Proiectarea unui PCB multistrat (placă de circuit imprimat) poate fi foarte complicată. Faptul că designul necesită chiar și utilizarea a mai mult de două straturi înseamnă că numărul necesar de circuite nu va putea fi instalat doar pe suprafețele superioare și inferioare. Chiar și atunci când circuitul se potrivește în cele două straturi exterioare, proiectantul PCB-ului poate decide să adauge straturi de putere și masă în interior pentru a corecta defectele de performanță.

De la probleme termice la probleme complexe EMI (interferențe electromagnetice) sau ESD (descărcări electrostatice), există mulți factori diferiți care pot duce la performanțe suboptime ale circuitului și trebuie rezolvați și eliminați. Cu toate acestea, deși prima ta sarcină ca proiectant este să corectezi problemele electrice, este la fel de important să nu ignori configurația fizică a plăcii de circuite. Plăcile intacte din punct de vedere electric se pot îndoi sau răsuci, făcând asamblarea dificilă sau chiar imposibilă. Din fericire, atenția acordată configurației fizice PCB în timpul ciclului de proiectare va minimiza problemele viitoare de asamblare. Echilibrul strat la strat este unul dintre aspectele cheie ale unei plăci de circuite stabile mecanic.

01
Stivuire echilibrată de PCB

Stivuirea echilibrată este o stivă în care suprafața stratului și structura în secțiune transversală a plăcii de circuit imprimat sunt ambele rezonabil simetrice. Scopul este de a elimina zonele care se pot deforma atunci când sunt supuse la stres în timpul procesului de producție, în special în faza de laminare. Când placa de circuit este deformată, este dificil să o așezi plat pentru asamblare. Acest lucru este valabil mai ales pentru plăcile de circuite care vor fi asamblate pe linii automate de montare la suprafață și de plasare. În cazuri extreme, deformarea poate chiar împiedica asamblarea PCBA (ansamblul plăcii de circuit imprimat) asamblat în produsul final.

Standardele de inspecție ale IPC ar trebui să împiedice plăcile cel mai sever îndoite să ajungă la echipamentul dumneavoastră. Cu toate acestea, dacă procesul producătorului de PCB nu este complet scăpat de sub control, atunci cauza principală a celei mai multe îndoiri este încă legată de proiectare. Prin urmare, se recomandă să verificați cu atenție aspectul PCB-ului și să faceți ajustările necesare înainte de a plasa prima comandă de prototip. Acest lucru poate preveni randamentele slabe.

02
Secțiunea plăcii de circuite

Un motiv comun legat de proiectare este că placa de circuit imprimat nu va putea atinge o planeitate acceptabilă, deoarece structura sa în secțiune transversală este asimetrică în raport cu centrul său. De exemplu, dacă un design cu 8 straturi folosește 4 straturi de semnal sau cuprul peste centru acoperă planuri locale relativ ușoare și 4 plane relativ solide dedesubt, tensiunea de pe o parte a stivei în raport cu cealaltă poate provoca după gravare, când materialul este laminat prin incalzire si presare, intregul laminat se va deforma.

Prin urmare, este o bună practică să proiectați stiva astfel încât tipul de strat de cupru (plan sau semnal) să fie oglindit față de centru. În figura de mai jos, tipurile de sus și de jos se potrivesc, L2-L7, L3-L6 și L4-L5 se potrivesc. Probabil că acoperirea de cupru pe toate straturile de semnal este comparabilă, în timp ce stratul plan este compus în principal din cupru turnat solid. Dacă acesta este cazul, atunci placa de circuite are o bună oportunitate de a finaliza o suprafață plană, plană, care este ideală pentru asamblarea automată.

03
Grosimea stratului dielectric PCB

De asemenea, este un obicei bun să echilibrezi grosimea stratului dielectric al întregului stivă. În mod ideal, grosimea fiecărui strat dielectric ar trebui să fie oglindită într-un mod similar cu care este reflectat tipul de strat.

Când grosimea este diferită, poate fi dificil să se obțină un grup de materiale ușor de fabricat. Uneori, din cauza caracteristicilor precum urmele antenei, stivuirea asimetrică poate fi inevitabilă, deoarece poate fi necesară o distanță foarte mare între trasarea antenei și planul său de referință, dar asigurați-vă că explorați și epuizați totul înainte de a continua. Alte optiuni. Când este necesară o distanță dielectrică neuniformă, majoritatea producătorilor vor cere să se relaxeze sau să abandoneze complet toleranțele de arc și răsucire, iar dacă nu pot renunța, pot chiar să renunțe la muncă. Ei nu doresc să reconstruiască mai multe loturi scumpe cu randamente scăzute și apoi să obțină în sfârșit suficiente unități calificate pentru a satisface cantitatea inițială a comenzii.

04
Problemă cu grosimea PCB-ului

Arcurile și răsucirile sunt cele mai frecvente probleme de calitate. Când stiva dvs. este dezechilibrată, există o altă situație care uneori provoacă controverse în inspecția finală - grosimea totală a PCB-ului la diferite poziții de pe placa de circuit se va schimba. Această situație este cauzată de neglijențe aparent minore de proiectare și este relativ neobișnuită, dar se poate întâmpla dacă aspectul dvs. are întotdeauna o acoperire neuniformă de cupru pe mai multe straturi în aceeași locație. Se vede de obicei pe plăci care folosesc cel puțin 2 uncii de cupru și un număr relativ mare de straturi. Ceea ce s-a întâmplat a fost că o zonă a plăcii avea o cantitate mare de zonă turnată cu cupru, în timp ce cealaltă parte era relativ lipsită de cupru. Când aceste straturi sunt laminate împreună, partea care conține cupru este presată până la o grosime, în timp ce partea fără cupru sau fără cupru este presată în jos.

Majoritatea plăcilor de circuite care folosesc jumătate de uncie sau 1 uncie de cupru nu vor fi afectate prea mult, dar cu cât cuprul este mai greu, cu atât pierderea de grosime este mai mare. De exemplu, dacă aveți 8 straturi de 3 uncii de cupru, zonele cu acoperire mai ușoară de cupru pot scădea cu ușurință sub toleranța totală a grosimii. Pentru a preveni acest lucru, asigurați-vă că turnați uniform cuprul pe întreaga suprafață a stratului. Dacă acest lucru nu este practic din considerente electrice sau de greutate, cel puțin adăugați câteva găuri placate pe stratul ușor de cupru și asigurați-vă că includeți plăcuțe pentru găuri pe fiecare strat. Aceste structuri de orificii/tampoane vor oferi suport mecanic pe axa Y, reducând astfel pierderea de grosime.

05
Sacrifici succesul

Chiar și atunci când proiectați și instalați PCB-uri multistrat, trebuie să acordați atenție atât performanței electrice, cât și structurii fizice, chiar dacă trebuie să faceți compromisuri asupra acestor două aspecte pentru a obține un design general practic și fabricabil. Când cântăriți diferite opțiuni, rețineți că dacă este dificil sau imposibil să umpleți piesa din cauza deformării arcului și a formelor răsucite, un design cu caracteristici electrice perfecte este de puțin folos. Echilibrați stiva și acordați atenție distribuției cuprului pe fiecare strat. Acești pași măresc posibilitatea de a obține în sfârșit o placă de circuit ușor de asamblat și instalat.