Tryckta kretskort med flera lager används ofta i elektroniska enheter eftersom de effektivt kan förbättra kretsintegreringen och optimera signalöverföringen. När du anpassar fler- kretskort måste många försiktighetsåtgärder tas på allvar, inklusive designplanering, materialval, tillverkningsprocesser, etc., för att säkerställa att de anpassade fler- kretskorten uppfyller de förväntade prestandastandarderna. Därefter kommer vi att utveckla försiktighetsåtgärderna för att anpassa flerlagers kretskort.-
Flerlagers PCB-anpassning
1, Designplanering
(1) Förtydliga kretsens funktionskrav
Innan anpassning krävs en omfattande genomgång av kretsfunktionerna. Kretslayouten och signaldirigeringen för olika funktionsmoduler varierar. Till exempel, för höghastighetssignalkretsar, är det viktigt att överväga signalintegritetsproblem, och deras ledningar bör vara så korta och raka som möjligt för att minska fördröjning och förlust av signalöverföring. Liksom CPU-dataöverföringslinjen i ett datormoderkort, som en hög-signalkrets, är noggrann planering av linjedirigeringen nödvändig under designen för att undvika rätvinkeldirigering och signalreflektion. För analoga signalkretsar bör mer uppmärksamhet ägnas åt anti-interferensdesign, och de bör vara rimligt uppdelade från digitala signalkretsar för att minska ömsesidig störning.
(2) Rimligt planera antalet våningar
Ju fler lager, desto bättre. Det måste övervägas grundligt baserat på faktorer som kretskomplexitet, signaltyp och kostnad. Om det finns för många lager, kommer det inte bara att öka tillverkningskostnaderna, utan det kan också orsaka problem som kortslutningar och öppna kretsar på grund av ökade svårigheter att ställa in mellan lagren. Till exempel, för vissa enkla små elektroniska produkter, som kretskortet till smarta armband, kan användning av för många lager avsevärt öka kostnaderna och öka risken för fel i tillverkningsprocessen. Generellt sett, när kretsskalan är liten och signalen är relativt enkel, kan 4-6 lager vara tillräckligt; För komplexa högpresterande elektroniska produkter, till exempel avancerade servermoderkort, kan 10 eller till och med fler lager krävas.
(3) Planera fördelningen av signallager och effektlager
Fördelningen av signallager och effektlager har en betydande inverkan på signalintegritet och effektstabilitet. Vanligtvis bör signalskiktet ligga intill kraftskiktet eller det geologiska skiktet för att ge ett bra referensplan och minska signalstörningar. Kraftskiktet och det geologiska skiktet kan sättas i mellanskiktet och signalskiktet kan fördelas på utsidan. Samtidigt är det viktigt att notera att hög-signallagret bör ligga nära formationen för att minska elektromagnetisk interferens under signalöverföring. Till exempel, när du designar ett mobiltelefonmoderkort, kan det effektivt reducera signalförvrängning och förbättra telefonens kommunikationskvalitet om du fäster det höghastighets-RF-signallagret tätt mot markskiktet.
2, Materialval
(1) Val av underlag
Substratets prestanda är direkt relaterad till PCB:s elektriska, mekaniska och värmebeständighetsegenskaper. Vanliga substrat inkluderar FR-4, Rogers-material, etc. FR-4 har en lägre kostnad och är lämplig för de flesta konventionella elektroniska produkter; Rogers material har egenskaper som låg dielektricitetskonstant och låg förlust, och fungerar bra i högfrekventa tillämpningsscenarier, såsom kretskort i 5G-kommunikationsutrustning. Om elektroniska produkter fungerar i högtemperaturmiljöer bör material med hög TG väljas för att säkerställa stabiliteten hos kretskort vid höga temperaturer. Till exempel kräver kretskortet i bilmotorns styrenhet användning av material med hög TG på grund av den höga arbetsmiljötemperaturen.
(2) Val av kopparfolietjocklek
Tjockleken på kopparfolien påverkar strömbärförmågan hos PCB. För högströmskretsar bör tjockare kopparfolie användas för att minska linjemotståndet och minimera värmeutvecklingen. För kraftkretsar i kraftmoduler, om kopparfoliens tjocklek är otillräcklig, kan kretsen uppleva allvarlig bränning på grund av kraftig uppvärmning när höga strömmar passerar igenom. Generellt sett kan konventionella signalledningar använda 1-2 uns kopparfolie, medan för högströmsledningar kan 3-4 uns eller ännu tjockare kopparfolie krävas.
3, Ledningsstrategi
(1) Kontrollera ledningarnas längd och bredd
Ledningarnas längd bör kortas så mycket som möjligt, särskilt för höghastighetssignalledningar. Lång ledning kommer att öka fördröjningen och förlusten av signalöverföringen. Till exempel, i ledningar för höghastighets-USB-gränssnitt-, om routingen är för lång, kan det leda till instabil dataöverföring och paketförlust. Ledningens bredd bör bestämmas baserat på strömmen som passerar genom den. För högströmsledningar bör bredare ledningar användas för att uppfylla strömförande krav. Samtidigt måste ledningarnas bredd också beakta begränsningarna i PCB-tillverkningsprocessen, eftersom alltför tunna ledningar kan orsaka problem som kretsbrott under tillverkningsprocessen.
(2) Undvik 90 graders kabeldragning
90 graders routing kan orsaka signalreflektion och impedansdiskontinuitet, vilket påverkar signalkvaliteten. Det rekommenderas att använda en routingmetod med 45 graders vinkel eller cirkelbågsövergång så mycket som möjligt. I hög-kretsar är denna effekt mer uttalad. Till exempel, i ledningsdragningen av RF-kretsar, kan strikt undvikande av 90 graders routing effektivt minska signalreflektion och förbättra signalöverföringseffektiviteten.
(3) Rimligt inställda genomgående hål
Vias används för att koppla samman kretsar av olika lager, men de kan ge viss parasitisk kapacitans och induktans, vilket har negativa effekter på höghastighetssignaler-. På höghastighetssignallinjer bör därför antalet vias minimeras så mycket som möjligt. Samtidigt är det nödvändigt att välja storleken på vian rimligt. Om via-storleken är för stor kommer den att uppta för mycket utrymme och påverka ledningstätheten; Det genomgående-hålet är för litet, vilket kan öka svårigheten att borra och göra det svårt att säkerställa kvaliteten under galvaniseringsprocessen.
4, Tillverkningsprocesskommunikation
(1) Klargör processkraven med tillverkarna
Innan anpassning är det nödvändigt att fullständigt kommunicera med kretskortets tillverkare för att klargöra olika processkrav, såsom minsta linjebredd och avstånd, minsta via-storlek, interlayer-inriktningsnoggrannhet, etc. Det finns skillnader i processkapaciteten hos olika tillverkare, och om processkraven överstiger tillverkarens kapacitet kan det leda till produktkvalitetsproblem eller oförmåga att tillverka. Till exempel kan vissa tillverkare endast uppnå en minsta linjebredd och avstånd på 0,15 mm. Om designkravet är 0,1 mm kan det inte uppfylla produktionsbehovet.
(2) Förstå tillverkningsprocessen och cykeln
Att förstå tillverkningsprocessen och cykeln för tryckta kretskort kan hjälpa till att planera produktutvecklingens framsteg på ett effektivt sätt. Tillverkningsprocessen inkluderar produktion av inre skikt, laminering, borrning, galvanisering, produktion av ytterskikt, ytbehandling och andra steg, som var och en kräver en viss tid. Till exempel kan den typiska tillverkningscykeln för en 4-lagers PCB vara 3-5 dagar, medan tillverkningscykeln för en flerlagers högprecisions-PCB kan vara så lång som 7-10 dagar eller till och med längre. Vid anpassning är det nödvändigt att planera tillverkningstiden i förväg baserat på faktorer som produktlanseringstid.
(3) Bekräfta kvalitetsinspektionsstandarder
Bekräfta kvalitetstestningsstandarder med tillverkare, till exempel utseendetestningsstandarder, elektriska prestandateststandarder, etc. Vanliga detektionsmetoder inkluderar automatisk optisk inspektion, flygande nåltestning, röntgeninspektion, etc. Genom att upprätta tydliga teststandarder kan anpassade kretskort säkerställas att de uppfyller kvalitetskraven. Till exempel, för vissa avancerade elektroniska produkters tryckta kretskort, krävs röntgeninspektion för att säkerställa tillförlitligheten hos mellanskiktsanslutningar och frånvaron av interna defekter.
5, Kostnadskontroll
(1) Optimera design för att minska kostnaderna
Minska kostnaderna genom optimerad design samtidigt som prestandakraven uppfylls. Såsom att reducera antalet lager rimligt, använda kretskort i standardstorlek och minimera speciella processkrav. Till exempel, om kretslayouten kan optimeras för att reducera designen som ursprungligen krävde 8 skikt till 6 skikt, kan tillverkningskostnaden reduceras avsevärt.
(2) Välj lämplig tillverkningsprocess
Olika tillverkningsprocesser har olika kostnader och lämpliga processer måste väljas efter produktkrav. Till exempel, i ytbehandlingsprocesser är kostnaden för tennsprutning relativt låg, medan kostnaden för gulddeponering är relativt hög. Om produkten har höga krav på svetstillförlitlighet och kostnaden tillåter, kan nedsänkningsguldprocessen väljas; Om kostnaden är känslig och kraven på svetssäkerhet inte är särskilt höga, kan tennsprutningsprocessen vara mer lämplig.
(3) Bulkanskaffning minskar materialkostnaderna
Om den skräddarsydda kvantiteten är stor kan bulkanskaffning förhandlas med materialleverantörer för att minska materialkostnaderna. Samtidigt kan förhandla om prisrabatter med PCB-tillverkare för massproduktion effektivt minska kostnaderna. Till exempel kan köpa en stor mängd substrat och kopparfolie på en gång få en viss prisrabatt, vilket minskar den totala tillverkningskostnaden.