Zasnova večplastnega PCB (tiskanega vezja) je lahko zelo zapletena. Dejstvo, da zasnova celo zahteva uporabo več kot dveh slojev, pomeni, da potrebnega števila vezij ne bo mogoče namestiti samo na zgornjo in spodnjo površino. Tudi ko se vezje prilega dve zunanji plasti, se lahko oblikovalec PCB odloči, da bo notranje dodal napajalne in ozemljitvene plasti, da bi popravil napake v zmogljivosti.

Od toplotnih vprašanj do zapletenih vprašanj EMI (elektromagnetne motnje) ali ESD (elektrostatični izpust) obstajajo številni različni dejavniki, ki lahko privedejo do premajhnih zmogljivosti vezja in jih je treba rešiti in odpraviti. Kljub temu, da je vaša prva naloga oblikovalca odpraviti električne težave, je enako pomembno, da ne prezrete fizične konfiguracije vezje. Električno nedotaknjene plošče se lahko še vedno upogibajo ali zasukajo, zaradi česar je montaža težko ali celo nemogoče. Na srečo bo pozornost na fizično konfiguracijo PCB med oblikovalskim ciklom zmanjšala težave z montažo v prihodnosti. Ravnotežje sloja do plasti je eden ključnih vidikov mehansko stabilne vezje.

01
Uravnoteženo zlaganje PCB

Uravnoteženo zlaganje je sklad, v katerem sta površina plasti in struktura prereza tiskane vezje smiselno simetrična. Namen je odpraviti območja, ki se lahko deformirajo, če so podvržena stresu med proizvodnim procesom, zlasti v fazi laminiranja. Ko je vezja deformirana, jo je težko položiti za montažo. To še posebej velja za vezje, ki bodo sestavljena na avtomatiziranem površinskem pritrditvi in ​​linijah namestitve. V skrajnih primerih lahko deformacija celo ovira sestavo sestavljene PCBA (sklop tiskanega vezja) v končni izdelek.

IPC -jevi pregledni standardi bi morali preprečiti, da bi najtežje upognjene plošče dosegle vašo opremo. Kljub temu, če postopek proizvajalca PCB ni popolnoma izven nadzora, je temeljni vzrok za večino upogibanja še vedno povezan z zasnovo. Zato je priporočljivo, da temeljito preverite postavitev PCB in izvedete potrebne prilagoditve, preden postavite svoje prvo naročilo prototipa. To lahko prepreči slabe donose.

02
Odsek vezja

Običajni razlog, povezan z oblikovanjem, je, da tiskana vezja ne bo mogla doseči sprejemljive ravnenja, ker je njegova struktura preseka nesimetrična glede svojega središča. Na primer, če 8-slojna zasnova uporablja 4 signalne plasti ali baker nad sredino, pokriva sorazmerno lahke lokalne ravnine in 4 relativno trdne ravnine spodaj, lahko stres na eni strani sklada glede na drugo povzroči po jedkanju, ko se material laminira s segrevanjem in stiskanjem, se celoten laminat deformira.

Zato je dobra praksa, da oblikujemo sklad, tako da se vrsta bakrene plasti (ravnina ali signal) zrcali glede na sredino. Na spodnji sliki se ujemajo zgornje in spodnje vrste, L2-L7, L3-L6 in L4-L5. Verjetno je pokritost bakra na vseh signalnih plasteh primerljiva, medtem ko je ravninska plast sestavljena predvsem iz trdnega litega bakra. V tem primeru ima vezje dobro priložnost za dokončanje ravne, ravne površine, ki je idealna za avtomatizirano montažo.

03
Debelina dielektrične plasti PCB

Prav tako je dobra navada uravnotežiti debelino dielektrične plasti celotnega sklada. V idealnem primeru je treba debelino vsake dielektrične plasti zrcaliti na podoben način, kot se zrcali tip plasti.

Kadar je debelina drugačna, je težko pridobiti materialno skupino, ki jo je enostavno izdelati. Včasih je zaradi lastnosti, kot so sledi antene, lahko asimetrično zlaganje neizogibno, saj bo morda potrebna zelo velika razdalja med sledjo antene in njegovo referenčno ravnino, vendar se pred nadaljevanjem prepričajte, da raziščete in izčrpate vse. Druge možnosti. Kadar je potreben neenakomerni dielektrični razmik, bo večina proizvajalcev prosila, da se sprostijo ali popolnoma opustijo lok in zasukajo tolerance, in če se ne morejo odpovedati, se lahko celo odpovejo delu. Nočejo obnoviti več dragih serij z nizkimi donosi, nato pa končno dobiti dovolj usposobljenih enot, da dosežejo prvotno količino naročila.

04
Težava z debelino PCB

Loki in zasuki so najpogostejši problemi kakovosti. Ko je vaš sklad neuravnotežen, obstaja še ena situacija, ki včasih povzroči polemiko pri končnem pregledu-celotna debelina PCB na različnih položajih na vezju se bo spremenila. To situacijo povzroča na videz manjši nadzor nad oblikovanjem in je razmeroma neobičajno, vendar se lahko zgodi, če ima vaša postavitev vedno neenakomerno pokritost bakra na več plasteh na isti lokaciji. Običajno se vidi na ploščah, ki uporabljajo vsaj 2 unci bakra in razmeroma veliko število plasti. Zgodilo se je, da je imelo eno območje odbora veliko količino bakrenega območja, drugi del pa je bil relativno brez bakra. Ko se te plasti laminirajo skupaj, se stran, ki vsebuje baker, pritisnemo navzdol na debelino, medtem ko se stran brez bakra ali brez bakra stisne navzdol.

Večina vezja, ki uporabljajo pol unče ali 1 unčo bakra, ne bo vplivala veliko, vendar je težje baker, večja je izguba debeline. Na primer, če imate 8 plasti 3 unče bakra, lahko območja z lažjo pokritostjo bakra zlahka padejo pod skupno toleranco debeline. Da preprečite, da bi se to zgodilo, se prepričajte, da baker enakomerno vlijete v celotno površino plasti. Če je to nepraktično za električne ali teže, vsaj dodajte nekaj obloženih skozi luknje na lahki bakreni plasti in se prepričajte, da vključite blazinice za luknje na vsaki plasti. Te strukture luknje/ploščice bodo zagotovile mehansko podporo na osi y in s tem zmanjšale izgubo debeline.

05
Žrtvovanje uspeha

Tudi pri načrtovanju in polaganju večplastnih PCB-jev morate biti pozorni tako na električno zmogljivost kot na fizično strukturo, tudi če morate na teh dveh vidikih kompromis za dosego praktičnega in izdelanega celotnega dizajna. Pri tehtanju različnih možnosti ne pozabite, da če je težko ali nemogoče zapolniti del zaradi deformacije premca in zvitih oblik, je zasnova s ​​popolnimi električnimi lastnostmi malo korist. Uravnotežite sklad in bodite pozorni na porazdelitev bakra na vsaki plasti. Ti koraki povečujejo možnost, da končno pridobimo vezje, ki jo je enostavno sestaviti in namestiti.