Дизајн вишеслојне ПЦБ (штампане плоче) може бити веома компликован. Чињеница да дизајн чак захтева употребу више од два слоја значи да се потребан број кола неће моћи инсталирати само на горњој и доњој површини. Чак и када се коло уклапа у два спољна слоја, дизајнер ПЦБ-а може одлучити да интерно дода слојеве напајања и уземљења како би исправио недостатке у перформансама.

Од топлотних проблема до сложених проблема ЕМИ (електромагнетних сметњи) или ЕСД (електростатичког пражњења), постоји много различитих фактора који могу довести до субоптималних перформанси кола и треба их решити и елиминисати. Међутим, иако је ваш први задатак као дизајнера да исправите електричне проблеме, подједнако је важно да не занемарите физичку конфигурацију плоче. Електрично нетакнуте плоче се и даље могу савијати или увијати, што отежава или чак чини монтажу немогућим. На срећу, пажња на физичку конфигурацију ПЦБ-а током циклуса дизајна ће минимизирати будуће проблеме са монтажом. Равнотежа између слојева је један од кључних аспеката механички стабилне плоче.

01
Уравнотежено слагање ПЦБ-а

Балансирано слагање је наслага у којој су површина слоја и структура попречног пресека штампане плоче прилично симетричне. Сврха је да се елиминишу области које се могу деформисати када су подвргнуте стресу током процеса производње, посебно током фазе ламинирања. Када је плоча деформисана, тешко је поставити је равно за монтажу. Ово посебно важи за штампане плоче које ће бити састављене на аутоматизованим линијама за површинску монтажу и постављање. У екстремним случајевима, деформација може чак да омета монтажу склопљене ПЦБА (склоп штампане плоче) у финални производ.

ИПЦ-ови стандарди за инспекцију би требало да спрече да најтеже савијене плоче дођу до ваше опреме. Ипак, ако процес произвођача ПЦБ-а није потпуно ван контроле, онда је основни узрок већине савијања и даље повезан са дизајном. Због тога се препоручује да темељно проверите распоред ПЦБ-а и извршите неопходна подешавања пре него што наручите прву поруџбину прототипа. Ово може спречити слабе приносе.

02
Секција штампане плоче

Уобичајени разлог везан за дизајн је тај што штампана плоча неће моћи да постигне прихватљиву равност јер је њена структура попречног пресека асиметрична у односу на центар. На пример, ако осмослојни дизајн користи 4 сигнална слоја или бакар преко центра покрива релативно лагане локалне равни и 4 релативно чврсте равни испод, напон на једној страни наслага у односу на другу може да изазове Након гравирања, када материјал је ламиниран загревањем и пресовањем, цео ламинат ће бити деформисан.

Због тога је добра пракса дизајнирати стек тако да се тип бакарног слоја (раван или сигнал) огледа у односу на центар. На слици испод, горњи и доњи типови се поклапају, Л2-Л7, Л3-Л6 и Л4-Л5 се подударају. Вероватно је покривеност бакром на свим слојевима сигнала упоредива, док је равни слој углавном састављен од чврстог ливеног бакра. Ако је то случај, онда штампана плоча има добру прилику да заврши равну, равну површину, која је идеална за аутоматизовану монтажу.

03
Дебљина диелектричног слоја ПЦБ-а

Такође је добра навика да се избалансира дебљина диелектричног слоја читавог стека. У идеалном случају, дебљина сваког диелектричног слоја треба да се огледа на сличан начин као што се огледа и тип слоја.

Када је дебљина другачија, може бити тешко добити групу материјала која се лако производи. Понекад због карактеристика као што су трагови антене, асиметрично слагање може бити неизбежно, јер може бити потребна веома велика удаљеност између трага антене и њене референтне равни, али обавезно истражите и исцрпите све пре него што наставите. Друге опције. Када је потребан неуједначен диелектрични размак, већина произвођача ће тражити да се опусте или потпуно напусте толеранције лука и увијања, а ако не могу одустати, могу чак одустати од посла. Они не желе да поново направе неколико скупих серија са ниским приносима, а затим коначно добију довољно квалификованих јединица да испуне првобитну количину поруџбине.

04
Проблем дебљине ПЦБ-а

Лукови и завоји су најчешћи проблеми са квалитетом. Када је ваш стек неуравнотежен, постоји још једна ситуација која понекад изазива контроверзу у завршној инспекцији - укупна дебљина ПЦБ-а на различитим позицијама на плочи ће се променити. Ова ситуација је узрокована наизглед мањим пропустима у дизајну и релативно је неуобичајена, али се може десити ако ваш распоред увек има неравномерну покривеност бакром на више слојева на истој локацији. Обично се види на плочама које користе најмање 2 унце бакра и релативно велики број слојева. Оно што се десило је да је један део плоче имао велику количину бакра, док је други део био релативно без бакра. Када су ови слојеви заједно ламинирани, страна која садржи бакар се притисне до дебљине, док се страна без бакра или без бакра притисне надоле.

Већина штампаних плоча које користе пола унце или 1 унцу бакра неће бити много погођене, али што је бакар тежи, то је већи губитак дебљине. На пример, ако имате 8 слојева од 3 унце бакра, области са лакшом покривеношћу бакром могу лако пасти испод укупне толеранције дебљине. Да се ​​то не би догодило, обавезно сипајте бакар равномерно на целу површину слоја. Ако је ово непрактично с обзиром на електричну енергију или тежину, барем додајте неке обложене рупе на лаганом бакреном слоју и обавезно укључите јастучиће за рупе на сваком слоју. Ове структуре рупа/подметача ће обезбедити механичку подршку на И оси, чиме се смањује губитак дебљине.

05
Жртвујте успех

Чак и када дизајнирате и постављате вишеслојне ПЦБ-е, морате обратити пажњу и на електричне перформансе и на физичку структуру, чак и ако треба да направите компромис у вези са ова два аспекта да бисте постигли практичан и продуктиван целокупни дизајн. Када вагате различите опције, имајте на уму да ако је тешко или немогуће попунити део због деформације лука и уврнутих облика, дизајн са савршеним електричним карактеристикама је од мале користи. Уравнотежите стог и обратите пажњу на расподелу бакра на сваком слоју. Ови кораци повећавају могућност коначног добијања штампане плоче која се лако склапа и инсталира.