Czy zrobiłeś wszystko dobrze, aby zrównoważyć metodę projektowania stosów PCB?

Projektant może zaprojektować płytkę drukowaną (PCB) o numerze nieparzystym. Jeśli okablowanie nie wymaga dodatkowej warstwy, po co z niej korzystać? Czy zmniejszenie warstw nie spowodowałoby cieńszej płytki drukowanej? Jeśli jest o jedną płytkę drukowaną mniej, czy koszt nie byłby niższy? Jednak w niektórych przypadkach dodanie warstwy obniży koszty.

 

Struktura płytki drukowanej
Płytki drukowane mają dwie różne struktury: strukturę rdzenia i strukturę folii.

W strukturze rdzenia wszystkie warstwy przewodzące płytki drukowanej są pokryte materiałem rdzenia; w konstrukcji pokrytej folią tylko wewnętrzna warstwa przewodząca płytki drukowanej jest pokryta materiałem rdzenia, a zewnętrzną warstwą przewodzącą jest płytka dielektryczna pokryta folią. Wszystkie warstwy przewodzące są połączone ze sobą za pomocą dielektryka w procesie wielowarstwowego laminowania.

Materiałem jądrowym jest dwustronna płyta pokryta folią w fabryce. Ponieważ każdy rdzeń ma dwie strony, przy pełnym wykorzystaniu liczba warstw przewodzących płytki PCB jest parzysta. Dlaczego nie zastosować folii po jednej stronie i struktury rdzenia po pozostałej stronie? Głównymi powodami są: koszt płytki PCB i stopień zgięcia płytki PCB.

Przewaga kosztowa płytek drukowanych o numerach parzystych
Ze względu na brak warstwy dielektryka i folii koszt surowców do płytek PCB o numerach nieparzystych jest nieco niższy niż w przypadku płytek o numerach parzystych. Jednak koszt przetwarzania płytek PCB o nieparzystych warstwach jest znacznie wyższy niż w przypadku płytek parzystych. Koszt przetwarzania warstwy wewnętrznej jest taki sam; ale struktura folii/rdzenia w oczywisty sposób zwiększa koszt przetwarzania warstwy zewnętrznej.

Do płytek PCB z warstwami nieparzystymi należy zastosować niestandardowy proces łączenia laminowanej warstwy rdzenia w oparciu o proces struktury rdzenia. W porównaniu ze strukturą jądrową wydajność produkcji fabryk, które dodają folię do struktury jądrowej, spadnie. Przed laminowaniem i klejeniem rdzeń zewnętrzny wymaga dodatkowej obróbki, co zwiększa ryzyko zarysowań i błędów trawienia na warstwie zewnętrznej.

 

Zrównoważona konstrukcja, aby uniknąć zginania
Najlepszym powodem, aby nie projektować płytek PCB z nieparzystą liczbą warstw, jest to, że nieparzysta liczba warstw płytek drukowanych jest łatwa do zgięcia. Gdy płytka drukowana jest schładzana po procesie łączenia obwodów wielowarstwowych, różne napięcie laminowania struktury rdzenia i struktury pokrytej folią spowoduje wygięcie płytki PCB po ochłodzeniu. Wraz ze wzrostem grubości płytki drukowanej wzrasta ryzyko zagięcia kompozytowej płytki PCB o dwóch różnych strukturach. Kluczem do wyeliminowania zginania płytek drukowanych jest przyjęcie zrównoważonego stosu.

Chociaż płytka PCB o pewnym stopniu wygięcia spełnia wymagania specyfikacji, wydajność późniejszego przetwarzania zostanie zmniejszona, co spowoduje wzrost kosztów. Ponieważ podczas montażu wymagane jest specjalne wyposażenie i kunszt, dokładność rozmieszczenia komponentów jest zmniejszona, co negatywnie wpływa na jakość.

Użyj płytki PCB o numerach parzystych
Jeśli w projekcie pojawia się płytka PCB o numerze nieparzystym, można zastosować poniższe metody, aby uzyskać zrównoważone układanie, zmniejszyć koszty produkcji płytki PCB i uniknąć zginania płytki PCB. Poniższe metody są ułożone w kolejności preferencji.

Warstwa sygnałowa i skorzystaj z niej. Metodę tę można zastosować, jeśli warstwa mocy projektowanej płytki PCB jest parzysta, a warstwa sygnałowa jest nieparzysta. Dodana warstwa nie zwiększa kosztów, ale może skrócić czas dostawy i poprawić jakość PCB.

Dodaj dodatkową warstwę mocy. Metodę tę można zastosować, jeśli warstwa mocy projektowanej płytki PCB jest nieparzysta, a warstwa sygnałowa jest parzysta. Prostą metodą jest dodanie warstwy na środku stosu bez zmiany innych ustawień. Najpierw poprowadź przewody w płytce drukowanej z warstwą nieparzystą, następnie skopiuj warstwę masy na środku i zaznacz pozostałe warstwy. Odpowiada to właściwościom elektrycznym pogrubionej warstwy folii.

Dodaj pustą warstwę sygnałową w pobliżu środka stosu PCB. Metoda ta minimalizuje nierównowagę stosu i poprawia jakość PCB. Najpierw podążaj za warstwami nieparzystymi, aby wytyczyć trasę, następnie dodaj pustą warstwę sygnałową i zaznacz pozostałe warstwy. Stosowany w obwodach mikrofalowych i obwodach mieszanych (różne stałe dielektryczne).

Zalety zrównoważonej laminowanej płytki PCB
Niski koszt, niełatwy do zginania, skraca czas dostawy i zapewnia jakość.