PCB Tecnico - Requisiti di progettazione di PCB multistrato (circuito stampato)

PCB (circuito stampato), il nome cinese è circuito stampato, noto anche come circuito stampato, circuito stampato, è un componente elettronico importante, come il prodotto componente elettronico più versatile, PCB ha una forte vitalità. Dopo la riforma e l'apertura per più di 20 anni, a causa dell'introduzione di tecnologie e attrezzature avanzate straniere, le schede a pannello singolo, doppio e multistrato hanno raggiunto uno sviluppo rapido.

PCB (circuito stampato), il nome cinese è circuito stampato, noto anche come circuito stampato, circuito stampato, è un componente elettronico importante, come il prodotto componente elettronico più versatile, PCB ha una forte vitalità. Dopo la riforma e l'apertura per più di 20 anni, a causa dell'introduzione di tecnologie e attrezzature avanzate straniere, le schede monofacciali, bifacciali e multistrato hanno raggiunto uno sviluppo rapido. L'industria domestica dei PCB si è gradualmente sviluppata da piccola a grande, mantenendo una crescita ad alta velocità di circa il 20% ogni anno. Dal punto di vista della composizione dell'output, i principali prodotti dell'industria cinese dei PCB si sono spostati da schede monofacciali e bifacciali a schede multistrato e stanno aumentando da 4-6 strati a 6-8 strati o più. Come una nuova svolta nella tecnologia, PCB con il suo design flessibile, prestazioni elettriche stabili e affidabili e prestazioni economiche superiori ha suscitato la curiosità di molti clienti circa i suoi elementi essenziali di progettazione.

La scheda stampata multistrato si riferisce a una scheda stampata con più di due strati. È composto da fili di collegamento su diversi strati di substrati isolanti e pastiglie per il montaggio e la saldatura di componenti elettronici. Il ruolo dell'isolamento. Pertanto, la progettazione di schede stampate deve essere prudente e seguire i principi necessari.

1. Lavoro necessario per la progettazione del bordo stampato

Controllare attentamente il diagramma schematico: il design di qualsiasi scheda stampata è inseparabile dal diagramma schematico. L'accuratezza del diagramma schematico è la base prerequisito per la correttezza della scheda stampata. Pertanto, prima della progettazione della scheda stampata, l'integrità del segnale dello schema deve essere attentamente e ripetutamente controllata per garantire la corretta connessione tra i dispositivi.

Selezione dei componenti: La selezione dei componenti è un collegamento molto importante per la progettazione dei circuiti stampati. I dispositivi con le stesse funzioni e parametri e i metodi di imballaggio possono essere diversi, e l'imballaggio è diverso e i fori di saldatura (dischi) dei dispositivi sulla scheda stampata sono diversi. Pertanto, prima di intraprendere la progettazione del cartone stampato, dobbiamo determinare la forma di imballaggio di ogni componente.

In secondo luogo, i requisiti di base della progettazione del cartone stampato a più strati

1. Determinazione della forma del bordo, dimensione e numero di strati

Qualsiasi scheda stampata ha il problema di abbinare con altre parti strutturali. Pertanto, la forma e le dimensioni del cartone stampato devono essere basate sulla struttura del prodotto. Tuttavia, dal punto di vista del processo produttivo, dovrebbe essere il più semplice possibile, generalmente un rettangolo con un rapporto di aspetto non troppo ampio per facilitare l'assemblaggio, migliorare l'efficienza produttiva e ridurre i costi del lavoro.

Il numero di strati deve essere determinato in base ai requisiti di prestazione del circuito, dimensione della scheda e densità del circuito. Per le schede stampate a più strati, le schede a quattro e a sei strati sono le più utilizzate. Prendendo ad esempio una scheda a quattro strati, ha due strati conduttori (superficie del componente e superficie di saldatura), uno strato di potenza e uno strato di terra.

Gli strati della scheda multistrato dovrebbero essere simmetrici, e preferibilmente lo strato di rame idolo, cioè quattro, sei, otto, ecc A causa della laminazione asimmetrica, la superficie della scheda è soggetta a deformazioni, specialmente per le schede multistrato montate in superficie, che dovrebbero essere prestate più attenzione.

2. Posizione e direzione di posizionamento dei componenti

La posizione e la direzione di posizionamento dei componenti devono essere considerate in primo luogo dal principio del circuito per soddisfare la direzione del circuito. Se il posizionamento è ragionevole o meno influenzerà direttamente le prestazioni della scheda stampata, in particolare il circuito analogico ad alta frequenza, il che rende i requisiti di posizione e posizionamento del dispositivo più rigorosi.

3. Requisiti per la disposizione del cavo e l'area di cablaggio

In circostanze normali, il cablaggio della scheda stampata multistrato viene effettuato in base alle funzioni del circuito. Quando si esegue il cablaggio sullo strato esterno, è necessario più cablaggio sulla superficie di saldatura e meno cablaggio sulla superficie del componente, che favorisce la manutenzione e lo scarico del bordo stampato. Fili sottili e densi e fili di segnale suscettibili di interferenze sono solitamente disposti nello strato interno. Il foglio di uranio di grande area dovrebbe essere distribuito più uniformemente negli strati interni ed esterni, che contribuirà a ridurre la deformazione del bordo e anche ottenere un rivestimento più uniforme sulla superficie durante la galvanizzazione. Per evitare che l'elaborazione della forma danneggi i fili di guida stampati e il cortocircuito intercalare causato dall'elaborazione meccanica, la distanza tra il modello conduttivo dell'area di cablaggio interna ed esterna dello strato e il bordo della scheda dovrebbe essere superiore a 50 mil.

4. Requisiti per l'orientamento del filo e la larghezza della linea

Il cablaggio della scheda multistrato dovrebbe separare lo strato di potenza, lo strato di terra e lo strato di segnale per ridurre l'interferenza tra potenza, terra e segnali. Le linee stampate su due strati adiacenti devono essere il più possibile perpendicolari tra loro o seguire linee diagonali o curve e non linee parallele, in modo da ridurre l'accoppiamento e l'interferenza tra gli strati del substrato. E il cavo dovrebbe essere cortocircuito, specialmente per i piccoli circuiti di segnale, più corto è il filo, minore è la resistenza e minore è l'interferenza.

5. Dimensioni di perforazione e requisiti del pad

La dimensione dei fori di perforazione dei componenti sulla scheda multistrato è correlata alla dimensione dei perni dei componenti selezionati. Se la perforazione è troppo piccola, influenzerà l'assemblaggio e la stagnazione del dispositivo; se la foratura è troppo grande, i giunti di saldatura non sono abbastanza pieni durante la saldatura. In generale, il metodo di calcolo del diametro del foro del componente e della dimensione del pad è:

Apertura del foro del componente = diametro del perno del componente (o diagonale) + (10-30mil)

Diametro del cuscinetto del componente ⥠foro del componente dritto lunghezza +18mil

Per quanto riguarda il diametro del foro via, è determinato principalmente dallo spessore del bordo finito. Per le schede multistrato ad alta densità, lo spessore della scheda dovrebbe essere generalmente controllato all'interno della gamma del diametro del foro ¤ 5:1. Il metodo di calcolo del via pad è:

Il diametro della via pad (VISPAD) è â¥+12mil.

6. Requisiti per lo strato di alimentazione elettrica, la zona dello strato e il foro del fiore:

Per le schede stampate multistrato, c'è almeno uno strato di potenza e uno strato di terra. Poiché tutte le tensioni sul circuito stampato sono collegate allo stesso livello di potenza, lo strato di potenza deve essere partizionato e isolato. La dimensione della linea divisoria è generalmente 20-80mil larghezza della linea. La tensione è super alta e la linea divisoria è più spessa.

7. Requisiti per l'autorizzazione di sicurezza

L'impostazione della distanza di sicurezza deve soddisfare i requisiti di sicurezza elettrica. In generale, la distanza minima dei conduttori esterni non deve essere inferiore a 4mil e la distanza minima dei conduttori interni non deve essere inferiore a 4mil. Nel caso in cui il cablaggio può essere organizzato, la distanza dovrebbe essere il più grande possibile per migliorare la resa durante la produzione del bordo e ridurre il rischio nascosto di guasto del bordo finito.

8. Requisito per migliorare la capacità anti-interferenza di tutta la scheda

Nella progettazione di schede stampate multistrato, occorre prestare attenzione anche alla capacità anti-interferenza dell'intera scheda. I metodi generali sono:

A. Aggiungere condensatori di filtro vicino alla potenza e alla massa di ogni IC, la capacità è generalmente 473 o 104;

B. Per i segnali sensibili sulla scheda stampata, i cavi di schermatura di accompagnamento dovrebbero essere aggiunti separatamente e ci dovrebbe essere il meno cablaggio possibile vicino alla sorgente del segnale.

C. Scegliere un punto di messa a terra ragionevole.

In terzo luogo, requisiti di elaborazione in outsourcing del bordo stampato a più strati

L'elaborazione delle schede stampate è generalmente l'elaborazione in outsourcing, quindi quando fornisce disegni per l'elaborazione in outsourcing, Yi Cong deve essere il più possibile accurato e chiaro. Prestare attenzione alla selezione dei materiali, all'ordine della laminazione, allo spessore del bordo, ai requisiti di tolleranza, alla tecnologia di lavorazione, ecc., devono essere chiaramente spiegati. Quando si esporta GERBER da PCB, si consiglia di utilizzare il formato RS274X per esportare i dati, perché presenta i seguenti vantaggi:

Il sistema CAM può inserire automaticamente i dati, e l'intero processo non richiede la partecipazione manuale, che può evitare molti problemi, mantenendo molta coerenza e riducendo il tasso di viaggi di lavoro.

Oltre a seguire i requisiti di progettazione di cui sopra, la progettazione del circuito stampato deve anche considerare vari fattori come il layout delle connessioni esterne, il layout ottimizzato dei componenti elettronici interni, il layout ottimizzato delle connessioni metalliche e dei fori passanti, la protezione elettromagnetica e la dissipazione del calore. Tra questi fattori, il connettore PCB svolge un ruolo fondamentale estremamente importante. Pertanto, vorrei ricordare a tutti: sebbene il processo di progettazione sia importante, la scelta di prodotti di connettori eccellenti non deve essere ignorata.