Papan litar bercetak berbilang lapisan digunakan secara meluas dalam peranti elektronik kerana ia boleh meningkatkan penyepaduan litar dengan berkesan dan mengoptimumkan penghantaran isyarat. Apabila menyesuaikan-papan litar bercetak berbilang lapisan, banyak langkah berjaga-jaga perlu diambil serius, termasuk perancangan reka bentuk, pemilihan bahan, proses pembuatan, dsb., untuk memastikan papan litar bercetak berbilang-lapisan tersuai memenuhi piawaian prestasi yang dijangkakan. Seterusnya, kami akan menghuraikan langkah berjaga-jaga untuk menyesuaikan-papan litar bercetak berbilang lapisan.
Penyesuaian pcb berbilang lapisan
1, Perancangan Reka Bentuk
(1) Jelaskan keperluan fungsian litar
Sebelum penyesuaian, semakan menyeluruh tentang fungsi litar diperlukan. Susun atur litar dan penghalaan isyarat bagi modul berfungsi berbeza berbeza-beza. Contohnya, untuk litar isyarat-kelajuan tinggi, adalah penting untuk mempertimbangkan isu integriti isyarat dan pendawaiannya hendaklah sesingkat dan lurus yang mungkin untuk mengurangkan kelewatan dan kehilangan penghantaran isyarat. Seperti talian penghantaran data CPU dalam papan induk komputer, sebagai litar isyarat-kelajuan tinggi, perancangan teliti penghalaan talian diperlukan semasa reka bentuk untuk mengelakkan penghalaan sudut kanan dan pantulan isyarat. Untuk litar isyarat analog, lebih banyak perhatian harus diberikan kepada reka bentuk anti-gangguan, dan ia harus dipisahkan secara munasabah daripada litar isyarat digital untuk mengurangkan gangguan bersama.
(2) Rancang bilangan tingkat yang munasabah
Lebih banyak lapisan, lebih baik. Ia perlu dipertimbangkan secara menyeluruh berdasarkan faktor seperti kerumitan litar, jenis isyarat dan kos. Sekiranya terdapat terlalu banyak lapisan, ia bukan sahaja akan meningkatkan kos pembuatan, tetapi ia juga boleh menyebabkan masalah seperti litar pintas dan litar terbuka disebabkan peningkatan kesukaran dalam menjajarkan antara lapisan. Sebagai contoh, untuk beberapa produk elektronik kecil yang ringkas, seperti papan litar gelang pintar, menggunakan terlalu banyak lapisan boleh meningkatkan kos dengan ketara dan meningkatkan risiko ralat dalam proses pembuatan. Secara umumnya, apabila skala litar kecil dan isyaratnya agak mudah, 4-6 lapisan mungkin mencukupi; Untuk produk elektronik-tinggi yang kompleks, seperti papan induk pelayan canggih, 10 atau lebih lapisan mungkin diperlukan.
(3) Rancang pengagihan lapisan isyarat dan lapisan kuasa
Pengagihan lapisan isyarat dan lapisan kuasa mempunyai kesan yang ketara terhadap integriti isyarat dan kestabilan kuasa. Biasanya, lapisan isyarat harus bersebelahan dengan lapisan kuasa atau lapisan geologi untuk menyediakan satah rujukan yang baik dan mengurangkan gangguan isyarat. Lapisan kuasa dan lapisan geologi boleh ditetapkan di lapisan tengah, dan lapisan isyarat boleh diedarkan di bahagian luar. Pada masa yang sama, adalah penting untuk ambil perhatian bahawa lapisan isyarat-kelajuan tinggi hendaklah bersebelahan rapat dengan pembentukan untuk mengurangkan gangguan elektromagnet semasa penghantaran isyarat. Contohnya, apabila mereka bentuk papan induk telefon mudah alih, melekat-lapisan isyarat RF berkelajuan tinggi dengan ketat pada lapisan tanah boleh mengurangkan herotan isyarat dan meningkatkan kualiti komunikasi telefon dengan berkesan.
2, pemilihan bahan
(1) Pemilihan substrat
Prestasi substrat secara langsung berkaitan dengan sifat rintangan elektrik, mekanikal dan haba PCB. Substrat biasa termasuk FR-4, bahan Rogers, dsb. FR-4 mempunyai kos yang lebih rendah dan sesuai untuk kebanyakan produk elektronik konvensional; Bahan Rogers mempunyai ciri seperti pemalar dielektrik rendah dan kehilangan rendah, dan berprestasi baik dalam senario aplikasi frekuensi tinggi, seperti papan litar bercetak dalam peralatan komunikasi 5G. Jika produk elektronik berfungsi dalam persekitaran suhu tinggi, bahan TG tinggi harus dipilih untuk memastikan kestabilan papan litar bercetak pada suhu tinggi. Sebagai contoh, pcb dalam unit kawalan enjin kereta memerlukan penggunaan bahan TG yang tinggi kerana suhu persekitaran kerja yang tinggi.
(2) Pemilihan ketebalan kerajang tembaga
Ketebalan kerajang kuprum mempengaruhi kapasiti bawaan semasa pcb. Untuk litar arus tinggi, kerajang tembaga yang lebih tebal harus digunakan untuk mengurangkan rintangan talian dan meminimumkan penjanaan haba. Untuk litar kuasa dalam modul kuasa, jika ketebalan kerajang kuprum tidak mencukupi, litar mungkin mengalami pembakaran teruk akibat pemanasan teruk apabila arus tinggi melalui. Secara umumnya, talian isyarat konvensional boleh menggunakan 1-2 auns kerajang tembaga, manakala untuk talian arus tinggi, 3-4 auns atau kerajang tembaga yang lebih tebal mungkin diperlukan.
3, Strategi pendawaian
(1) Kawal panjang dan lebar pendawaian
Panjang pendawaian hendaklah dipendekkan sebanyak mungkin, terutamanya untuk-pendawaian isyarat berkelajuan tinggi. Pendawaian yang panjang akan meningkatkan kelewatan dan kehilangan penghantaran isyarat. Contohnya, dalam pendawaian antara muka USB berkelajuan tinggi-, jika penghalaan terlalu panjang, ia boleh menyebabkan penghantaran data tidak stabil dan kehilangan paket. Lebar pendawaian hendaklah ditentukan berdasarkan arus yang melaluinya. Untuk talian arus tinggi, pendawaian yang lebih luas harus digunakan untuk memenuhi keperluan pembawa semasa. Pada masa yang sama, lebar pendawaian juga perlu mengambil kira batasan proses pembuatan PCB, kerana pendawaian yang terlalu nipis boleh menyebabkan masalah seperti putus litar semasa proses pembuatan.
(2) Elakkan pendawaian 90 darjah
Penghalaan 90 darjah boleh menyebabkan pantulan isyarat dan ketakselanjaran impedans, sekali gus menjejaskan kualiti isyarat. Adalah disyorkan untuk menggunakan kaedah penghalaan dengan sudut 45 darjah atau peralihan arka bulat sebanyak mungkin. Dalam litar-berfrekuensi tinggi, kesan ini lebih ketara. Sebagai contoh, dalam pendawaian litar RF, dengan tegas mengelakkan penghalaan 90 darjah boleh mengurangkan pantulan isyarat dengan berkesan dan meningkatkan kecekapan penghantaran isyarat.
(3) Ditetapkan secara munasabah melalui lubang
Vias digunakan untuk menyambungkan litar lapisan berbeza, tetapi ia boleh membawa kemuatan parasit dan kearuhan tertentu, yang mempunyai kesan buruk pada isyarat-kelajuan tinggi. Oleh itu, pada-garis isyarat berkelajuan tinggi, bilangan vias hendaklah diminimumkan sebanyak mungkin. Pada masa yang sama, adalah perlu untuk memilih saiz melalui yang munasabah. Jika saiz melalui terlalu besar, ia akan menduduki terlalu banyak ruang dan menjejaskan ketumpatan pendawaian; Saiz lubang tembus-terlalu kecil, yang boleh meningkatkan kesukaran menggerudi dan menyukarkan untuk memastikan kualiti semasa proses penyaduran elektrik.
4, Komunikasi proses pembuatan
(1) Menjelaskan keperluan proses dengan pengeluar
Sebelum penyesuaian, adalah perlu untuk berkomunikasi sepenuhnya dengan pengilang pcb untuk menjelaskan pelbagai keperluan proses, seperti lebar dan jarak garisan minimum, saiz melalui minimum, ketepatan penjajaran antara lapisan, dll. Terdapat perbezaan dalam keupayaan proses pengeluar yang berbeza, dan jika keperluan proses melebihi keupayaan pengilang, ia mungkin membawa kepada isu kualiti produk atau ketidakupayaan untuk mengeluarkan. Sebagai contoh, sesetengah pengeluar hanya boleh mencapai lebar garisan minimum dan jarak 0.15mm. Jika keperluan reka bentuk adalah 0.1mm, ia tidak dapat memenuhi keperluan pengeluaran.
(2) Memahami proses pembuatan dan kitaran
Memahami proses pembuatan dan kitaran papan litar bercetak boleh membantu menjadualkan kemajuan pembangunan produk dengan berkesan. Proses pembuatan termasuk pengeluaran lapisan dalam, laminasi, penggerudian, penyaduran elektrik, pengeluaran lapisan luar, rawatan permukaan, dan langkah-langkah lain, yang setiap satunya memerlukan masa tertentu. Sebagai contoh, kitaran pembuatan biasa untuk 4-PCB lapisan mungkin 3-5 hari, manakala kitaran pembuatan untuk pcb ketepatan tinggi berbilang lapisan mungkin selama 7-10 hari atau lebih lama lagi. Apabila menyesuaikan, adalah perlu untuk merancang masa pembuatan lebih awal berdasarkan faktor seperti masa pelancaran produk.
(3) Mengesahkan piawaian pemeriksaan kualiti
Sahkan piawaian ujian kualiti dengan pengilang, seperti piawaian ujian penampilan, piawaian ujian prestasi elektrik, dsb. Kaedah pengesanan biasa termasuk pemeriksaan optik automatik, ujian jarum terbang, pemeriksaan-ray, dsb. Dengan menetapkan piawaian ujian yang jelas, papan litar bercetak tersuai boleh dipastikan memenuhi keperluan kualiti. Contohnya, bagi sesetengah papan litar bercetak produk elektronik-tinggi,-pemeriksaan sinar X diperlukan untuk memastikan kebolehpercayaan sambungan antara lapisan dan ketiadaan kecacatan dalaman.
5, Kawalan kos
(1) Optimumkan reka bentuk untuk mengurangkan kos
Kurangkan kos melalui reka bentuk yang dioptimumkan sambil memenuhi keperluan prestasi. Seperti mengurangkan bilangan lapisan dengan munasabah, menggunakan papan litar bercetak bersaiz standard, dan meminimumkan keperluan proses khas. Contohnya, jika susun atur litar boleh dioptimumkan untuk mengurangkan reka bentuk yang asalnya memerlukan 8 lapisan kepada 6 lapisan, kos pembuatan boleh dikurangkan dengan ketara.
(2) Pilih proses pembuatan yang sesuai
Proses pembuatan yang berbeza mempunyai kos yang berbeza, dan proses yang sesuai perlu dipilih mengikut keperluan produk. Sebagai contoh, dalam proses rawatan permukaan, kos penyemburan timah adalah agak rendah, manakala kos pemendapan emas agak tinggi. Jika produk mempunyai keperluan yang tinggi untuk kebolehpercayaan kimpalan dan kos membenarkan, proses emas rendaman boleh dipilih; Jika kosnya sensitif dan keperluan kebolehpercayaan kimpalan tidak begitu tinggi, proses penyemburan timah mungkin lebih sesuai.
(3) Perolehan pukal mengurangkan kos bahan
Jika kuantiti yang disesuaikan adalah besar, perolehan pukal boleh dirundingkan dengan pembekal bahan untuk mengurangkan kos bahan. Pada masa yang sama, rundingan diskaun harga dengan pengeluar pcb untuk pengeluaran besar-besaran boleh mengurangkan kos dengan berkesan. Sebagai contoh, membeli sejumlah besar substrat dan kerajang tembaga sekaligus boleh memperoleh diskaun harga tertentu, dengan itu mengurangkan kos pembuatan keseluruhan.