Višeslojne štampane ploče se široko koriste u elektronskim uređajima jer mogu efikasno da poboljšaju integraciju kola i optimizuju prenos signala. Prilikom prilagođavanja više-slojnih štampanih ploča, mnoge mjere predostrožnosti treba uzeti ozbiljno, uključujući planiranje dizajna, odabir materijala, proizvodne procese itd., kako bi se osiguralo da prilagođene višeslojne -slojne štampane ploče ispunjavaju očekivane standarde performansi. Zatim ćemo elaborirati mjere opreza za prilagođavanje više-slojnih štampanih ploča.
Višeslojno prilagođavanje PCB-a
1, Planiranje dizajna
(1) Pojasnite funkcionalne zahtjeve kola
Prije prilagođavanja potreban je sveobuhvatan pregled funkcija kola. Raspored kola i usmjeravanje signala različitih funkcionalnih modula variraju. Na primjer, za signalna kola velike{2}}brzine, važno je uzeti u obzir probleme integriteta signala, a njihovo ožičenje treba biti što kraće i ravnije kako bi se smanjilo kašnjenje i gubitak signala. Kao i CPU linija za prijenos podataka u matičnoj ploči računara, kao -brzi signalni krug, pažljivo planiranje usmjeravanja linija je neophodno tokom dizajna kako bi se izbjeglo usmjeravanje pod pravim uglom i refleksija signala. Za analogna signalna kola, više pažnje treba posvetiti dizajnu protiv -smetanja, i treba ih razumno odvojiti od kola digitalnih signala kako bi se smanjile međusobne smetnje.
(2) Razumno planirajte spratnost
Što više slojeva, to bolje. Treba ga sveobuhvatno razmotriti na osnovu faktora kao što su složenost kola, tip signala i cijena. Ako ima previše slojeva, to ne samo da će povećati troškove proizvodnje, već može uzrokovati i 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 su štampana ploča pametnih narukvica, korištenje previše slojeva može značajno povećati troškove i povećati rizik od grešaka u procesu proizvodnje. Uopšteno govoreći, kada je skala kola mala i signal je relativno jednostavan, 4-6 slojeva može biti dovoljno; Za složene elektronske proizvode-visokih performansi, kao što su vrhunske serverske matične ploče, može biti potrebno 10 ili čak više slojeva.
(3) Planirajte distribuciju signalnog sloja i sloja snage
Distribucija sloja signala i sloja snage ima značajan uticaj na integritet signala i stabilnost snage. Obično bi signalni sloj trebao biti u blizini sloja snage ili geološkog sloja kako bi se osigurala dobra referentna ravan i smanjile smetnje signala. Sloj snage i geološki sloj se mogu postaviti u srednji sloj, a signalni sloj se može rasporediti na vanjsku stranu. Istovremeno, važno je napomenuti da sloj signala velike brzine-treba biti usko uz formaciju kako bi se smanjile elektromagnetne smetnje tokom prijenosa signala. Na primjer, kada dizajnirate matičnu ploču mobilnog telefona, čvrsto prianjanje sloja-brzine RF signala na sloj zemlje može efikasno smanjiti izobličenje signala i poboljšati kvalitet komunikacije telefona.
2, Izbor materijala
(1) Izbor podloge
Performanse podloge su direktno povezane sa električnim, mehaničkim i toplotnim svojstvima PCB-a. Uobičajene podloge uključuju FR-4, Rogers materijale, itd. FR-4 ima nižu cijenu i pogodan je za većinu konvencionalnih elektronskih proizvoda; Rogers materijali imaju karakteristike kao što su niska dielektrična konstanta i mali gubici, te se dobro ponašaju u scenarijima primjene visoke frekvencije, kao što su tiskane ploče u 5G komunikacijskoj opremi. Ako elektronski 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, štampana ploča u kontrolnoj jedinici motora automobila zahtijeva upotrebu materijala s visokim TG zbog visoke temperature radnog okruženja.
(2) Odabir debljine bakarne folije
Debljina bakarne folije utiče na trenutnu nosivost štampane ploče. Za strujne strujne krugove treba koristiti deblju bakrenu foliju kako bi se smanjio otpor vodova i smanjilo stvaranje topline. Za strujne krugove u energetskim modulima, ako je debljina bakrene folije nedovoljna, krug može doživjeti ozbiljno izgaranje zbog jakog zagrijavanja kada prolaze velike struje. Uopšteno govoreći, konvencionalne signalne linije mogu koristiti 1-2 unce bakarne folije, dok za vodove velike struje može biti potrebna 3-4 unce ili čak deblja bakarna folija.
3, strategija ožičenja
(1) Kontrolišite dužinu i širinu ožičenja
Dužinu ožičenja treba skratiti što je više moguće, posebno za signalno ožičenje velike brzine{0}}. Dugo ožičenje će povećati kašnjenje i gubitak signala. Na primjer, u ožičenju-usb interfejsa velike brzine, ako je rutiranje predugo, to može dovesti do nestabilnog prijenosa podataka i gubitka paketa. Širina ožičenja treba odrediti na osnovu struje koja prolazi kroz njega. Za vodove velike struje treba koristiti šire ožičenje kako bi se ispunili zahtjevi za nošenje struje. U isto vrijeme, širina ožičenja također treba uzeti u obzir ograničenja procesa proizvodnje PCB-a, jer previše tanko ožičenje može uzrokovati probleme kao što su prekidi strujnog kola tokom procesa proizvodnje.
(2) Izbjegavajte ožičenje od 90 stepeni
Usmjeravanje od 90 stupnjeva može uzrokovati refleksiju signala i diskontinuitet impedanse, što utiče na kvalitet signala. Preporučljivo je koristiti metodu glodanja sa uglom od 45 stepeni ili prelazom kružnog luka što je više moguće. U -kolu visoke frekvencije ovaj efekat je izraženiji. Na primjer, u ožičenju RF kola, striktno izbjegavanje rutiranja od 90 stepeni može efikasno smanjiti refleksiju signala i poboljšati efikasnost prijenosa signala.
(3) Razumno postavljene kroz rupe
Prelazni spojevi se koriste za povezivanje kola različitih slojeva, ali mogu donijeti određeni parazitski kapacitet i induktivnost, koji imaju štetne efekte na-brzine signale. Stoga, na brzim signalnim linijama, broj prelaza treba minimizirati što je više moguće. Istovremeno, potrebno je razumno odabrati veličinu prolaza. Ako je veličina priključka prevelika, zauzeće previše prostora i uticati na gustinu ožičenja; Veličina kroz{5}}otvore je premala, što može povećati poteškoće pri bušenju i otežati osiguranje kvaliteta tokom procesa galvanizacije.
4, komunikacija procesa proizvodnje
(1) Pojasnite zahtjeve procesa s proizvođačima
Prije prilagođavanja, potrebno je u potpunosti komunicirati s proizvođačem PCB-a kako bi se razjasnili različiti zahtjevi procesa, kao što su minimalna širina linija i razmak, minimalna veličina, tačnost međuslojnog poravnanja, itd. Postoje razlike u procesnim mogućnostima različitih proizvođača, a ako zahtjevi procesa premašuju mogućnosti proizvođača, 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 za dizajnom 0,1 mm, ne može zadovoljiti proizvodne potrebe.
(2) Razumjeti proizvodni proces i ciklus
Razumijevanje proizvodnog procesa i ciklusa štampanih ploča može pomoći u efikasnom planiranju napretka razvoja proizvoda. Proizvodni proces uključuje proizvodnju unutrašnjeg sloja, laminiranje, bušenje, galvanizaciju, proizvodnju vanjskog sloja, površinsku obradu i druge korake, od kojih svaki zahtijeva određeno vrijeme. Na primjer, tipičan proizvodni ciklus za 4-slojnu PCB može biti 3-5 dana, dok ciklus proizvodnje za višeslojnu visokopreciznu PCB može trajati čak 7-10 dana ili čak duže. Prilikom prilagođavanja potrebno je unaprijed planirati vrijeme proizvodnje na osnovu faktora kao što je vrijeme lansiranja proizvoda.
(3) Potvrdite standarde inspekcije kvaliteta
Potvrdite standarde ispitivanja kvaliteta sa proizvođačima, kao što su standardi za ispitivanje izgleda, standardi za testiranje električnih performansi, itd. Uobičajene metode detekcije uključuju automatsku optičku inspekciju, testiranje leteće igle, X-inspekciju itd. Uspostavljanjem jasnih standarda testiranja, prilagođene štampane ploče mogu se osigurati da ispunjavaju zahtjeve kvaliteta. Na primjer, za štampane ploče nekih-vrhih elektronskih proizvoda, X-inspekcija je potrebna kako bi se osigurala pouzdanost međuslojnih veza i odsustvo unutrašnjih defekata.
5, Kontrola troškova
(1) Optimizirajte dizajn kako biste smanjili troškove
Smanjite troškove kroz optimiziran dizajn uz ispunjavanje zahtjeva za performansama. Kao što je razumno smanjenje broja slojeva, korištenje štampanih ploča standardne veličine i minimiziranje posebnih zahtjeva procesa. Na primjer, ako se raspored kola može optimizirati kako bi se smanjio dizajn koji je prvobitno zahtijevao 8 slojeva na 6 slojeva, troškovi proizvodnje mogu se značajno smanjiti.
(2) Odaberite odgovarajući proizvodni proces
Različiti proizvodni procesi imaju različite troškove, a odgovarajući procesi moraju biti odabrani u skladu sa zahtjevima proizvoda. Na primjer, u procesima površinske obrade, cijena prskanja kalajem je relativno niska, dok je cijena taloženja zlata relativno visoka. Ako proizvod ima visoke zahtjeve za pouzdanost zavarivanja i trošak dopušta, može se odabrati postupak potapanja zlata; Ako je cijena osjetljiva i zahtjevi za pouzdanost zavarivanja nisu posebno visoki, proces prskanja lima može biti prikladniji.
(3) Nabavka na veliko smanjuje materijalne troškove
Ako je prilagođena količina velika, o masovnoj nabavci se može pregovarati sa dobavljačima materijala kako bi se smanjili materijalni troškovi. U isto vrijeme, pregovaranje o popustima na cijene sa proizvođačima štampanih ploča za masovnu proizvodnju može efikasno smanjiti troškove. Na primjer, kupovinom velike količine podloge i bakrene folije odjednom možete dobiti određeni popust na cijenu, čime se smanjuju ukupni troškovi proizvodnje.