PCBニュース - 中国多層pcb基板の構造原理と設計方法

PCB多層基板とは、電気製品に使用される多層配線板のことであり、多層板にはより多くの単板または二面板の配線板が使用されている。1枚の両面を内層、2枚の片面を外層、または2枚の両面を内層、2枚の片面を外層とするプリント配線板は、位置決めシステムと絶縁接着材を介して交互に接続され、導電パターンが設計要求に応じて相互接続されたプリント配線板が4層、6層プリント配線板となり、多層プリント配線板とも呼ばれる。

多層pcb基板構造の組成はどのようなものでしょうか。

1、信号層

多層PCB配線板の情報相互作用を実現する最も主要なのは3つの信号層を持ち、溶接方式を採用し、多層PCB基板に部品を配置し、信号線を配置することで、多層PCB配線板を正常な情報サービス機能に到達させる。このような情報層の使用の下で、多層PCB配線板は良好な情報相互作用能力を示し、この多層PCB配線板を使用することでより良い電子制御能力を達成することができる。

2、内部電源層

多層PCB基板における信号層と内部電源層は開口部を介して相互接続を実現し、より良い電子運転能力を実現するが、内部電源層は独自のアクセサリであり、このような内部電源層の使用により、より良い接続を実現することができる。

3、機械層

製版方法と調製方法の指示性情報に関する部品は、多層基板pcbの使用中に配線板の枠を描くことができ、より良い加工技術を配置し、ページの簡潔な計画を実現することができ、この機械層もプロセスの結合をより明確で明快にすることができる。

多層 基板pcb 

中国基板はどのようにして多層PCB基板の設計を行ったのですか。

1.板外形、寸法、層数の決定

a.いずれのプリント基板も、他の構造物と嵌合して組み立てる問題があるので、プリント基板の外形と寸法は、製品全体の構造を根拠としなければならない。しかし、生産技術の角度から考えて、できるだけ簡単で、一般的にはアスペクト比があまり大きくない長方形で、組み立てが生産効率を高め、労働コストを下げるのに有利である。

b.層数は、回路性能の要求、板サイズ及び線路の密集度に応じて決定しなければならない。多層プリント基板にとって、4層板、6層板の応用が最も広く、4層板を例にとると、2つの導線層（素子面と溶接面）、1つの電源層と1つの地層である。

c.多層基板の各層は対称を維持しなければならず、偶数銅層、すなわち4、6、8層などが好ましい。非対称な積層のため、板面に反りが生じやすく、特に表面に貼り付けられた多層板には注意が必要である。

2.部品の位置及び配置方向

a.部品の位置、配置方向は、まず回路原理の面から考慮し、回路の方向に合わせるべきである。配置の合理的かどうかは、このプリント基板の性能、特に高周波アナログ回路に直接影響し、デバイスの位置と配置に対する要求は、より厳格に見えるだろう。

b.部品を合理的に配置することは、ある意味で、このプリント基板設計の成功を予告している。したがって、プリント基板のレイアウトを作成し、全体のレイアウトを決定する際には、回路原理を詳細に分析し、まず大規模IC、大電力管、信号源などの特殊な部品の位置を決定し、それから他の部品を配置し、干渉が発生する可能性のある要素をできるだけ避けるべきである。

c.一方、基板pcbの全体構造から考えて、部品の配列のばらつき、乱雑を避けるべきである。これはプリント基板の見栄えに影響するだけでなく、組み立てや修理作業にも多くの不便をもたらします。

3.配線層、配線領域の要求

一般的に、多層プリント基板の配線は回路機能によって行われ、外層配線の場合、溶接面にマルチ配線が要求され、部品面に配線が少なく、プリント基板のメンテナンスと排出に有利である。細い、密な配線と干渉しやすい信号線は、通常は内層に配置されています。大面積の銅箔は内、外層に比較的均一に分布しなければならず、これは板の反りを減少させ、電気めっきの際に表面に比較的均一なめっき層を得るのに役立つだろう。外形の労災及びプリント配線と機械加工時の層間短絡を防止するために、内外層配線領域の導電パターンの板縁からの距離は50 milより大きいべきである。

4.ワイヤの向き及び線幅の要件

多層板の引き廻しは電源層、地層と信号層を分離し、電源、地層、信号間の干渉を減少させなければならない。隣接する2層のプリント基板の線は、基板の層間結合と干渉を減らすために、できるだけ互いに垂直または斜線、曲線を引くべきであり、平行線を歩くことはできない。また、導線はできるだけ短い線を歩かなければならない。特に小さな信号回路にとって、線が短いほど抵抗が小さくなり、干渉が小さくなる。同じ階層上の信号線は、方向を変えるときに鋭角の曲がりを避けなければならない。導線の幅は、この回路の電流及びインピーダンスに対する要求に基づいて決定すべきであり、電源入力線は大きく、信号線は比較的小さくてもよい。一般的なデジタルボードでは、電源入力線の線幅は50〜80 mil、信号線の線幅は6〜10 milを採用することができる。

配線時には、配線の幅ができるだけ一致し、配線が急に太くなったり、急に細くなったりするのを避け、インピーダンスのマッチングに有利であることにも注意しなければならない。

5.ドリルサイズとパッドの要件

a.多層板上の部品のドリル穴の大きさは選択した部品のピンの大きさと関係があり、ドリル穴が小さすぎると、部品の取り付けと錫の取り付けに影響を与える、ドリル穴が大きすぎて、溶接時の溶接点が十分ではありません。一般に、素子孔径及びパッドサイズの計算方法は

b.素子孔の孔径＝素子ピン径（又は対角線）＋（10〜30 mil）

c.素子パッド径≧素子孔径+18 mil

d.ビア孔径については、主に完成品板の厚さによって決定され、高密度多層板については、一般的に板厚：孔径≦5：1の範囲内に制御されるべきである。ビアパッドの計算方法は、

e.ビアパッド（VIAPAD）直径≧ビア直径+12 mil。

6.電源層、地層区分及び花穴の要求

多層プリント基板には、少なくとも電源層と地層があります。プリント基板上のすべての電圧は同じ電源層に接続されているため、電源層を区画隔離しなければならない。区画線の大きさは一般的に20～80 milの線幅を採用するのが好ましく、電圧が超高く、区画線が太いほどよい。

溶接孔と電源層、地層の接続箇所は、その信頼性を高め、溶接過程における大面積金属の吸熱を減らして虚溶接を発生するために、一般的な接続盤は花孔形状に設計すべきである。

スペーサパッドの孔径≧ドリル孔径+20 ml

7.安全間隔の要件

安全ピッチの設定は、電気安全の要件を満たすものとする。一般的に、外層ワイヤの最小ピッチは4ミルより小さくてはならず、内層ワイヤの最小ピッチは4ミルより小さくてはならない。配線エネルギーが排出できる場合、間隔はできるだけ大きい値をとり、製板時の歩留まりを高め、完成品の故障の危険性を減らすべきである。

8.全板の耐干渉能力を高める要求

多層プリント基板の設計には、基板全体の耐干渉性にも注意しなければならない。一般的な方法は、

a.各ICの電源、地近傍にフィルタ容量を加え、容量は一般的に473または104である。

b.プリント基板上の敏感な信号には、それぞれ伴行遮蔽線を加え、信号源付近の配線をできるだけ少なくしなければならない。

c.合理的な接地点を選択する。