Daugiasluoksnės spausdintinės plokštės plačiai naudojamos elektroniniuose įrenginiuose, nes jos gali efektyviai pagerinti grandinių integravimą ir optimizuoti signalo perdavimą. Tinkinant daugiasluoksnes spausdintines plokštes reikia rimtai atsižvelgti į daugelį atsargumo priemonių, įskaitant projektavimo planavimą, medžiagų pasirinkimą, gamybos procesus ir kt., siekiant užtikrinti, kad tinkintos daugiasluoksnės spausdintinės plokštės atitiktų numatomus našumo standartus. Toliau išsamiau aptarsime atsargumo priemones, skirtas tinkinti daugiasluoksnes spausdintines plokštes.
Kelių sluoksnių PCB pritaikymas
1, Projektavimo planavimas
(1) Paaiškinkite grandinės funkcinius reikalavimus
Prieš tinkinant, būtina išsamiai peržiūrėti grandinės funkcijas. Skirtingų funkcinių modulių grandinės išdėstymas ir signalų nukreipimas skiriasi. Pavyzdžiui, didelės spartos signalo grandinėse svarbu atsižvelgti į signalo vientisumo problemas, o jų laidai turi būti kuo trumpesni ir tiesesni, kad sumažėtų signalo perdavimo delsa ir praradimas. Kaip ir procesoriaus duomenų perdavimo linija kompiuterio pagrindinėje plokštėje, kaip didelės spartos signalo grandinė, projektuojant būtina kruopščiai planuoti linijos maršrutą, kad būtų išvengta stačiu kampo nukreipimo ir signalo atspindžio. Analoginių signalų grandinių atveju daugiau dėmesio turėtų būti skiriama anti-trukdžių konstrukcijai ir jos turėtų būti pagrįstai atskirtos nuo skaitmeninių signalų grandinių, kad būtų sumažinti abipusiai trukdžiai.
(2) Protingai suplanuokite aukštų skaičių
Kuo daugiau sluoksnių, tuo geriau. Jį reikia visapusiškai apsvarstyti atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip grandinės sudėtingumas, signalo tipas ir kaina. Jei sluoksnių yra per daug, tai ne tik padidins gamybos sąnaudas, bet ir gali sukelti problemų, pvz., trumpųjų jungimų ir atvirų grandinių, nes padidės sunkumų derinant sluoksnius. Pavyzdžiui, kai kurių paprastų mažų elektroninių gaminių, tokių kaip išmaniųjų apyrankių plokštės, naudojimas per daug sluoksnių gali žymiai padidinti išlaidas ir padidinti gamybos proceso klaidų riziką. Paprastai kalbant, kai grandinės mastelis mažas ir signalas gana paprastas, gali pakakti 4-6 sluoksnių; Sudėtingiems didelio našumo{6}}elektroniniams gaminiams, pvz., aukščiausios klasės serverių pagrindinėms plokštėms, gali prireikti 10 ar net daugiau sluoksnių.
(3) Suplanuokite signalo sluoksnio ir galios sluoksnio paskirstymą
Signalo sluoksnio ir galios sluoksnio paskirstymas turi didelę įtaką signalo vientisumui ir galios stabilumui. Paprastai signalo sluoksnis turi būti greta galios arba geologinio sluoksnio, kad būtų užtikrinta gera atskaitos plokštuma ir sumažintas signalo trukdžius. Galios sluoksnis ir geologinis sluoksnis gali būti nustatyti viduriniame sluoksnyje, o signalinis sluoksnis gali būti paskirstytas išorinėje pusėje. Tuo pačiu metu svarbu pažymėti, kad didelės spartos signalo sluoksnis turėtų būti glaudžiai greta formacijos, kad būtų sumažinti elektromagnetiniai trukdžiai signalo perdavimo metu. Pavyzdžiui, kuriant mobiliojo telefono pagrindinę plokštę, tvirtai priklijuojant didelės spartos RF signalo sluoksnį prie pagrindinio sluoksnio, galima efektyviai sumažinti signalo iškraipymą ir pagerinti telefono ryšio kokybę.
2, medžiagų pasirinkimas
(1) Substrato pasirinkimas
Pagrindo veikimas yra tiesiogiai susijęs su elektrinėmis, mechaninėmis ir atsparumo karščiui PCB savybėmis. Įprasti substratai yra FR-4, Rogers medžiagos ir kt. FR-4 kaina mažesnė ir tinka daugumai įprastų elektroninių gaminių; „Rogers“ medžiagos pasižymi tokiomis savybėmis kaip maža dielektrinė konstanta ir maži nuostoliai, be to, jos puikiai veikia aukšto dažnio taikymo scenarijuose, pvz., spausdintinės plokštės 5G ryšio įrangoje. Jei elektroniniai gaminiai veikia aukštos temperatūros aplinkoje, turi būti parinktos aukštos TG medžiagos, kad būtų užtikrintas spausdintinių plokščių stabilumas aukštoje temperatūroje. Pavyzdžiui, automobilio variklio valdymo bloko PCB dėl aukštos darbo aplinkos temperatūros reikia naudoti aukštas TG medžiagas.
(2) Vario folijos storio pasirinkimas
Vario folijos storis turi įtakos dabartinei PCB talpai. Didelės srovės grandinėse turėtų būti naudojama storesnė varinė folija, kad būtų sumažintas linijos pasipriešinimas ir šilumos susidarymas. Galios modulių maitinimo grandinėse, jei vario folijos storis yra nepakankamas, grandinė gali smarkiai nudegti dėl stipraus įkaitimo, kai praeina didelės srovės. Paprastai tariant, įprastose signalų linijose gali būti naudojama 1–2 uncijos vario folijos, o didelės srovės linijoms gali prireikti 3–4 uncijos ar net storesnės varinės folijos.
3, laidų strategija
(1) Kontroliuokite laidų ilgį ir plotį
Laidų ilgis turėtų būti kiek įmanoma sutrumpintas, ypač didelės spartos{0}}signalo laidų atveju. Ilgas laidas padidins signalo perdavimo delsą ir praradimą. Pavyzdžiui, sujungus didelės spartos-USB sąsajas, per ilgas maršrutas gali sukelti nestabilų duomenų perdavimą ir prarasti paketus. Laidų plotis turėtų būti nustatomas pagal per jį tekančią srovę. Didelės srovės linijoms turėtų būti naudojami platesni laidai, kad atitiktų dabartinius reikalavimus. Tuo pačiu metu, nustatant laidų plotį, taip pat reikia atsižvelgti į PCB gamybos proceso apribojimus, nes per ploni laidai gali sukelti problemų, tokių kaip grandinės pertraukos gamybos proceso metu.
(2) Venkite laidų 90 laipsnių kampu
90 laipsnių nukreipimas gali sukelti signalo atspindį ir impedanso nutrūkimą, taip paveikdamas signalo kokybę. Rekomenduojama, kiek įmanoma, naudoti maršrutizavimo metodą su 45 laipsnių kampu arba apskrito lanko perėjimu. Aukšto-dažnio grandinėse šis efektas yra ryškesnis. Pavyzdžiui, RF grandinių laiduose griežtai vengiant 90 laipsnių nukreipimo galima veiksmingai sumažinti signalo atspindį ir pagerinti signalo perdavimo efektyvumą.
(3) Protingai nustatytas per skylutes
Vizos naudojamos skirtingų sluoksnių grandinėms sujungti, tačiau jos gali sukelti tam tikrą parazitinę talpą ir induktyvumą, o tai neigiamai veikia didelės spartos{0}}signalus. Todėl didelės spartos{2}}signalo linijose perėjimų skaičius turėtų būti kiek įmanoma sumažintas. Tuo pačiu metu būtina pagrįstai pasirinkti viado dydį. Jei per didelis laidų dydis, jis užims per daug vietos ir turės įtakos laidų tankiui; Kiaurymės-dydis per mažas, todėl gali pasunkėti gręžimas ir gali būti sunku užtikrinti kokybę galvanizavimo proceso metu.
4, Gamybos proceso komunikacija
(1) Išsiaiškinkite proceso reikalavimus su gamintojais
Prieš pritaikant, būtina visapusiškai susisiekti su PCB gamintoju, kad išsiaiškintumėte įvairius proceso reikalavimus, tokius kaip minimalus linijų plotis ir atstumas, minimalus perėjimo dydis, tarpsluoksnių išlyginimo tikslumas ir kt. Skirtingų gamintojų proceso galimybės skiriasi, o jei proceso reikalavimai viršija gamintojo galimybes, tai gali sukelti gaminio kokybės problemų arba nesugebėjimo gaminti. Pavyzdžiui, kai kurie gamintojai gali pasiekti tik minimalų linijos plotį ir 0,15 mm atstumą. Jei dizaino reikalavimas yra 0,1 mm, jis negali patenkinti gamybos poreikių.
(2) Suprasti gamybos procesą ir ciklą
Supratimas apie spausdintinių plokščių gamybos procesą ir ciklą gali padėti efektyviai planuoti produkto kūrimo eigą. Gamybos procesas apima vidinio sluoksnio gamybą, laminavimą, gręžimą, galvanizavimą, išorinio sluoksnio gamybą, paviršiaus apdorojimą ir kitus etapus, kurių kiekvienas reikalauja tam tikro laiko. Pavyzdžiui, įprastas 4-sluoksnių PCB gamybos ciklas gali būti 3-5 dienos, o daugiasluoksnės didelio tikslumo PCB gamybos ciklas gali trukti net 7–10 dienų ar net ilgiau. Atliekant individualų užsakymą, būtina iš anksto planuoti gamybos laiką, atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip produkto pristatymo laikas.
(3) Patvirtinkite kokybės tikrinimo standartus
Patvirtinkite kokybės tikrinimo standartus su gamintojais, pvz., išvaizdos bandymo standartus, elektrinio veikimo bandymo standartus ir kt. Įprasti aptikimo metodai apima automatinį optinį patikrinimą, bandymą su skraidančia adata, rentgeno spindulių patikrinimą ir kt. Nustačius aiškius bandymo standartus galima užtikrinti, kad pritaikytos spausdintinės plokštės atitiktų kokybės reikalavimus. Pavyzdžiui, kai kurių aukščiausios klasės-elektroninių gaminių spausdintinių plokščių atveju būtina atlikti rentgeno spindulių patikrinimą, kad būtų užtikrintas tarpsluoksnių jungčių patikimumas ir vidinių defektų nebuvimas.
5, išlaidų kontrolė
(1) Optimizuokite dizainą, kad sumažintumėte išlaidas
Sumažinkite išlaidas naudodami optimizuotą dizainą ir tuo pat metu vykdydami našumo reikalavimus. Pavyzdžiui, pagrįstai sumažinant sluoksnių skaičių, naudojant standartinio dydžio spausdintines plokštes ir sumažinant specialius proceso reikalavimus. Pavyzdžiui, jei grandinės išdėstymą galima optimizuoti, kad dizainas, kuriam iš pradžių reikėjo 8 sluoksnių, būtų sumažintas iki 6 sluoksnių, gamybos sąnaudos gali būti žymiai sumažintos.
(2) Pasirinkite tinkamą gamybos procesą
Skirtingi gamybos procesai turi skirtingas išlaidas, todėl reikia parinkti tinkamus procesus pagal gaminio reikalavimus. Pavyzdžiui, paviršiaus apdorojimo procesuose alavo purškimo kaina yra palyginti maža, o aukso nusodinimo kaina yra gana didelė. Jei gaminiui keliami aukšti suvirinimo patikimumo reikalavimai ir kaina leidžia, galima rinktis panardinimo aukso procesą; Jei kaina yra jautri ir suvirinimo patikimumo reikalavimai nėra ypač aukšti, alavo purškimo procesas gali būti tinkamesnis.
(3) Didmeninis pirkimas sumažina medžiagų sąnaudas
Jei pritaikytas kiekis yra didelis, norint sumažinti medžiagų sąnaudas, galima derėtis dėl masinio pirkimo su medžiagų tiekėjais. Tuo pačiu metu, derantis dėl kainų nuolaidų su PCB gamintojais masinei gamybai, galima veiksmingai sumažinti išlaidas. Pavyzdžiui, perkant didelį kiekį substrato ir varinės folijos iš karto galima gauti tam tikrą kainos nuolaidą, taip sumažinant bendras gamybos sąnaudas.