Flerlags trykte kretskort er mye brukt i elektroniske enheter fordi de effektivt kan forbedre kretsintegrasjon og optimalisere signaloverføring. Når du tilpasser flerlags trykte kretskort, må mange forholdsregler tas på alvor, inkludert designplanlegging, materialvalg, produksjonsprosesser osv., for å sikre at de tilpassede flerlags trykte kretskortene oppfyller de forventede ytelsesstandardene. Deretter vil vi utdype forholdsreglene for å tilpasse flerlags trykte kretskort.
Flerlags PCB-tilpasning
1, Designplanlegging
(1) Klargjør funksjonskravene til kretsen
Før tilpasning er det nødvendig med en omfattende gjennomgang av kretsfunksjonene. Kretsoppsettet og signalrutingen til forskjellige funksjonsmoduler varierer. For eksempel, for høyhastighetssignalkretser, er det viktig å vurdere signalintegritetsproblemer, og ledningene deres bør være så korte og rette som mulig for å redusere signaloverføringsforsinkelser og -tap. I likhet med CPU-dataoverføringslinjen i et hovedkort på en datamaskin, som en høy-signalkrets, er nøye planlegging av linjerutingen nødvendig under design for å unngå rettvinklet ruting og signalrefleksjon. For analoge signalkretser bør mer oppmerksomhet rettes mot anti-interferensdesign, og de bør være rimelig partisjonert fra digitale signalkretser for å redusere gjensidig interferens.
(2) Rimelig planlegg antall etasjer
Jo flere lag, jo bedre. Det må vurderes grundig basert på faktorer som kretskompleksitet, signaltype og kostnad. Hvis det er for mange lag, vil det ikke bare øke produksjonskostnadene, men det kan også forårsake problemer som kortslutninger og åpne kretsløp på grunn av økte vanskeligheter med å justere mellom lagene. For eksempel, for noen enkle små elektroniske produkter, som kretskortet til smarte armbånd, kan bruk av for mange lag øke kostnadene betydelig og øke risikoen for feil i produksjonsprosessen. Generelt sett, når kretsskalaen er liten og signalet er relativt enkelt, kan 4-6 lag være tilstrekkelig; For komplekse elektroniske produkter med høy-ytelse, for eksempel avanserte serverhovedkort, kan det være nødvendig med 10 eller enda flere lag.
(3) Planlegg fordelingen av signallag og kraftlag
Fordelingen av signallag og kraftlag har en betydelig innvirkning på signalintegritet og kraftstabilitet. Vanligvis bør signallaget ligge ved siden av kraftlaget eller geologiske laget for å gi et godt referanseplan og redusere signalforstyrrelser. Kraftlaget og geologisk lag kan settes i mellomlaget, og signallaget kan fordeles på yttersiden. Samtidig er det viktig å merke seg at høy-signallaget bør være tett ved siden av formasjonen for å redusere elektromagnetisk interferens under signaloverføring. For eksempel, når du designer et mobiltelefonhovedkort, kan det å feste høyhastighets RF-signallaget godt til bakkelaget effektivt redusere signalforvrengning og forbedre kommunikasjonskvaliteten til telefonen.
2, Materialvalg
(1) Valg av underlag
Ytelsen til underlaget er direkte relatert til de elektriske, mekaniske og varmebestandige egenskapene til PCB. Vanlige underlag inkluderer FR-4, Rogers-materialer, osv. FR-4 har en lavere pris og er egnet for de fleste konvensjonelle elektroniske produkter; Rogers-materialer har egenskaper som lav dielektrisk konstant og lavt tap, og fungerer godt i høyfrekvente applikasjonsscenarier, for eksempel kretskort i 5G-kommunikasjonsutstyr. Hvis elektroniske produkter fungerer i miljøer med høy temperatur, bør materialer med høy TG velges for å sikre stabiliteten til trykte kretskort ved høye temperaturer. For eksempel krever PCB i bilmotorens kontrollenhet bruk av materialer med høy TG på grunn av den høye arbeidsmiljøtemperaturen.
(2) Valg av kobberfolietykkelse
Tykkelsen på kobberfolien påvirker strømbæreevnen til PCB. For høystrømskretser bør tykkere kobberfolie brukes for å redusere linjemotstand og minimere varmeutvikling. For strømkretser i kraftmoduler, hvis kobberfolietykkelsen er utilstrekkelig, kan kretsen oppleve alvorlig forbrenning på grunn av sterk oppvarming når høye strømmer passerer gjennom. Generelt sett kan konvensjonelle signallinjer bruke 1-2 unser kobberfolie, mens for høystrømslinjer kan det være nødvendig med 3-4 unser eller enda tykkere kobberfolie.
3, ledningsstrategi
(1) Kontroller lengden og bredden på ledningene
Lengden på ledningen bør forkortes så mye som mulig, spesielt for høyhastighetssignalledninger. Lange ledninger vil øke signaloverføringsforsinkelse og tap. For eksempel, i kabling av høyhastighets USB-grensesnitt-, hvis rutingen er for lang, kan det føre til ustabil dataoverføring og pakketap. Bredden på ledningene bør bestemmes basert på strømmen som går gjennom den. For høystrømsledninger bør bredere ledninger brukes for å oppfylle kravene til strømføring. Samtidig må bredden på ledningene også vurdere begrensningene i PCB-produksjonsprosessen, siden for tynne ledninger kan forårsake problemer som kretsbrudd under produksjonsprosessen.
(2) Unngå 90 graders kabling
90 graders ruting kan forårsake signalrefleksjon og impedansdiskontinuitet, og dermed påvirke signalkvaliteten. Det anbefales å bruke en rutemetode med 45 graders vinkel eller sirkelbueovergang så mye som mulig. I høyfrekvente-kretser er denne effekten mer uttalt. For eksempel, i kablingen av RF-kretser, kan strengt unngå 90 graders ruting effektivt redusere signalrefleksjon og forbedre signaloverføringseffektiviteten.
(3) Rimelig satt gjennomgående hull
Vias brukes til å koble sammen kretser med forskjellige lag, men de kan gi visse parasittiske kapasitans og induktanser, som har negative effekter på-høyhastighetssignaler. Derfor, på høyhastighetssignallinjer, bør antallet viaer minimeres så mye som mulig. Samtidig er det nødvendig å velge størrelsen på via rimelig. Hvis via-størrelsen er for stor, vil den oppta for mye plass og påvirke ledningstettheten; Den gjennomgående-hullstørrelsen er for liten, noe som kan øke vanskeligheten med å bore og gjøre det vanskelig å sikre kvaliteten under galvaniseringsprosessen.
4, Produksjonsprosess kommunikasjon
(1) Avklar prosesskrav med produsenter
Før tilpasning er det nødvendig å kommunisere fullt ut med PCb-produsenten for å avklare ulike prosesskrav, som minimum linjebredde og avstand, minimum via-størrelse, interlayer-justeringsnøyaktighet osv. Det er forskjeller i prosesskapasiteten til ulike produsenter, og hvis prosesskravene overstiger produsentens evner, kan det føre til problemer med produktkvalitet eller manglende evne til å produsere. For eksempel kan noen produsenter bare oppnå en minimum linjebredde og avstand på 0,15 mm. Hvis designkravet er 0,1 mm, kan det ikke dekke produksjonsbehovet.
(2) Forstå produksjonsprosessen og syklusen
Å forstå produksjonsprosessen og syklusen til trykte kretskort kan bidra til å planlegge produktutviklingen effektivt. Produksjonsprosessen inkluderer produksjon av indre lag, laminering, boring, galvanisering, produksjon av ytre lag, overflatebehandling og andre trinn, som hver krever en viss tid. For eksempel kan den typiske produksjonssyklusen for et 4-lags PCB være 3-5 dager, mens produksjonssyklusen for en flerlags høypresisjons PCB kan være så lang som 7-10 dager eller enda lenger. Ved tilpasning er det nødvendig å planlegge produksjonstiden på forhånd basert på faktorer som produktlanseringstid.
(3) Bekreft kvalitetsinspeksjonsstandarder
Bekreft standarder for kvalitetstesting med produsenter, for eksempel standarder for utseendetesting, standarder for testing av elektrisk ytelse osv. Vanlige gjenkjenningsmetoder inkluderer automatisk optisk inspeksjon, testing av flyvende nåler, røntgeninspeksjon osv. Ved å etablere klare teststandarder kan tilpassede trykte kretskort sikres at de oppfyller kvalitetskravene. For eksempel, for noen avanserte elektroniske produkters trykte kretskort, er røntgeninspeksjon nødvendig for å sikre påliteligheten til mellomlagsforbindelser og fravær av interne defekter.
5, Kostnadskontroll
(1) Optimaliser design for å redusere kostnadene
Reduser kostnadene gjennom optimalisert design samtidig som ytelseskravene oppfylles. Slik som å redusere antall lag rimelig, bruke kretskort i standardstørrelse og minimere spesielle prosesskrav. For eksempel, hvis kretsoppsettet kan optimaliseres for å redusere designet som opprinnelig krevde 8 lag til 6 lag, kan produksjonskostnadene reduseres betydelig.
(2) Velg riktig produksjonsprosess
Ulike produksjonsprosesser har forskjellige kostnader, og passende prosesser må velges i henhold til produktkrav. For eksempel, i overflatebehandlingsprosesser, er kostnadene ved tinnsprøyting relativt lave, mens kostnadene for gulldeponering er relativt høye. Hvis produktet har høye krav til sveisepålitelighet og kostnadene tillater det, kan nedsenkingsgullprosessen velges; Hvis kostnaden er følsom og kravene til sveisepålitelighet ikke er spesielt høye, kan tinnsprøyteprosessen være mer egnet.
(3) Masseanskaffelser reduserer materialkostnadene
Hvis det tilpassede kvantumet er stort, kan bulkinnkjøp forhandles med materialleverandører for å redusere materialkostnadene. Samtidig kan det å forhandle prisrabatter med PCB-produsenter for masseproduksjon effektivt redusere kostnadene. For eksempel kan kjøpe en stor mengde substrat og kobberfolie på en gang oppnå en viss prisrabatt, og dermed redusere den totale produksjonskostnaden.