Utformingen av et flerlags PCB (trykt kretskort) kan være veldig komplisert. At designen til og med krever bruk av mer enn to lag, betyr at det nødvendige antall kretser ikke bare vil kunne installeres på topp- og bunnflatene. Selv når kretsen passer inn i de to ytre lagene, kan PCB -designeren bestemme seg for å legge til strøm- og bakkelag internt for å rette opp ytelsesfeil.

Fra termiske problemer til komplekse EMI (elektromagnetisk interferens) eller ESD (elektrostatisk utladning) problemer, det er mange forskjellige faktorer som kan føre til suboptimal kretsytelse og må løses og elimineres. Selv om din første oppgave som designer er å rette opp elektriske problemer, er det imidlertid like viktig å ikke ignorere den fysiske konfigurasjonen av kretskortet. Elektrisk intakte tavler kan fortsatt bøye eller vri, noe som gjør enheten vanskelig eller til og med umulig. Heldigvis vil oppmerksomhet mot PCB fysisk konfigurasjon under designsyklusen minimere fremtidige monteringsproblemer. Lag-til-lags balanse er et av de viktigste aspektene 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 symmetrisk. Hensikten er å eliminere områder som kan deformere når de blir utsatt 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 vil bli samlet på automatiserte overflatefeste- og plasseringslinjer. I ekstreme tilfeller kan deformasjon til og med hindre monteringen av den samlede PCBA (trykt kretskortsamling) i sluttproduktet.

IPCs inspeksjonsstandarder bør forhindre at de mest bøyde brettene når utstyret ditt. Likevel, hvis PCB -produsentens prosess ikke er helt ute av kontroll, er grunnårsaken til mest bøyning fremdeles relatert til designen. Derfor anbefales det at du sjekker PCB -oppsettet grundig og gjør nødvendige justeringer før du legger inn den første prototypebestillingen. Dette kan forhindre dårlig utbytte.

02
Seksjonen for kretskort

En vanlig designrelatert grunn er at det trykte kretskortet ikke vil være i stand til å oppnå akseptabel flathet fordi dens tverrsnittsstruktur er asymmetrisk om sentrum. For eksempel, hvis en 8-lags design bruker 4 signallag eller kobber over midten dekker relativt lette lokale plan og 4 relativt faste plan under, kan stresset på den ene siden av bunken i forhold til den andre forårsake etter etsing, når materialet lamineres ved oppvarming og pressing, vil hele laminatet bli deformert.

Derfor er det god praksis å designe bunken slik at typen kobberlag (plan eller signal) speiles med hensyn til sentrum. I figuren nedenfor stemmer topp- og bunntyper, L2-L7, L3-L6 og L4-L5. Sannsynligvis er kobberdekningen på alle signallag sammenlignbar, mens det plane laget hovedsakelig er sammensatt av fast støpt kobber. Hvis dette er tilfelle, 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 en lignende måte når lagtypen speiles.

Når tykkelsen er forskjellig, kan det være vanskelig å få en materialgruppe som er enkel å produsere. Noen ganger på grunn av funksjoner som antennespor, kan asymmetrisk stabling være uunngåelig, fordi en veldig stor avstand mellom antennesporet og dets referanseplan kan være nødvendig, men sørg for å utforske og uttømme alt før du fortsetter. Andre alternativer. Når det er nødvendig med ujevn dielektrisk avstand, vil de fleste produsenter be om å slappe av eller fullstendig forlate bue og vri toleranser, og hvis de ikke kan gi opp, kan de til og med gi opp arbeidet. De vil ikke gjenoppbygge flere dyre partier med lave utbytter, og får til slutt nok kvalifiserte enheter til å oppfylle den opprinnelige ordremengden.

04
PCB tykkelsesproblem

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 tilsyn med design og er relativt uvanlig, men det kan skje hvis oppsettet ditt alltid har ujevn kobberdekning på flere lag på samme sted. Det sees vanligvis på brett som bruker minst 2 gram kobber og et relativt høyt antall lag. Det som skjedde var at det ene området av styret hadde en stor mengde kobberhellet område, mens den andre delen var relativt fri for kobber. Når disse lagene er laminert sammen, blir den kobberholdige siden presset ned til en tykkelse, mens den kobberfrie eller kobberfrie siden trykket ned.

De fleste kretskort som bruker halv unse eller 1 unse kobber vil ikke bli påvirket mye, men jo tyngre kobber, jo større er tykkelsestapet. For eksempel, hvis du har 8 lag med 3 gram kobber, kan områder med lettere kobberdekning lett falle under den totale tykkelsestoleransen. For å forhindre at dette skjer, sørg for å helle kobberet jevnt i hele lagoverflaten. Hvis dette er upraktisk for elektriske eller vekthensyn, tilsett i det minste noen belagt gjennom hull på det lette kobbersjiktet og sørg for å inkludere pads for hull på hvert lag. Disse hull-/padstrukturene vil gi mekanisk støtte på Y -aksen, og dermed redusere tykkelsestapet.

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 trenger å gå på akkord med disse to aspektene for å oppnå en praktisk og produserbar generell design. Når du veier forskjellige alternativer, må du huske 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. Balanse stabelen og vær oppmerksom på kobberfordelingen på hvert lag. Disse trinnene øker muligheten for endelig å skaffe et kretskort som er lett å sette sammen og installere.