Višeslojne tiskane ploče naširoko se koriste u elektroničkim uređajima jer mogu učinkovito poboljšati integraciju krugova i optimizirati prijenos signala. Prilikom prilagođavanja više-slojnih tiskanih ploča potrebno je ozbiljno uzeti u obzir mnoge mjere opreza, uključujući planiranje dizajna, odabir materijala, proizvodne procese itd., kako bi se osiguralo da prilagođene više-slojne tiskane ploče zadovoljavaju očekivane standarde performansi. Zatim ćemo razraditi mjere opreza za prilagođavanje više-slojnih tiskanih ploča.
Prilagodba višeslojne tiskane ploče
1, Planiranje dizajna
(1) Pojasnite funkcionalne zahtjeve strujnog kruga
Prije prilagođavanja potreban je sveobuhvatan pregled funkcija kruga. Raspored strujnog kruga i usmjeravanje signala različitih funkcionalnih modula razlikuju se. Na primjer, za-signalne krugove velike brzine, važno je razmotriti probleme s integritetom signala, a njihovo ožičenje mora biti što kraće i ravnije kako bi se smanjilo kašnjenje i gubitak signala u prijenosu. Poput CPU linije za prijenos podataka u matičnoj ploči računala, kao -brzi signalni krug, pažljivo planiranje usmjeravanja linije potrebno je tijekom projektiranja kako bi se izbjeglo usmjeravanje pod pravim kutom i refleksija signala. Za analogne signalne krugove, više pozornosti treba posvetiti dizajnu protiv-smetnji i oni bi trebali biti razumno odvojeni od digitalnih signalnih krugova kako bi se smanjile međusobne smetnje.
(2) Razumno planirati broj katova
Što više slojeva, to bolje. Potrebno ga je sveobuhvatno razmotriti na temelju čimbenika kao što su složenost kruga, vrsta signala i cijena. Ako ima previše slojeva, ne samo da će povećati troškove proizvodnje, već također može uzrokovati probleme kao što su kratki spojevi i otvoreni krugovi zbog povećanih poteškoća u poravnanju između slojeva. Na primjer, za neke jednostavne male elektroničke proizvode, kao što je tiskana ploča pametnih narukvica, upotreba previše slojeva može značajno povećati troškove i povećati rizik od pogrešaka u procesu proizvodnje. Općenito govoreći, kada je skala sklopa mala, a signal relativno jednostavan, 4-6 slojeva može biti dovoljno; Za složene-elektroničke proizvode visokih performansi, kao što su vrhunske matične ploče poslužitelja, može biti potrebno 10 ili čak više slojeva.
(3) Planirajte distribuciju signalnog sloja i sloja snage
Distribucija sloja signala i sloja snage ima značajan utjecaj na integritet signala i stabilnost napajanja. Obično bi sloj signala trebao biti u blizini sloja snage ili geološkog sloja kako bi se osigurala dobra referentna ravnina i smanjila interferencija signala. Sloj snage i geološki sloj mogu se postaviti u srednji sloj, a signalni sloj može se rasporediti na vanjsku stranu. U isto vrijeme, važno je primijetiti da bi-sloj signala velike brzine trebao biti blizu formacije kako bi se smanjile elektromagnetske smetnje tijekom prijenosa signala. Na primjer, prilikom projektiranja matične ploče mobilnog telefona, čvrsto prianjanje sloja RF signala velike-brzine na sloj uzemljenja može učinkovito smanjiti izobličenje signala i poboljšati kvalitetu komunikacije telefona.
2, Izbor materijala
(1) Izbor podloge
Izvedba supstrata izravno je povezana s električnim, mehaničkim i toplinskim svojstvima PCB-a. Uobičajeni supstrati uključuju FR-4, Rogers materijale itd. FR-4 ima nižu cijenu i prikladan je za većinu konvencionalnih elektroničkih proizvoda; Rogersovi materijali imaju karakteristike kao što su niska dielektrična konstanta i niski gubici te se dobro ponašaju u visokofrekventnim scenarijima primjene, kao što su tiskane ploče u 5G komunikacijskoj opremi. Ako elektronički proizvodi rade u okruženjima s visokim temperaturama, potrebno je odabrati materijale s visokim TG kako bi se osigurala stabilnost tiskanih ploča na visokim temperaturama. Na primjer, tiskana ploča u upravljačkoj jedinici motora automobila zahtijeva upotrebu materijala s visokim TG zbog visoke temperature radnog okruženja.
(2) Izbor debljine bakrene folije
Debljina bakrene folije utječe na trenutni nosivi kapacitet tiskane ploče. Za strujne krugove velike struje treba koristiti deblju bakrenu foliju kako bi se smanjio otpor linije i minimiziralo stvaranje topline. Za strujne krugove u energetskim modulima, ako je debljina bakrene folije nedovoljna, strujni krug može doživjeti jake gorenja zbog jakog zagrijavanja kada kroz njega prolaze velike struje. Općenito govoreći, konvencionalne signalne linije mogu koristiti 1-2 unce bakrene folije, dok za vodove velike struje može biti potrebno 3-4 unce ili čak deblja bakrena folija.
3, Strategija ožičenja
(1) Kontrolirajte duljinu i širinu ožičenja
Duljinu ožičenja treba skratiti što je više moguće, posebno za-ožičenje signala velike brzine. Dugo ožičenje će povećati kašnjenje i gubitak signala. Na primjer, u ožičenju -USB sučelja velike brzine, ako je usmjeravanje predugo, može dovesti do nestabilnog prijenosa podataka i gubitka paketa. Širina ožičenja treba se odrediti na temelju struje koja prolazi kroz njega. Za vodove velike struje treba koristiti šire ožičenje kako bi se zadovoljili zahtjevi za prijenos struje. U isto vrijeme, širina ožičenja također treba uzeti u obzir ograničenja proizvodnog procesa PCB-a, jer pretanko ožičenje može uzrokovati probleme kao što su prekidi strujnog kruga tijekom procesa proizvodnje.
(2) Izbjegavajte ožičenje pod kutom od 90 stupnjeva
Usmjeravanje pod kutom od 90 stupnjeva može uzrokovati refleksiju signala i diskontinuitet impedancije, što utječe na kvalitetu signala. Preporuča se koristiti metodu usmjeravanja s prijelazom pod kutom od 45 stupnjeva ili kružnim lukom što je više moguće. U -visokofrekventnim krugovima ovaj učinak je izraženiji. Na primjer, u ožičenju RF krugova, strogo izbjegavanje usmjeravanja od 90 stupnjeva može učinkovito smanjiti refleksiju signala i poboljšati učinkovitost prijenosa signala.
(3) Razumno postavljene rupe
Vias se koriste za spajanje strujnih krugova različitih slojeva, ali mogu donijeti određeni parazitski kapacitet i induktivitet, koji imaju negativne učinke na-signale velike brzine. Stoga, na-brzim signalnim vodovima, broj prolaza treba smanjiti što je više moguće. Istodobno, potrebno je razumno odabrati veličinu otvora. Ako je veličina otvora prevelika, zauzet će previše prostora i utjecati na gustoću ožičenja; Pro-veličina otvora je premala, što može otežati bušenje i otežati osiguranje kvalitete tijekom procesa galvanizacije.
4, Komunikacija proizvodnog procesa
(1) Pojasnite zahtjeve procesa s proizvođačima
Prije prilagodbe, potrebno je u potpunosti komunicirati s proizvođačem PCB-a kako bi se razjasnili različiti procesni zahtjevi, kao što su minimalna širina linija i razmak, minimalna veličina otvora, točnost poravnanja međuslojeva itd. Postoje razlike u procesnim mogućnostima različitih proizvođača, a ako procesni zahtjevi premašuju proizvođačeve mogućnosti, to može dovesti do problema s kvalitetom proizvoda ili nemogućnosti proizvodnje. Na primjer, neki proizvođači mogu postići samo minimalnu širinu linija i razmak od 0,15 mm. Ako je zahtjev dizajna 0,1 mm, ne može zadovoljiti proizvodne potrebe.
(2) Razumjeti proces i ciklus proizvodnje
Razumijevanje procesa proizvodnje i ciklusa tiskanih pločica može pomoći u učinkovitom planiranju napretka razvoja proizvoda. Proces proizvodnje uključuje proizvodnju unutarnjeg sloja, laminaciju, bušenje, galvanizaciju, proizvodnju vanjskog sloja, površinsku obradu i druge korake, od kojih svaki zahtijeva određeno vrijeme. Na primjer, tipični proizvodni ciklus za 4-slojni PCB može biti 3-5 dana, dok proizvodni ciklus za višeslojni visokoprecizni PCB može biti dug čak 7-10 dana ili čak i duže. Prilikom prilagodbe potrebno je unaprijed planirati vrijeme proizvodnje na temelju faktora kao što je vrijeme lansiranja proizvoda.
(3) Potvrdite standarde inspekcije kvalitete
Potvrdite standarde testiranja kvalitete s proizvođačima, kao što su standardi testiranja izgleda, standardi ispitivanja električnih performansi itd. Uobičajene metode detekcije uključuju automatsku optičku inspekciju, testiranje letećom iglom, inspekciju rendgenskim zrakama itd. Uspostavom jasnih standarda testiranja može se osigurati da prilagođene tiskane ploče zadovoljavaju zahtjeve kvalitete. Na primjer, za tiskane ploče nekih-elektroničkih proizvoda visoke klase, rendgenska inspekcija je potrebna kako bi se osigurala pouzdanost međuslojnih veza i odsutnost unutarnjih nedostataka.
5, Kontrola troškova
(1) Optimizirajte dizajn kako biste smanjili troškove
Smanjite troškove optimiziranim dizajnom uz ispunjavanje zahtjeva za performansama. Kao što je razumno smanjenje broja slojeva, korištenje tiskanih pločica standardne veličine i minimiziranje zahtjeva posebnih procesa. Na primjer, ako se raspored strujnog kruga može optimizirati kako bi se smanjio dizajn koji je izvorno zahtijevao 8 slojeva na 6 slojeva, troškovi proizvodnje mogu se značajno smanjiti.
(2) Odaberite odgovarajući proizvodni proces
Različiti proizvodni procesi imaju različite troškove, a odgovarajuće procese potrebno je odabrati u skladu sa zahtjevima proizvoda. Na primjer, u procesima površinske obrade, trošak prskanja kositra je relativno nizak, dok je trošak taloženja zlata relativno visok. Ako proizvod ima visoke zahtjeve za pouzdanost zavarivanja i trošak dopušta, može se odabrati postupak uranjanja u zlato; Ako je cijena osjetljiva, a zahtjevi pouzdanosti zavarivanja nisu osobito visoki, postupak prskanja kositra može biti prikladniji.
(3) Skupna nabava smanjuje troškove materijala
Ako je prilagođena količina velika, s dobavljačima materijala može se pregovarati o masovnoj nabavi kako bi se smanjili troškovi materijala. U isto vrijeme, pregovaranje o popustima s proizvođačima PCB-a za masovnu proizvodnju može učinkovito smanjiti troškove. Na primjer, kupnjom velike količine supstrata i bakrene folije odjednom možete dobiti određeni popust na cijenu, čime se smanjuju ukupni troškovi proizvodnje.