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La mayoría de las propiedades de diseño de las placas de PCB de sustrato múltiple son similares a las de un solo sustrato o doble sustrato, es decir, evitar llenar demasiados circuitos con demasiado poco espacio, lo que resulta en tolerancia poco realista, alta capacidad de capa interior e incluso puede dañar la calidad y seguridad del producto. Por lo tanto, las especificaciones de rendimiento deben considerar una evaluación completa del impacto térmico, la resistencia de aislamiento, la resistencia de soldadura, etc. del circuito interno. El siguiente contenido describe los factores importantes que deben tenerse en cuenta en el diseño de PCB de varios sustratos.
I. factores de diseño mecánico
El diseño mecánico incluye la selección del tamaño adecuado de la placa, el grosor de la placa, la pila de la placa, el tubo de cobre interior, la relación de aspecto, etc.
Tamaño de la placa 1
El tamaño de la placa debe optimizarse de acuerdo con los requisitos de la aplicación, el tamaño de la Caja del sistema, las restricciones del fabricante de la placa de circuito y la capacidad de fabricación. Las placas de circuito grandes tienen muchas ventajas, como menos sustratos y rutas de circuito más cortas entre muchos componentes, para que puedas tener una mayor velocidad de operación, cada una de las cuales puede tener más conexiones de entrada y salida, por lo que en muchas aplicaciones, las placas de circuito grandes deberían ser la primera opción. Por ejemplo, en una computadora personal, puedes ver una placa base más grande. Sin embargo, es más difícil diseñar el diseño de la línea de señal en la placa grande, se necesitan más capas de señal o cableado interno o espacio, y el tratamiento térmico es más difícil. Por lo tanto, los diseñadores deben considerar diversos factores, como el tamaño de la placa estándar, el tamaño del equipo de fabricación y las limitaciones del proceso de fabricación. Algunas pautas para elegir el tamaño estándar de la placa de circuito impreso se dan en 1pc - D - 322.
2 espesor de la placa
El grosor de los PCB de múltiples sustratos está determinado por muchos factores, como el número de capas de señal, el número y grosor de las placas de alimentación, la relación de aspecto entre el tamaño del agujero y el grosor necesarios para el punzonado y galvanoplastia de alta calidad, la longitud de los pines de los componentes necesarios para la inserción automática y El tipo de conexión utilizada. El espesor de toda la placa de Circuito está compuesto por la capa conductora, la capa de cobre, el espesor del sustrato y el espesor del material preimpregnado a ambos lados de la placa. Es difícil obtener una tolerancia estricta en los PCB multisustrato sintéticos, y se considera razonable un estándar de tolerancia de alrededor del 10%.
3 apilamiento de placas
Para minimizar la posibilidad de deformación de la placa de circuito y obtener una placa de circuito terminada plana, la estratificación de los PCB de sustrato múltiple debe mantenerse simétrica. Es decir, tener un número par de capas de cobre y garantizar que el espesor del cobre y la densidad del patrón de lámina de cobre de la capa de placa sean simétricos. En general, la dirección radial del material de construcción utilizado en el laminado (por ejemplo, tela de fibra de vidrio) debe ser paralela al lado del laminado. Debido a que el laminado se contrae en forma radial después de unirse, esto distorsionará el diseño de la placa de circuito, mostrando variabilidad y estabilidad de bajo tamaño.
Sin embargo, se puede minimizar la deformación y distorsión de los PCB de múltiples sustratos mejorando el diseño. A través de la distribución uniforme de la lámina de cobre a todo el nivel, se garantiza la simetría de la estructura de PCB de múltiples sustratos, es decir, se garantiza la misma distribución y espesor del material preimpregnado, lo que puede lograr el objetivo de reducir la deformación y la deformación. Las capas de cobre y laminado deben partir de la capa central del PCB multisustrato a las dos capas Exteriores. La distancia mínima prescrita (espesor dieléctrico) entre las dos capas de cobre es de 0080 mm.
Según la experiencia, la distancia mínima entre las dos capas de cobre, es decir, el espesor mínimo del material preimpregnado después de la adhesión, debe ser al menos el doble del espesor de la capa de cobre incrustada. En otras palabras, para dos capas adyacentes de cobre, si el espesor de cada capa es de 30 angstroms, el espesor del material preimpregnado es de al menos 2 (2 x 30 angstroms) = 120 angstroms. Esto se puede lograr utilizando dos capas de material preimpregnado (tejido con fibra de vidrio. el valor típico de la tela es de 1080).
4 lámina de cobre interior
La lámina de cobre más utilizada es de 1 onza (1 onza de lámina de cobre por pie cuadrado de superficie). Sin embargo, para las placas densas, el grosor es extremadamente importante y requiere un estricto control de resistencia. Este tipo de tabla necesita ser utilizada
Lámina de cobre de 0,50z. Para el plano de alimentación y el plano de tierra, es mejor elegir una lámina de cobre de 2 onzas o más. Sin embargo, el grabado de láminas de cobre pesadas reduce la controlabilidad y no es fácil lograr los patrones necesarios de ancho de línea y tolerancia de tono. Por lo tanto, se necesitan técnicas de procesamiento especiales.
5 agujeros
Dependiendo del diámetro del pin del componente o del tamaño diagonal, el diámetro del agujero chapado suele mantenerse entre 0028 y 0010 in, lo que garantiza un volumen suficiente para una mejor soldadura.
6 relación vertical y horizontal
La "relación de aspecto" es la relación entre el grosor de la placa digital y el diámetro del agujero. Se cree generalmente que 3: 1 es la relación de aspecto estándar, aunque la alta relación de aspecto como 5: 1 también es muy común. La relación de aspecto puede determinarse por factores como la perforación, la eliminación de escoria o la corrosión y la galvanoplastia. Al mantener la relación de aspecto dentro del rango productivo, el agujero debe ser lo más pequeño posible.
II. factores de diseño eléctrico
El PCB sustrato múltiple es un sistema de alto rendimiento y alta velocidad. Para frecuencias más altas, el tiempo de subida de la señal se reduce, por lo que la reflexión de la señal y el control de la longitud de la línea se vuelven esenciales. En los sistemas de PCB de varios sustratos, los requisitos de rendimiento de resistencia controlable de los componentes electrónicos son muy estrictos, y el diseño debe cumplir con los requisitos anteriores. Los factores que determinan la resistencia son la constante dieléctrica del sustrato y el material preimpregnado, la distancia entre los cables en la misma capa, el espesor del dieléctrico entre capas y el espesor del conductor de cobre. En aplicaciones de alta velocidad, el orden de laminación de conductores en PCB de varios sustratos y el orden de conexión de la red de señales también son cruciales. Constante dieléctrica: la constante dieléctrica del material del sustrato es un factor importante que determina la resistencia, el retraso en la propagación y la capacidad. Las constantes dieléctrico de los sustratos de resina de vidrio y los materiales preimpregnados se pueden controlar cambiando el porcentaje de contenido de resina.
La constante dieléctrica de la resina epoxi es de 3,45 y la del vidrio es de 6,2. Al controlar el porcentaje de estos materiales, la constante dieléctrica del vidrio epoxidado puede alcanzar los 4,2 - 5,3. El grosor del sustrato es un buen indicador para determinar y controlar la constante dieléctrica.
Los materiales preimpregnados con constantes dieléctrico relativamente bajas son adecuados para aplicaciones en circuitos de radiofrecuencia y microondas. En las frecuencias de radiofrecuencia y microondas, el retraso de la señal causado por una constante dieléctrica más baja es menor. En el sustrato, el bajo factor de pérdida puede minimizar la pérdida eléctrica. El rendimiento de diseño de las placas de circuito impreso de múltiples sustratos requiere que el rendimiento de diseño de los PCB de múltiples sustratos sea en su mayoría similar al rendimiento de diseño de un solo sustrato o doble sustrato, es decir, evitar llenar demasiados circuitos con un espacio demasiado pequeño, lo que resulta en tolerancia poco realista, alta capacidad de capa interna e incluso puede poner en peligro la calidad y seguridad del producto. Por lo tanto, las especificaciones de rendimiento deben considerar una evaluación completa del impacto térmico, la resistencia de aislamiento, la resistencia de soldadura, etc. del circuito interno. El siguiente contenido describe los factores importantes que deben tenerse en cuenta en el diseño de PCB de varios sustratos. I. factores de diseño mecánico
El diseño mecánico incluye la selección del tamaño adecuado de la placa, el grosor de la placa, la pila de la placa, el tubo de cobre interior, la relación de aspecto, etc.
Tamaño de la placa 1
El tamaño de la placa debe optimizarse de acuerdo con los requisitos de la aplicación, el tamaño de la Caja del sistema, las restricciones del fabricante de la placa de circuito y la capacidad de fabricación. Las grandes placas de circuito tienen muchas ventajas, como menos sustratos y rutas de circuito más cortas entre muchos componentes, por lo que pueden tener una mayor velocidad de operación y cada placa puede tener más conexiones de entrada y salida, por lo que en muchas aplicaciones las grandes placas de circuito deberían ser la primera opción. Por ejemplo, en una computadora personal, puedes ver una placa base más grande. Sin embargo, es más difícil diseñar el diseño de la línea de señal en la placa grande, se necesitan más capas de señal o cableado interno o espacio, y el tratamiento térmico es más difícil. Por lo tanto, los diseñadores deben considerar diversos factores, como el tamaño de la placa estándar, el tamaño del equipo de fabricación y las limitaciones del proceso de fabricación. Algunas pautas para elegir el tamaño estándar de la placa de circuito impreso se dan en 1pc - D - 322.
2 espesor de la placa
El grosor de los PCB de múltiples sustratos está determinado por muchos factores, como el número de capas de señal, el número y grosor de las placas de alimentación, la relación de aspecto entre el tamaño del agujero y el grosor necesarios para el punzonado y galvanoplastia de alta calidad, la longitud de los pines de los componentes necesarios para la inserción automática y El tipo de conexión utilizada. El espesor de toda la placa de Circuito está compuesto por la capa conductora, la capa de cobre, el espesor del sustrato y el espesor del material preimpregnado a ambos lados de la placa. Es difícil obtener una tolerancia estricta en los PCB multisustrato sintéticos, y se considera razonable un estándar de tolerancia de alrededor del 10%.
3 apilamiento de placas
Para minimizar la posibilidad de deformación de la placa de circuito y obtener una placa de circuito terminada plana, la estratificación de los PCB de sustrato múltiple debe mantenerse simétrica. Es decir, tener un número par de capas de cobre y garantizar que el espesor del cobre y la densidad del patrón de lámina de cobre de la capa de placa sean simétricos. En general, la dirección radial del material de construcción utilizado en el laminado (por ejemplo, tela de fibra de vidrio) debe ser paralela al lado del laminado. Debido a que el laminado se contrae en forma radial después de unirse, esto distorsionará el diseño de la placa de circuito, mostrando variabilidad y estabilidad de bajo tamaño.
Sin embargo, se puede minimizar la deformación y distorsión de los PCB de múltiples sustratos mejorando el diseño. A través de la distribución uniforme de la lámina de cobre a todo el nivel, se garantiza la simetría de la estructura de PCB de múltiples sustratos, es decir, se garantiza la misma distribución y espesor del material preimpregnado, lo que puede lograr el objetivo de reducir la deformación y la deformación. Las capas de cobre y laminado deben partir de la capa central del PCB multisustrato a las dos capas Exteriores. La distancia mínima prescrita (espesor dieléctrico) entre las dos capas de cobre es de 0080 mm.
Según la experiencia, la distancia mínima entre las dos capas de cobre, es decir, el espesor mínimo del material preimpregnado después de la adhesión, debe ser al menos el doble del espesor de la capa de cobre incrustada. En otras palabras, para dos capas adyacentes de cobre, si el espesor de cada capa es de 30 angstroms, el espesor del material preimpregnado es de al menos 2 (2 x 30 angstroms) = 120 angstroms. Esto se puede lograr utilizando dos capas de material preimpregnado (tejido con fibra de vidrio. el valor típico de la tela es de 1080).
4 lámina de cobre interior
La lámina de cobre más utilizada es de 1 onza (1 onza de lámina de cobre por pie cuadrado de superficie). Sin embargo, para las placas densas, el grosor es extremadamente importante y requiere un estricto control de resistencia. Este tipo de tabla necesita ser utilizada
Lámina de cobre de 0,50z. Para el plano de alimentación y el plano de tierra, es mejor elegir una lámina de cobre de 2 onzas o más. Sin embargo, el grabado de láminas de cobre pesadas reduce la controlabilidad y no es fácil lograr los patrones necesarios de ancho de línea y tolerancia de tono. Por lo tanto, se necesitan técnicas de procesamiento especiales.
5 agujeros
Dependiendo del diámetro del pin del componente o del tamaño diagonal, el diámetro del agujero chapado se mantiene generalmente entre 0028 y 0010 in para garantizar un volumen suficiente para una mejor soldadura.
6 relación vertical y horizontal
La "relación de aspecto" es la relación entre el grosor de la placa digital y el diámetro del agujero. Se cree generalmente que 3: 1 es la relación de aspecto estándar, aunque la alta relación de aspecto como 5: 1 también es muy común. La relación de aspecto puede determinarse por factores como la perforación, la eliminación de escoria o la corrosión y la galvanoplastia. Al mantener la relación de aspecto dentro del rango productivo, el agujero debe ser lo más pequeño posible.
II. factores de diseño eléctrico
El PCB sustrato múltiple es un sistema de alto rendimiento y alta velocidad. Para frecuencias más altas, el tiempo de subida de la señal se reduce, por lo que la reflexión de la señal y el control de la longitud de la línea se vuelven esenciales. En los sistemas de PCB de varios sustratos, los requisitos de rendimiento de resistencia controlable de los componentes electrónicos son muy estrictos, y el diseño debe cumplir con los requisitos anteriores. Los factores que determinan la resistencia son la constante dieléctrica del sustrato y el material preimpregnado, la distancia entre los cables en la misma capa, el espesor del dieléctrico entre capas y el espesor del conductor de cobre. En aplicaciones de alta velocidad, el orden de laminación de conductores en PCB de varios sustratos y el orden de conexión de la red de señales también son cruciales. Constante dieléctrica: la constante dieléctrica del material del sustrato es un factor importante que determina la resistencia, el retraso en la propagación y la capacidad. Las constantes dieléctrico de los sustratos de resina de vidrio y los materiales preimpregnados se pueden controlar cambiando el porcentaje de contenido de resina.
La constante dieléctrica de la resina epoxi es de 3,45 y la del vidrio es de 6,2. Al controlar el porcentaje de estos materiales, la constante dieléctrica del vidrio epoxidado puede alcanzar los 4,2 - 5,3. El grosor del sustrato es un buen indicador para determinar y controlar la constante dieléctrica.
Los materiales preimpregnados con constantes dieléctrico relativamente bajas son adecuados para aplicaciones en circuitos de radiofrecuencia y microondas. En las frecuencias de radiofrecuencia y microondas, el retraso de la señal causado por una constante dieléctrica más baja es menor. En el sustrato, el bajo factor de pérdida puede minimizar la pérdida eléctrica.
