Fabbricazione PCB di precisione, PCB ad alta frequenza, PCB ad alta velocità, PCB standard, PCB multistrato e assemblaggio PCB.
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Le prestazioni di progettazione di una scheda PCB multistrato sono per lo più simili a quelle di un singolo substrato o doppio substrato, cioè per evitare di riempire troppi circuiti con uno spazio troppo piccolo, con conseguenti tolleranze irrealistiche, elevata capacità dello strato interno e persino possibili danni al prodotto Sicurezza della qualità. Pertanto, la specifica di prestazione dovrebbe considerare la valutazione completa dello shock termico, della resistenza dell'isolamento, della resistenza della saldatura, ecc. del circuito interno. Il seguente contenuto descrive i fattori importanti che dovrebbero essere considerati nella progettazione PCB multistrato.
Uno, fattori di progettazione meccanica
La progettazione meccanica include la selezione della dimensione appropriata del bordo, dello spessore del bordo, dell'impilamento del bordo, del tubo di rame interno, del rapporto di aspetto, ecc.
1 Dimensione della scheda
La dimensione della scheda dovrebbe essere ottimizzata in base ai requisiti dell'applicazione, alle dimensioni della scatola di sistema, alle limitazioni del produttore del circuito stampato e alla capacità di produzione. I circuiti stampati di grandi dimensioni hanno molti vantaggi, come meno substrati, percorsi di circuito più brevi tra molti componenti, in modo da poter avere una maggiore velocità operativa e ogni scheda può avere più connessioni in ingresso e in uscita, quindi in circuiti stampati di grandi dimensioni dovrebbe essere la prima scelta in molte applicazioni. Ad esempio, nei personal computer, vengono visualizzate schede madri più grandi. Tuttavia, è più difficile progettare il layout della linea del segnale su una scheda di grandi dimensioni, richiedendo più strati di segnale o cablaggio interno o spazio, e la difficoltà del trattamento termico è anche maggiore. Pertanto, il progettista deve considerare vari fattori, come le dimensioni della scheda standard, le dimensioni delle apparecchiature di produzione e le limitazioni del processo di produzione. Alcune linee guida per la selezione delle dimensioni standard del circuito stampato / scheda sono fornite in 1PC-D-322.
2 Spessore del bordo
Lo spessore di un PCB multistrato è determinato da molti fattori, come il numero di strati di segnale, il numero e lo spessore delle schede di alimentazione, il rapporto di aspetto dell'apertura e dello spessore richiesti per punzonatura e galvanizzazione di alta qualità e la lunghezza dei perni dei componenti necessari per l'inserimento automatico E il tipo di collegamento utilizzato. Lo spessore dell'intero circuito è costituito dallo strato conduttivo su entrambi i lati della scheda, dallo strato di rame, dallo spessore del substrato e dallo spessore del materiale prepreg. È difficile ottenere tolleranze strette sui PCB sintetici multistrati e uno standard di tolleranza di circa il 10% è considerato ragionevole.
3 Pila di piastre
Al fine di ridurre al minimo la possibilità di distorsione della scheda e ottenere una scheda finita piatta, la stratificazione del PCB multistrato dovrebbe essere mantenuta simmetrica. Ciò significa avere un numero pari di strati di rame e garantire che lo spessore del rame e la densità del modello del foglio di rame dello strato di bordo siano simmetrici. Generalmente, la direzione radiale del materiale da costruzione (ad esempio, tessuto in fibra di vetro) utilizzato per il laminato dovrebbe essere parallela al lato del laminato. Poiché il laminato si restringe nella direzione radiale dopo l'incollaggio, questo distorce il layout del circuito stampato, mostrando variabilità e bassa stabilità dimensionale.
Tuttavia, la deformazione e la distorsione del PCB multistrato possono essere minimizzate migliorando il design. Attraverso la distribuzione uniforme del foglio di rame su tutto il livello e assicurando la simmetria della struttura del PCB multistrato, cioè garantendo la stessa distribuzione e spessore del materiale prepreg, lo scopo di ridurre la deformazione e la distorsione può essere raggiunto. Gli strati di rame e laminato dovrebbero essere realizzati dallo strato centrale del PCB multistrato ai due strati più esterni. La distanza minima (spessore dielettrico) specificata tra due strati di rame è di 0,080 mm.
È noto per esperienza che la distanza minima tra due strati di rame, cioè lo spessore minimo del materiale prepreg dopo l'incollaggio, deve essere almeno il doppio dello spessore dello strato di rame incorporato. In altre parole, per due strati di rame adiacenti, se ogni strato è di 30μm di spessore, lo spessore del materiale prepreg è di almeno 2 (2 x 30μm) = 120μm. Questo può essere ottenuto utilizzando due strati di materiale prepreg (tessuto in fibra di vetro Il valore tipico del tessuto è 1080).
4 fogli interni di rame
Il foglio di rame più comunemente usato è 1oz (1oz di foglio di rame per piede quadrato di superficie). Tuttavia, per le tavole dense, lo spessore è estremamente importante ed è richiesto un rigoroso controllo dell'impedenza. Questo tipo di scheda deve essere utilizzato
Foglio di rame 0.50z. Per il piano di potenza e il piano di terra, è meglio scegliere 2oz o foglio di rame più pesante. Tuttavia, l'incisione di fogli di rame pesanti ridurrà la controllabilità e non è facile raggiungere il modello desiderato di larghezza della linea e tolleranza di passo. Sono pertanto necessarie tecniche speciali di lavorazione.
5 fori
Secondo il diametro del perno del componente o la dimensione diagonale, il diametro del foro placcato attraverso è solitamente mantenuto tra 0,028 e 0,010in, che può garantire volume sufficiente per una migliore saldatura.
Rapporto d'aspetto 6
"Rapporto di aspetto" è il rapporto tra lo spessore della piastra e il diametro del foro. Si ritiene generalmente che 3:1 sia il rapporto di aspetto standard, anche se sono comunemente usati anche rapporti di aspetto elevati come 5:1. Il rapporto di aspetto può essere determinato da fattori quali perforazione, rimozione delle scorie o incisione posteriore e galvanizzazione. Quando si mantiene il rapporto di aspetto all'interno dell'intervallo che può essere prodotto, i vias devono essere il più piccolo possibile.
Due, fattori di progettazione elettrica
PCB multistrato è un sistema ad alte prestazioni e ad alta velocità. Per le frequenze più elevate, il tempo di salita del segnale è ridotto, quindi la riflessione del segnale e il controllo della lunghezza della linea diventano critici. Nel sistema PCB multistrato, i requisiti per le prestazioni di impedenza controllabile dei componenti elettronici sono molto severi e la progettazione deve soddisfare i requisiti di cui sopra. I fattori che determinano l'impedenza sono la costante dielettrica del substrato e del materiale prepreg, la spaziatura dei fili sullo stesso strato, lo spessore del dielettrico intercalare e lo spessore del conduttore di rame. Nelle applicazioni ad alta velocità, sono cruciali anche l'ordine in cui i conduttori sono laminati nel PCB multistrato e l'ordine in cui le reti di segnale sono collegate. Costante dielettrica: La costante dielettrica del materiale del substrato è un fattore importante nella determinazione dell'impedenza, del ritardo di propagazione e della capacità. La costante dielettrica del substrato epossidico di vetro e del materiale prepreg può essere controllata cambiando la percentuale del contenuto di resina.
La costante dielettrica della resina epossidica è 3,45 e la costante dielettrica del vetro è 6,2. Controllando la percentuale di questi materiali, la costante dielettrica del vetro epossidico può raggiungere 4.2-5.3. Lo spessore del substrato è un buon indicatore per determinare e controllare la costante dielettrica.
Il materiale prepreg con costante dielettrica relativamente bassa è adatto per l'applicazione in radiofrequenza e circuiti a microonde. Nelle frequenze radio e microonde, il ritardo del segnale causato dalla costante dielettrica inferiore è più basso. Nel substrato, il fattore di perdita basso può ridurre al minimo la perdita elettrica. Requisiti di prestazione di progettazione per PCBTle prestazioni di progettazione di un PCB multistrato sono per lo più simili a quelle di un singolo substrato o doppio substrato, vale a dire, per evitare di riempire troppi circuiti con uno spazio troppo piccolo, con conseguenti tolleranze irrealistiche, elevata capacità dello strato interno e possibilmente anche mettendo in pericolo la sicurezza della qualità del prodotto. Pertanto, la specifica di prestazione dovrebbe considerare la valutazione completa dello shock termico, della resistenza dell'isolamento, della resistenza della saldatura, ecc. del circuito interno. Il seguente contenuto descrive i fattori importanti che dovrebbero essere considerati nella progettazione PCB multistrato. Uno, fattori di progettazione meccanica
La progettazione meccanica include la selezione della dimensione appropriata del bordo, dello spessore del bordo, dell'impilamento del bordo, del tubo di rame interno, del rapporto di aspetto, ecc.
1 Dimensione della scheda
La dimensione della scheda dovrebbe essere ottimizzata in base ai requisiti dell'applicazione, alle dimensioni della scatola di sistema, alle limitazioni del produttore del circuito stampato e alla capacità di produzione. I circuiti stampati di grandi dimensioni hanno molti vantaggi, come meno substrati, percorsi di circuito più brevi tra molti componenti, in modo che possano avere una maggiore velocità operativa e ogni scheda può avere più connessioni in ingresso e in uscita, quindi in circuiti stampati di grandi dimensioni dovrebbe essere la prima scelta in molte applicazioni. Ad esempio, nei personal computer, vengono visualizzate schede madri più grandi. Tuttavia, è più difficile progettare il layout della linea del segnale su una scheda di grandi dimensioni, richiedendo più strati di segnale o cablaggio interno o spazio, e la difficoltà del trattamento termico è anche maggiore. Pertanto, il progettista deve considerare vari fattori, come le dimensioni della scheda standard, le dimensioni delle apparecchiature di produzione e le limitazioni del processo di produzione. Alcune linee guida per la selezione delle dimensioni standard del circuito stampato / scheda sono fornite in 1PC-D-322.
2 Spessore del bordo
Lo spessore di un PCB multistrato è determinato da molti fattori, come il numero di strati di segnale, il numero e lo spessore delle schede di alimentazione, il rapporto di aspetto dell'apertura e dello spessore richiesti per punzonatura e galvanizzazione di alta qualità e la lunghezza dei perni dei componenti necessari per l'inserimento automatico E il tipo di collegamento utilizzato. Lo spessore dell'intero circuito è costituito dallo strato conduttivo su entrambi i lati della scheda, dallo strato di rame, dallo spessore del substrato e dallo spessore del materiale prepreg. È difficile ottenere tolleranze strette sui PCB sintetici multistrati e uno standard di tolleranza di circa il 10% è considerato ragionevole.
3 Pila di piastre
Al fine di ridurre al minimo la possibilità di distorsione della scheda e ottenere una scheda finita piatta, la stratificazione del PCB multistrato dovrebbe essere mantenuta simmetrica. Ciò significa avere un numero pari di strati di rame e garantire che lo spessore del rame e la densità del modello del foglio di rame dello strato di bordo siano simmetrici. Generalmente, la direzione radiale del materiale da costruzione (ad esempio, tessuto in fibra di vetro) utilizzato per il laminato dovrebbe essere parallela al lato del laminato. Poiché il laminato si restringe nella direzione radiale dopo l'incollaggio, questo distorce il layout del circuito stampato, mostrando variabilità e bassa stabilità dimensionale.
Tuttavia, la deformazione e la distorsione del PCB multistrato possono essere minimizzate migliorando il design. Attraverso la distribuzione uniforme del foglio di rame su tutto il livello e assicurando la simmetria della struttura del PCB multistrato, cioè garantendo la stessa distribuzione e spessore del materiale prepreg, lo scopo di ridurre la deformazione e la distorsione può essere raggiunto. Gli strati di rame e laminato dovrebbero essere realizzati dallo strato centrale del PCB multistrato ai due strati più esterni. La distanza minima (spessore dielettrico) specificata tra due strati di rame è di 0,080 mm.
È noto per esperienza che la distanza minima tra due strati di rame, cioè lo spessore minimo del materiale prepreg dopo l'incollaggio, deve essere almeno il doppio dello spessore dello strato di rame incorporato. In altre parole, per due strati di rame adiacenti, se ogni strato è di 30μm di spessore, lo spessore del materiale prepreg è di almeno 2 (2 x 30μm) = 120μm. Questo può essere ottenuto utilizzando due strati di materiale prepreg (tessuto in fibra di vetro Il valore tipico del tessuto è 1080).
4 fogli interni di rame
Il foglio di rame più comunemente usato è 1oz (1oz di foglio di rame per piede quadrato di superficie). Tuttavia, per le tavole dense, lo spessore è estremamente importante ed è richiesto un rigoroso controllo dell'impedenza. Questo tipo di scheda deve essere utilizzato
Foglio di rame 0.50z. Per il piano di potenza e il piano di terra, è meglio scegliere 2oz o foglio di rame più pesante. Tuttavia, l'incisione di fogli di rame pesanti ridurrà la controllabilità e non è facile raggiungere il modello desiderato di larghezza della linea e tolleranza di passo. Sono pertanto necessarie tecniche speciali di lavorazione.
5 fori
Secondo il diametro del perno del componente o la dimensione diagonale, il diametro del foro passante placcato è solitamente mantenuto tra 0,028 e 0,010in, in modo da garantire volume sufficiente per una migliore saldatura.
Rapporto d'aspetto 6
"Rapporto di aspetto" è il rapporto tra lo spessore della piastra e il diametro del foro. Si ritiene generalmente che 3:1 sia il rapporto di aspetto standard, anche se sono comunemente usati anche rapporti di aspetto elevati come 5:1. Il rapporto di aspetto può essere determinato da fattori quali perforazione, rimozione delle scorie o incisione posteriore e galvanizzazione. Quando si mantiene il rapporto di aspetto all'interno dell'intervallo che può essere prodotto, i vias devono essere il più piccolo possibile.
Due, fattori di progettazione elettrica
PCB multistrato è un sistema ad alte prestazioni e ad alta velocità. Per le frequenze più elevate, il tempo di salita del segnale è ridotto, quindi la riflessione del segnale e il controllo della lunghezza della linea diventano critici. Nel sistema PCB multistrato, i requisiti per le prestazioni di impedenza controllabile dei componenti elettronici sono molto severi e la progettazione deve soddisfare i requisiti di cui sopra. I fattori che determinano l'impedenza sono la costante dielettrica del substrato e del materiale prepreg, la spaziatura dei fili sullo stesso strato, lo spessore del dielettrico intercalare e lo spessore del conduttore di rame. Nelle applicazioni ad alta velocità, sono critici anche l'ordine in cui i conduttori sono laminati nel PCB multistrato e l'ordine in cui le reti di segnale sono collegate. Costante dielettrica: La costante dielettrica del materiale del substrato è un fattore importante nella determinazione dell'impedenza, del ritardo di propagazione e della capacità. La costante dielettrica del substrato epossidico di vetro e del materiale prepreg può essere controllata cambiando la percentuale del contenuto di resina.
La costante dielettrica della resina epossidica è 3,45 e la costante dielettrica del vetro è 6,2. Controllando la percentuale di questi materiali, la costante dielettrica del vetro epossidico può raggiungere 4.2-5.3. Lo spessore del substrato è un buon indicatore per determinare e controllare la costante dielettrica.
Il materiale prepreg con costante dielettrica relativamente bassa è adatto per l'applicazione in radiofrequenza e circuiti a microonde. Nelle frequenze radio e microonde, il ritardo del segnale causato dalla costante dielettrica inferiore è più basso. Nel substrato, il fattore di perdita basso può ridurre al minimo la perdita elettrica.
