Plăcile cu circuite imprimate multistrat sunt utilizate pe scară largă în dispozitivele electronice, deoarece pot îmbunătăți în mod eficient integrarea circuitelor și pot optimiza transmisia semnalului. Când personalizați plăcile cu circuite imprimate multi-strat, trebuie luate în serios multe măsuri de precauție, inclusiv planificarea designului, selecția materialelor, procesele de fabricație etc., pentru a vă asigura că plăcile de circuite imprimate multi-strat personalizate îndeplinesc standardele de performanță așteptate. În continuare, vom detalia măsurile de precauție pentru personalizarea plăcilor cu circuite imprimate multi-strat.
Personalizare PCB cu mai multe straturi
1, Planificarea proiectării
(1) Clarificați cerințele funcționale ale circuitului
Înainte de personalizare, este necesară o revizuire cuprinzătoare a funcțiilor circuitului. Dispunerea circuitului și rutarea semnalului diferitelor module funcționale variază. De exemplu, pentru circuitele de semnal de mare-viteză, este important să se ia în considerare problemele de integritate a semnalului, iar cablarea acestora trebuie să fie cât mai scurtă și dreaptă posibil pentru a reduce întârzierea și pierderea semnalului. La fel ca linia de transmisie a datelor CPU dintr-o placă de bază de computer, ca circuit de semnal de mare-viteză, este necesară o planificare atentă a direcționării liniei în timpul proiectării pentru a evita rutarea în unghi drept și reflectarea semnalului. Pentru circuitele de semnal analogic, ar trebui să se acorde mai multă atenție proiectării anti-interferențe și ar trebui să fie separate în mod rezonabil de circuitele de semnal digital pentru a reduce interferența reciprocă.
(2) Planificați în mod rezonabil numărul de etaje
Cu cât mai multe straturi, cu atât mai bine. Trebuie luat în considerare în mod cuprinzător pe baza unor factori precum complexitatea circuitului, tipul semnalului și costul. Dacă există prea multe straturi, nu numai că va crește costurile de producție, dar poate cauza și probleme precum scurtcircuite și circuite deschise din cauza dificultății crescute de aliniere între straturi. De exemplu, pentru unele produse electronice mici simple, cum ar fi placa cu circuite a brățărilor inteligente, utilizarea prea multor straturi poate crește semnificativ costurile și poate crește riscul erorilor în procesul de fabricație. În general, când scara circuitului este mică și semnalul este relativ simplu, 4-6 straturi pot fi suficiente; Pentru produse electronice complexe-de înaltă performanță, cum ar fi plăcile de bază pentru servere de ultimă generație, pot fi necesare 10 sau chiar mai multe straturi.
(3) Planificați distribuția stratului de semnal și a stratului de putere
Distribuția stratului de semnal și a stratului de putere are un impact semnificativ asupra integrității semnalului și stabilității puterii. De obicei, stratul de semnal ar trebui să fie adiacent stratului de putere sau stratului geologic pentru a oferi un plan de referință bun și pentru a reduce interferența semnalului. Stratul de putere și stratul geologic pot fi setate în stratul mijlociu, iar stratul de semnal poate fi distribuit pe partea exterioară. În același timp, este important să rețineți că stratul de semnal de mare-viteză ar trebui să fie aproape adiacent formațiunii pentru a reduce interferența electromagnetică în timpul transmisiei semnalului. De exemplu, atunci când proiectați o placă de bază a unui telefon mobil, aderarea strânsă a stratului de semnal RF-de mare viteză de stratul de masă poate reduce eficient distorsiunea semnalului și poate îmbunătăți calitatea comunicației telefonului.
2, selecția materialului
(1) Selectarea substratului
Performanța substratului este direct legată de proprietățile electrice, mecanice și de rezistență la căldură ale PCB-ului. Substraturile comune includ FR-4, materiale Rogers etc. FR-4 are un cost mai mic și este potrivit pentru majoritatea produselor electronice convenționale; Materialele Rogers au caracteristici precum constantă dielectrică scăzută și pierderi reduse și funcționează bine în scenarii de aplicații de înaltă frecvență, cum ar fi plăcile de circuite imprimate în echipamentele de comunicație 5G. Dacă produsele electronice funcționează în medii cu temperatură ridicată, trebuie selectate materiale cu TG ridicat pentru a asigura stabilitatea plăcilor de circuite imprimate la temperaturi ridicate. De exemplu, pcb-ul din unitatea de control al motorului mașinii necesită utilizarea de materiale cu TG ridicat din cauza temperaturii ridicate a mediului de lucru.
(2) Selectarea grosimii foliei de cupru
Grosimea foliei de cupru afectează capacitatea de transport curent a pcb. Pentru circuitele cu curent ridicat, trebuie utilizată folie de cupru mai groasă pentru a reduce rezistența liniei și pentru a minimiza generarea de căldură. Pentru circuitele de alimentare din modulele de putere, dacă grosimea foliei de cupru este insuficientă, circuitul poate suferi arsuri severe din cauza încălzirii severe atunci când trec curenți mari. În general, liniile de semnal convenționale pot folosi 1-2 uncii de folie de cupru, în timp ce pentru liniile cu curent ridicat, poate fi necesară o folie de cupru de 3-4 uncii sau chiar mai groasă.
3, Strategia de cablare
(1) Controlați lungimea și lățimea cablajului
Lungimea cablajului trebuie scurtată cât mai mult posibil, în special pentru cablarea semnalului de viteză mare-. Cablajul lung va crește întârzierea și pierderea semnalului. De exemplu, în cablarea interfețelor USB cu viteză mare-, dacă rutarea este prea lungă, poate duce la o transmisie instabilă a datelor și la pierderea pachetelor. Lățimea cablajului trebuie determinată pe baza curentului care trece prin acesta. Pentru liniile cu curent ridicat, trebuie să se folosească cabluri mai late pentru a îndeplini cerințele de transport de curent. În același timp, lățimea cablajului trebuie să țină cont și de limitările procesului de fabricație a PCB-ului, deoarece cablurile prea subțiri pot cauza probleme, cum ar fi întreruperi de circuit în timpul procesului de fabricație.
(2) Evitați cablarea la 90 de grade
Rutarea la 90 de grade poate cauza reflexia semnalului și discontinuitatea impedanței, afectând astfel calitatea semnalului. Se recomandă utilizarea unei metode de rutare cu un unghi de 45 de grade sau tranziție cu arc circular, cât mai mult posibil. În circuitele de-frecvență înaltă, acest efect este mai pronunțat. De exemplu, în cablarea circuitelor RF, evitarea strictă a direcționării la 90 de grade poate reduce în mod eficient reflexia semnalului și poate îmbunătăți eficiența transmisiei semnalului.
(3) Fixate în mod rezonabil prin găuri
Vias sunt folosite pentru a conecta circuite de diferite straturi, dar pot aduce anumite capacități și inductanțe parazitare, care au efecte adverse asupra semnalelor de-înaltă viteză. Prin urmare, pe liniile de semnal-de mare viteză, numărul de vias ar trebui redus cât mai mult posibil. În același timp, este necesar să alegeți dimensiunea via în mod rezonabil. Dacă dimensiunea prin intermediul căreia este prea mare, va ocupa prea mult spațiu și va afecta densitatea cablajului; Dimensiunea-găurii traversante este prea mică, ceea ce poate crește dificultatea de găurire și poate face dificilă asigurarea calității în timpul procesului de galvanizare.
4, comunicarea procesului de fabricație
(1) Clarificați cerințele procesului cu producătorii
Înainte de personalizare, este necesar să comunicați pe deplin cu producătorul de PCB pentru a clarifica diferitele cerințe ale procesului, cum ar fi lățimea și distanța minimă a liniilor, dimensiunea minimă, precizia alinierii interstraturilor etc. Există diferențe în capacitățile de proces ale diferiților producători și, dacă cerințele procesului depășesc capacitățile producătorului, poate duce la probleme de calitate a produsului sau incapacitatea de fabricare. De exemplu, unii producători pot atinge doar o lățime și o distanță minimă a liniilor de 0,15 mm. Dacă cerința de proiectare este de 0,1 mm, aceasta nu poate satisface nevoile de producție.
(2) Înțelegeți procesul și ciclul de fabricație
Înțelegerea procesului de fabricație și a ciclului plăcilor cu circuite imprimate poate ajuta la programarea eficientă a progresului dezvoltării produsului. Procesul de fabricație include producția stratului interior, laminarea, găurirea, galvanizarea, producția stratului exterior, tratarea suprafeței și alte etape, fiecare dintre acestea necesită o anumită perioadă de timp. De exemplu, ciclul obișnuit de fabricație pentru un PCB cu 4-straturi poate fi de 3-5 zile, în timp ce ciclul de fabricație pentru un PCB cu mai multe straturi de înaltă precizie poate fi de 7-10 zile sau chiar mai mult. La personalizare, este necesar să planificați în avans timpul de fabricație pe baza unor factori precum timpul de lansare a produsului.
(3) Confirmați standardele de inspecție a calității
Confirmați standardele de testare a calității cu producătorii, cum ar fi standardele de testare a aspectului, standardele de testare a performanței electrice etc. Metodele obișnuite de detectare includ inspecția optică automată, testarea cu ac zburător, inspecția cu raze X- etc. Prin stabilirea unor standarde clare de testare, se poate asigura că plăcile de circuite imprimate personalizate îndeplinesc cerințele de calitate. De exemplu, pentru plăcile de circuite imprimate ale unor produse electronice de ultimă generație, este necesară inspecția cu raze X pentru a asigura fiabilitatea conexiunilor interstrat și absența defectelor interne.
5, Controlul costurilor
(1) Optimizați designul pentru a reduce costurile
Reduceți costurile prin design optimizat, îndeplinind în același timp cerințele de performanță. Cum ar fi reducerea rezonabilă a numărului de straturi, utilizarea plăcilor de circuite imprimate de dimensiuni standard și reducerea la minimum a cerințelor speciale ale procesului. De exemplu, dacă aspectul circuitului poate fi optimizat pentru a reduce designul care necesita inițial 8 straturi la 6 straturi, costul de producție poate fi redus semnificativ.
(2) Alegeți procesul de fabricație corespunzător
Procesele de fabricație diferite au costuri diferite și procesele adecvate trebuie selectate în funcție de cerințele produsului. De exemplu, în procesele de tratare a suprafeței, costul pulverizării cu staniu este relativ scăzut, în timp ce costul depunerii de aur este relativ ridicat. Dacă produsul are cerințe ridicate pentru fiabilitatea sudării și costul permite, se poate alege procesul de imersie cu aur; Dacă costul este sensibil și cerințele de fiabilitate a sudării nu sunt deosebit de ridicate, procesul de pulverizare cu staniu poate fi mai potrivit.
(3) Achizițiile în vrac reduc costurile materiale
Dacă cantitatea personalizată este mare, achiziția în vrac poate fi negociată cu furnizorii de materiale pentru a reduce costurile materialelor. În același timp, negocierea reducerilor de preț cu producătorii de pcb-uri pentru producția de masă poate reduce efectiv costurile. De exemplu, achiziționarea simultană a unei cantități mari de substrat și folie de cupru poate obține o anumită reducere de preț, reducând astfel costul total de producție.