Projekt wielowarstwowej płytki drukowanej (płytka drukowana) może być bardzo skomplikowana. Fakt, że projekt wymaga nawet użycia więcej niż dwóch warstw, oznacza, że ​​wymagana liczba obwodów nie będzie mogła być instalowana tylko na górnej i dolnej powierzchni. Nawet gdy obwód pasuje do dwóch zewnętrznych warstw, projektant PCB może zdecydować o dodaniu wewnętrznie warstwy zasilania i uziemienia w celu skorygowania wad wydajności.

Od problemów termicznych po złożone problemy EMI (zakłócenia elektromagnetyczne) lub ESD (rozładowanie elektrostatyczne), istnieje wiele różnych czynników, które mogą prowadzić do nieoptymalnej wydajności obwodu i należy je rozwiązać i wyeliminować. Jednak chociaż pierwszym zadaniem jako projektanta jest rozwiązanie problemów elektrycznych, równie ważne jest, aby nie zignorować fizycznej konfiguracji płytki drukowanej. Elektrycznie nienaruszone deski mogą nadal zginać lub skręcać, co utrudnia montaż lub nawet niemożliwe. Na szczęście dbałość o fizyczną konfigurację PCB podczas cyklu projektowego zminimalizuje przyszłe problemy z montażem. Bilans warstwy do warstwy jest jednym z kluczowych aspektów mechanicznie stabilnej płyty drukowanej.

01
Zrównoważone układanie układu PCB

Zrównoważone stosowanie to stos, w którym powierzchnia warstwy i konstrukcja przekrojowa drukowanej płyty drukowanej są dość symetryczne. Celem jest wyeliminowanie obszarów, które mogą odkształcić się, gdy zostaną poddane stresowi podczas procesu produkcyjnego, szczególnie podczas fazy laminowania. Po zdeformowaniu płyty drukowanej trudno jest położyć ją płasko do montażu. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku płyt obwodowych, które zostaną zmontowane na zautomatyzowanych liniach mocowania powierzchniowego. W skrajnych przypadkach deformacja może nawet utrudniać montaż zmontowanej PCBA (zespół płytki drukowanej) w produkcie końcowym.

Standardy kontroli IPC powinny zapobiegać dotarciu do twojego sprzętu najsilniej wygiętych desek. Niemniej jednak, jeśli proces producenta PCB nie jest całkowicie poza kontrolą, wówczas podstawowa przyczyna większości zginania jest nadal związana z projektem. Dlatego zaleca się dokładne sprawdzenie układu PCB i dokonywanie niezbędnych regulacji przed złożeniem pierwszego prototypowego zamówienia. Może to zapobiec słabym plonom.

02
Sekcja tablicy obwodów

Częstym powodem związanym z projektem jest to, że płytka drukowana nie będzie w stanie osiągnąć akceptowalnej płaskości, ponieważ jej przekrojowa struktura jest asymetryczna w jej środku. Na przykład, jeśli 8-warstwowa konstrukcja wykorzystuje 4 warstwy sygnałowe lub miedź nad środkowymi pokryciami stosunkowo lekkich lokalnych płaszczyzn i 4 stosunkowo solidnych płaszczyzn poniżej, naprężenie po jednej stronie stosu w stosunku do drugiego może powodować po trawieniu, gdy materiał jest laminowany przez ogrzewanie i naciskanie, cały laminat zostanie zdeformowany.

Dlatego dobrą praktyką jest projektowanie stosu, tak aby rodzaj warstwy miedzi (płaszczyznę lub sygnał) został odzwierciedlony w odniesieniu do środka. Na poniższym rysunku typy górne i dolne pasują do dopasowania L2-L7, L3-L6 i L4-L5. Prawdopodobnie pokrycie miedzi na wszystkich warstwach sygnału jest porównywalne, podczas gdy warstwa płaska składa się głównie z litych miedzi odlewanej. W takim przypadku płytka drukowana ma dobrą okazję do ukończenia płaskiej, płaskiej powierzchni, która jest idealna do automatycznego montażu.

03
Grubość warstwy dielektrycznej PCB

Dobrym nawykiem jest również zrównoważenie grubości warstwy dielektrycznej całego stosu. Idealnie, grubość każdej warstwy dielektrycznej powinna być odzwierciedlona w podobny sposób, jak typ warstwy jest odzwierciedlany.

Gdy grubość jest inna, może być trudno uzyskać grupę materiałową, która jest łatwa do wyprodukowania. Czasami ze względu na cechy, takie jak ślady anteny, asymetryczne stosy może być nieuniknione, ponieważ może być wymagana bardzo duża odległość między śladem anteny a jej płaszczyzną odniesienia, ale upewnij się, że przed kontynuowaniem może być eksploracja i wyczerpanie. Inne opcje. Gdy wymagane są nierówne odstępy dielektryczne, większość producentów poprosi o relaks lub całkowitą rezygnację z tolerancji łuku i skrętu, a jeśli nie mogą się poddać, mogą nawet zrezygnować z pracy. Nie chcą odbudowywać kilku drogich partii o niskich plonach, a następnie wreszcie mają wystarczającą liczbę wykwalifikowanych jednostek, aby spełnić pierwotną ilość zamówienia.

04
Problem grubości PCB

Kokardy i zwroty akcji są najczęstszymi problemami jakości. Gdy twój stos jest niezrównoważony, istnieje inna sytuacja, która czasami powoduje kontrowersje w końcowej kontroli-ogólna grubość PCB w różnych pozycjach na płycie drukowanej zmieni się. Ta sytuacja jest spowodowana pozornie niewielkim nadzorem projektowym i jest stosunkowo rzadka, ale może się zdarzyć, jeśli twój układ zawsze ma nierównomierne pokrycie miedzi na wielu warstwach w tym samym miejscu. Zwykle widać na płytach, które wykorzystują co najmniej 2 uncje miedzi i stosunkowo dużą liczbę warstw. To, co się stało, było to, że jeden obszar tablicy miał dużą ilość obszaru miedzianego, podczas gdy druga część była stosunkowo wolna od miedzi. Gdy te warstwy są laminowane razem, strona zawierająca miedź jest wciśnięta do grubości, podczas gdy strona wolna od miedzi lub bez miedzi jest wciśnięta.

Większość płyt obwodowych za pomocą pół uncji lub 1 uncji miedzi nie będzie miało wiele dotknięć, ale im cięższy miedź, tym większa utrata grubości. Na przykład, jeśli masz 8 warstw 3 uncji miedzi, obszary o jaśniejszym pokryciu miedzi mogą łatwo spaść poniżej tolerancji grubości. Aby temu zapobiec, należy równomiernie wlać miedź do całej powierzchni warstwy. Jeśli jest to niepraktyczne w przypadku względy elektrycznej lub wagowej, przynajmniej dodaj trochę plamowanych otworów na warstwie miedzianej i upewnij się, że podkładki do otworów na każdej warstwie. Te struktury otworów/podkładki zapewnią mechaniczne wsparcie dla osi Y, zmniejszając w ten sposób utratę grubości.

05
Poświęcić sukces

Nawet podczas projektowania i układania wielowarstwowych PCB należy zwrócić uwagę zarówno na wydajność elektryczną, jak i strukturę fizyczną, nawet jeśli potrzebujesz kompromisu na tych dwóch aspektach, aby osiągnąć praktyczny i produkowany ogólny projekt. Ważąc różne opcje, pamiętaj, że jeśli trudno jest wypełnić część ze względu na deformację łuku i skręconych form, projekt o idealnych właściwościach elektrycznych jest niewielki. Zrównoważyć stos i zwróć uwagę na dystrybucję miedzi na każdej warstwie. Kroki te zwiększają możliwość ostatecznego uzyskania płytki drukowanej, która jest łatwa w montażu i zainstalowaniu.