Многослойните печатни платки се използват широко в електронните устройства, тъй като те могат ефективно да подобрят интеграцията на веригата и да оптимизират предаването на сигнала. Когато персонализирате много-слойни печатни платки, трябва да се вземат сериозни много предпазни мерки, включително планиране на дизайна, избор на материал, производствени процеси и т.н., за да се гарантира, че персонализираните много-слойни печатни платки отговарят на очакваните стандарти за производителност. След това ще разработим подробно предпазните мерки за персонализиране на много-слойни печатни платки.
Персонализиране на многослойна печатна платка
1, Планиране на дизайна
(1) Изяснете функционалните изисквания на веригата
Преди персонализиране е необходим цялостен преглед на функциите на веригата. Оформлението на веригата и маршрутизирането на сигнала на различните функционални модули варират. Например за високо{2}}скоростни сигнални вериги е важно да се вземат предвид проблемите с целостта на сигнала и окабеляването им трябва да бъде възможно най-късо и право, за да се намали забавянето и загубата на предаване на сигнала. Подобно на линията за предаване на данни на процесора в дънната платка на компютъра, като високо{4}}скоростна сигнална верига, е необходимо внимателно планиране на маршрута на линията по време на проектирането, за да се избегне маршрутизирането под прав ъгъл и отразяването на сигнала. За аналоговите сигнални вериги трябва да се обърне повече внимание на дизайна против -смущения и те трябва да бъдат разумно отделени от цифровите сигнални вериги, за да се намалят взаимните смущения.
(2) Планирайте разумно броя на етажите
Колкото повече слоеве, толкова по-добре. Трябва да се разгледа изчерпателно въз основа на фактори като сложност на веригата, тип сигнал и цена. Ако има твърде много слоеве, това не само ще увеличи производствените разходи, но също така може да причини проблеми като къси съединения и отворени вериги поради повишена трудност при подравняване между слоевете. Например, за някои прости малки електронни продукти, като печатната платка на интелигентни гривни, използването на твърде много слоеве може значително да увеличи разходите и да увеличи риска от грешки в производствения процес. Най-общо казано, когато мащабът на веригата е малък и сигналът е относително прост, 4-6 слоя може да са достатъчни; За сложни електронни продукти с висока-производителност, като сървърни дънни платки от висок клас, може да са необходими 10 или дори повече слоя.
(3) Планирайте разпределението на сигналния слой и мощностния слой
Разпределението на сигналния слой и мощностния слой има значително влияние върху целостта на сигнала и стабилността на мощността. Обикновено сигналният слой трябва да е в съседство със силовия слой или геоложкия слой, за да осигури добра референтна равнина и да намали смущенията в сигнала. Силовият слой и геоложкият слой могат да бъдат зададени в средния слой, а сигналният слой може да бъде разпределен от външната страна. В същото време е важно да се отбележи, че високо-слоят на сигнала трябва да бъде близо до формацията, за да се намалят електромагнитните смущения по време на предаване на сигнала. Например, когато проектирате дънна платка за мобилен телефон, плътното прилепване на високо-слоя на радиочестотния сигнал към слоя на земята може ефективно да намали изкривяването на сигнала и да подобри качеството на комуникация на телефона.
2, Избор на материал
(1) Избор на субстрат
Ефективността на субстрата е пряко свързана с електрическите, механичните и топлоустойчивите свойства на PCB. Обичайните субстрати включват FR-4, материали на Rogers и др. FR-4 има по-ниска цена и е подходящ за повечето конвенционални електронни продукти; Материалите на Роджърс имат характеристики като ниска диелектрична константа и ниски загуби и се представят добре в сценарии с високочестотно приложение, като печатни платки в 5G комуникационно оборудване. Ако електронните продукти работят в среда с висока температура, трябва да се изберат материали с висока TG, за да се гарантира стабилността на печатните платки при високи температури. Например печатната платка в блока за управление на двигателя на автомобила изисква използването на материали с висока TG поради високата температура на работната среда.
(2) Избор на дебелина на медно фолио
Дебелината на медното фолио влияе върху текущата носеща способност на платката. За високотокови вериги трябва да се използва по-дебело медно фолио, за да се намали съпротивлението на линията и да се сведе до минимум генерирането на топлина. За силови вериги в силови модули, ако дебелината на медното фолио е недостатъчна, веригата може да претърпи силно изгаряне поради силно нагряване при преминаване на високи токове. Най-общо казано, конвенционалните сигнални линии могат да използват 1-2 унции медно фолио, докато за високотокови линии може да са необходими 3-4 унции или дори по-дебело медно фолио.
3, Стратегия за окабеляване
(1) Контролирайте дължината и ширината на окабеляването
Дължината на окабеляването трябва да се скъси възможно най-много, особено за високо{0}}сигнално окабеляване. Дългото окабеляване ще увеличи забавянето и загубата на предаване на сигнала. Например, при окабеляването на високо-скоростни USB интерфейси, ако маршрутизирането е твърде дълго, това може да доведе до нестабилно предаване на данни и загуба на пакети. Ширината на окабеляването трябва да се определи въз основа на тока, преминаващ през него. За високотокови линии трябва да се използва по-широко окабеляване, за да се изпълнят изискванията за пренос на ток. В същото време ширината на окабеляването също трябва да вземе предвид ограниченията на процеса на производство на печатни платки, тъй като прекалено тънкото окабеляване може да причини проблеми като прекъсване на веригата по време на производствения процес.
(2) Избягвайте окабеляване под 90 градуса
Маршрутизирането на 90 градуса може да причини отражение на сигнала и прекъсване на импеданса, като по този начин повлияе на качеството на сигнала. Препоръчва се да се използва метод на маршрутизиране с ъгъл от 45 градуса или преход от кръгова дъга, доколкото е възможно. В-високочестотните вериги този ефект е по-изразен. Например, при окабеляването на RF вериги, стриктното избягване на 90-градусово маршрутизиране може ефективно да намали отражението на сигнала и да подобри ефективността на предаване на сигнала.
(3) Разумно поставени проходни отвори
Входните отвори се използват за свързване на вериги от различни слоеве, но те могат да доведат до определен паразитен капацитет и индуктивност, които имат неблагоприятни ефекти върху високо{0}}скоростните сигнали. Следователно при високо{2}}сигналните линии броят на отворите трябва да бъде сведен до минимум, доколкото е възможно. В същото време е необходимо да изберете разумно размера на отвора. Ако размерът на отвора е твърде голям, той ще заема твърде много място и ще повлияе на плътността на окабеляването; Размерът на -проходния отвор е твърде малък, което може да затрудни пробиването и да затрудни осигуряването на качество по време на процеса на галванопластика.
4, Комуникация на производствения процес
(1) Изяснете изискванията на процеса с производителите
Преди персонализирането е необходимо да се комуникира напълно с производителя на печатни платки, за да се изяснят различните изисквания на процеса, като минимална ширина на линията и разстояние, минимален размер на отвора, точност на подравняване на междуслойните слоеве и т.н. Има разлики в възможностите на процеса на различните производители и ако изискванията на процеса надхвърлят възможностите на производителя, това може да доведе до проблеми с качеството на продукта или невъзможност за производство. Например, някои производители могат да постигнат само минимална ширина на линията и разстояние от 0,15 mm. Ако проектното изискване е 0,1 mm, то не може да отговори на производствените нужди.
(2) Разберете производствения процес и цикъл
Разбирането на производствения процес и цикъла на печатни платки може да помогне за ефективно планиране на напредъка в разработването на продукта. Производственият процес включва производство на вътрешен слой, ламиниране, пробиване, галванопластика, производство на външен слой, повърхностна обработка и други стъпки, всяка от които изисква определено време. Например, типичният производствен цикъл за 4-слойна печатна платка може да бъде 3-5 дни, докато производственият цикъл за многослойна печатна платка с висока точност може да бъде дълъг до 7-10 дни или дори повече. Когато персонализирате, е необходимо да планирате времето за производство предварително въз основа на фактори като времето за пускане на продукт на пазара.
(3) Потвърдете стандартите за проверка на качеството
Потвърдете стандартите за тестване на качеството с производителите, като стандарти за тестване на външния вид, стандарти за тестване на електрическата производителност и др. Общите методи за откриване включват автоматична оптична проверка, тестване с летяща игла, рентгенова проверка и т.н. Чрез установяване на ясни стандарти за тестване може да се гарантира, че персонализираните печатни платки отговарят на изискванията за качество. Например, за някои печатни платки на електронни продукти от висок клас е необходима рентгенова-инспекция, за да се гарантира надеждността на междуслойните връзки и липсата на вътрешни дефекти.
5, Контрол на разходите
(1) Оптимизирайте дизайна, за да намалите разходите
Намалете разходите чрез оптимизиран дизайн, като същевременно отговаряте на изискванията за производителност. Като например разумно намаляване на броя на слоевете, използване на печатни платки със стандартен размер и минимизиране на изискванията за специални процеси. Например, ако оформлението на веригата може да бъде оптимизирано, за да се намали дизайнът, който първоначално изискваше 8 слоя, до 6 слоя, производствените разходи могат да бъдат значително намалени.
(2) Изберете подходящия производствен процес
Различните производствени процеси имат различни разходи и подходящите процеси трябва да бъдат избрани според изискванията на продукта. Например, в процесите на повърхностна обработка, цената на пръскането с калай е относително ниска, докато цената на отлагането на злато е относително висока. Ако продуктът има високи изисквания за надеждност на заваряване и цената позволява, може да се избере процесът на потапяне в злато; Ако цената е чувствителна и изискванията за надеждност на заваряване не са особено високи, процесът на пръскане с калай може да бъде по-подходящ.
(3) Груповите доставки намаляват материалните разходи
Ако персонализираното количество е голямо, може да се договори доставка на едро с доставчици на материали, за да се намалят разходите за материали. В същото време договарянето на ценови отстъпки с производителите на печатни платки за масово производство може ефективно да намали разходите. Например закупуването на голямо количество субстрат и медно фолио наведнъж може да получи известна отстъпка от цената, като по този начин намали общите производствени разходи.