Utformingen av et flerlags PCB (trykt kretskort) kan være svært komplisert. Det faktum at designet til og med krever bruk av mer enn to lag betyr at det nødvendige antallet kretser ikke vil kunne installeres bare på topp- og bunnflaten. Selv når kretsen passer i de to ytre lagene, kan PCB-designeren bestemme seg for å legge til strøm- og jordlag internt for å korrigere ytelsesfeil.

Fra termiske problemer til komplekse EMI (elektromagnetisk interferens) eller ESD (elektrostatisk utladning), det er mange forskjellige faktorer som kan føre til suboptimal kretsytelse og må løses og elimineres. Men selv om din første oppgave som designer er å rette opp elektriske problemer, er det like viktig å ikke ignorere den fysiske konfigurasjonen av kretskortet. Elektrisk intakte plater kan fortsatt bøye eller vri seg, noe som gjør montering vanskelig eller til og med umulig. Heldigvis vil oppmerksomhet på PCB fysisk konfigurasjon under designsyklusen minimere fremtidige monteringsproblemer. Lag-til-lag-balanse er en av nøkkelaspektene ved et mekanisk stabilt kretskort.

01
Balansert PCB-stabling

Balansert stabling er en stabel der lagoverflaten og tverrsnittsstrukturen til det trykte kretskortet begge er rimelig symmetriske. Hensikten er å eliminere områder som kan deformeres når de utsettes for stress under produksjonsprosessen, spesielt i lamineringsfasen. Når kretskortet er deformert, er det vanskelig å legge det flatt for montering. Dette gjelder spesielt for kretskort som skal settes sammen på automatiserte overflatemonterings- og plasseringslinjer. I ekstreme tilfeller kan deformasjon til og med hindre monteringen av den sammensatte PCBA (printed circuit board assembly) til sluttproduktet.

IPCs inspeksjonsstandarder skal forhindre at de mest bøyde brettene når utstyret ditt. Likevel, hvis PCB-produsentens prosess ikke er helt ute av kontroll, er hovedårsaken til de fleste bøyninger fortsatt relatert til designet. Derfor anbefales det at du sjekker PCB-oppsettet grundig og gjør nødvendige justeringer før du legger inn din første prototypebestilling. Dette kan forhindre dårlige avlinger.

02
Kretskortseksjon

En vanlig designrelatert årsak er at kretskortet ikke vil være i stand til å oppnå akseptabel flathet fordi tverrsnittsstrukturen er asymmetrisk rundt midten. For eksempel, hvis en 8-lags design bruker 4 signallag eller kobber over midten dekker relativt lette lokale plan og 4 relativt solide plan under, kan spenningen på den ene siden av stabelen i forhold til den andre forårsake Etter etsing, når materialet er laminert ved oppvarming og pressing, vil hele laminatet bli deformert.

Derfor er det god praksis å designe stabelen slik at typen kobberlag (plan eller signal) er speilvendt i forhold til midten. I figuren nedenfor samsvarer topp- og bunntypene, L2-L7, L3-L6 og L4-L5 matcher. Trolig er kobberdekningen på alle signallagene sammenlignbar, mens det plane laget i hovedsak er sammensatt av massivt støpt kobber. Hvis dette er tilfelle, så har kretskortet en god mulighet til å fullføre en flat, flat overflate, som er ideell for automatisert montering.

03
PCB dielektrisk lagtykkelse

Det er også en god vane å balansere tykkelsen på det dielektriske laget av hele stabelen. Ideelt sett bør tykkelsen på hvert dielektrisk lag speiles på samme måte som lagtypen er speilvendt.

Når tykkelsen er forskjellig, kan det være vanskelig å få en materialgruppe som er enkel å fremstille. Noen ganger på grunn av funksjoner som antennespor, kan asymmetrisk stabling være uunngåelig, fordi en veldig stor avstand mellom antennesporet og referanseplanet kan være nødvendig, men sørg for å utforske og tømme alt før du fortsetter. Andre alternativer. Når det kreves ujevn dielektrisk avstand, vil de fleste produsenter be om å slappe av eller helt forlate bue- og vritoleranser, og hvis de ikke kan gi opp, kan de til og med gi opp arbeidet. De ønsker ikke å bygge om flere dyre batcher med lavt utbytte, og så endelig få nok kvalifiserte enheter til å møte den opprinnelige bestillingsmengden.

04
PCB tykkelse problem

Buer og vendinger er de vanligste kvalitetsproblemene. Når stabelen din er ubalansert, er det en annen situasjon som noen ganger forårsaker kontrovers i den endelige inspeksjonen - den generelle PCB-tykkelsen på forskjellige posisjoner på kretskortet vil endre seg. Denne situasjonen er forårsaket av tilsynelatende mindre designforglemmelser og er relativt uvanlig, men det kan skje hvis layouten din alltid har ujevn kobberdekning på flere lag på samme sted. Det er vanligvis sett på brett som bruker minst 2 unser kobber og et relativt høyt antall lag. Det som skjedde var at det ene området av brettet hadde en stor mengde kobberstøpt område, mens den andre delen var relativt fri for kobber. Når disse lagene lamineres sammen, presses den kobberholdige siden ned til en tykkelse, mens den kobberfrie eller kobberfrie siden presses ned.

De fleste kretskort som bruker en halv unse eller 1 unse kobber vil ikke bli påvirket mye, men jo tyngre kobber, jo større tap av tykkelse. For eksempel, hvis du har 8 lag med 3 gram kobber, kan områder med lettere kobberdekning lett falle under den totale tykkelsestoleransen. For å unngå at dette skjer, sørg for å helle kobberet jevnt inn i hele lagoverflaten. Hvis dette er upraktisk av elektriske eller vektmessige hensyn, legg i det minste til noen belagte gjennomgående hull på det lette kobberlaget og sørg for å inkludere puter for hull på hvert lag. Disse hull-/putestrukturene vil gi mekanisk støtte på Y-aksen, og reduserer derved tykkelsestap.

05
Ofre suksess

Selv når du designer og legger ut flerlags PCB, må du ta hensyn til både elektrisk ytelse og fysisk struktur, selv om du må gå på akkord med disse to aspektene for å oppnå en praktisk og fabrikerbar overordnet design. Når du veier ulike alternativer, husk at hvis det er vanskelig eller umulig å fylle delen på grunn av deformasjonen av baugen og vridde former, er et design med perfekte elektriske egenskaper til liten nytte. Balanser stabelen og vær oppmerksom på kobberfordelingen på hvert lag. Disse trinnene øker muligheten for endelig å få et kretskort som er enkelt å montere og installere.