Berita PCB - Faktor untuk dipertimbangkan dalam desain papan sirkuit berbilang lapisan

Performasi desain papan PCB berbilang lapisan adalah kebanyakan mirip dengan papan lapisan tunggal atau lapisan ganda. Beri perhatian kepada bentangan yang masuk akal sirkuit, dan pertimbangkan faktor seperti kapasitas lapisan dalaman, resistensi izolasi, resistensi penyelut, dan keselamatan produk. Kandungan berikut terutama menggambarkan faktor penting yang patut dianggap dalam rancangan papan PCB berbilang lapisan dari aspek elektrik dan mekanik rancangan.

1. Faktor desain mekanik

Rancangan mekanik termasuk memilih tebal papan yang sesuai, tumpukan papan, saiz papan, tabung tembaga dalaman, nisbah aspek dan sebagainya.

1. Lebar papan

Ketebasan substrat-berbilang ditentukan oleh banyak faktor, seperti bilangan lapisan isyarat, bilangan dan tebal papan kuasa, nisbah aspek terbuka dan tebal yang diperlukan untuk punching dan plating kualiti tinggi, panjang pins komponen yang diperlukan untuk penyisihan automatik, dan jenis sambungan yang digunakan. Ketempatan seluruh papan sirkuit terdiri dari lapisan konduktif pada kedua-dua sisi papan, lapisan tembaga, tebal substrat dan tebal bahan prepreg. Sukar untuk mendapatkan toleransi ketat pada substrat-berbilang sintetik, dan standar toleransi sekitar 10% dianggap masuk akal.

2. Pengumpulan papan

Untuk mengurangi kemungkinan penyelesaian papan dan mendapatkan papan selesai rata, lapisan substrat berbilang sepatutnya simetrik. Ia adalah untuk mempunyai bilangan lapisan tembaga yang sama, dan untuk memastikan bahawa tebal tembaga dan tebal corak foil tembaga lapisan papan adalah simetrik. Secara umum, arah radial bahan konstruksi yang digunakan untuk laminat (contohnya, kain kaca besi) sepatutnya selari dengan sisi laminat. Kerana laminat berkurang dalam arah radial selepas ikatan, ini akan mengganggu bentangan papan sirkuit, menunjukkan variabiliti dan kestabilan dimensi rendah. Namun, dengan memperbaiki rancangan, halaman perang dan penyelesaian substrat-berbilang boleh dikurangkan. Melalui distribusi yang sama dari foil tembaga di seluruh aras dan memastikan simetri struktur berbilang-substrat, iaitu, memastikan distribusi yang sama dan tebal bahan prepreg, tujuan untuk mengurangi halaman peperangan dan kerosakan boleh dicapai. Lapisan tembaga dan laminasi patut dibuat dari lapisan tengah-substrat berbilang ke dua lapisan paling luar. Jarak minimum (tebal dielektrik) yang dinyatakan diantara dua lapisan tembaga ialah 0. 080 mm. Ia diketahui dari pengalaman bahawa jarak minimum diantara dua lapisan tembaga, iaitu, tebal minimum bahan prepreg selepas ikatan, mesti sekurang-kurangnya dua kali ganda tebal lapisan tembaga terlibat. Dengan kata lain, jika tebal setiap dari dua lapisan tembaga bersebelahan adalah 30μm, tebal bahan prepreg sekurang-kurangnya 2 (2 x 30μm) = 120μm, yang boleh dicapai dengan menggunakan dua lapisan bahan prepreg (serat kaca).

3. Saiz papan

Saiz papan patut optimum mengikut keperluan aplikasi, saiz kotak sistem, keterangan penghasil papan PCB dan kapasiti penghasilan PCB. Papan sirkuit besar mempunyai banyak keuntungan, seperti kurang substrat, laluan sirkuit pendek diantara banyak komponen, sehingga mereka boleh mempunyai kelajuan operasi yang lebih tinggi, dan setiap papan boleh mempunyai lebih banyak sambungan input dan output, jadi dalam papan sirkuit besar sepatutnya pilihan pertama dalam banyak aplikasi. Contohnya, dalam komputer peribadi, anda melihat papan ibu yang lebih besar. Namun, lebih sukar untuk merancang bentangan garis isyarat pada papan besar, memerlukan lebih lapisan isyarat atau kabel dalaman atau ruang, dan kesukaran rawatan panas juga lebih besar. Oleh itu, desainer mesti mempertimbangkan berbagai faktor, seperti saiz papan piawai, saiz peralatan penghasilan, dan keterangan proses penghasilan. Beberapa panduan untuk memilih saiz papan sirkuit cetak piawai diberi dalam 1PC-D-322.

4. Fol tembaga dalaman

Foil tembaga yang paling biasa digunakan adalah 1oz (1oz foil tembaga per kaki kuasa dua kawasan permukaan). Bagaimanapun, untuk papan tebal, tebal sangat penting, dan kawalan impedance ketat diperlukan. Papan jenis ini perlu digunakan

0.50z foil tembaga. Untuk pesawat kuasa dan pesawat tanah, lebih baik untuk memilih 2oz atau lebih berat foil tembaga. Namun, pencetakan foil tembaga berat akan mengurangi kemudahan kawalan, dan ia tidak mudah untuk mencapai corak yang diingini lebar baris dan toleransi pitch. Oleh itu, teknik pemprosesan istimewa diperlukan.

5. Lubang

Menurut diameter pin komponen atau saiz diagonal, diameter lubang yang dilapisi biasanya disimpan antara 0.028 dan 0.010in, yang boleh memastikan volum yang cukup untuk penyelesaian yang lebih baik.

6. Nisbah aspek

"Nisbah aspek" adalah nisbah tebal plat kepada diameter lubang. Secara umum dipercayai bahawa 3:1 adalah nisbah aspek piawai, walaupun nisbah aspek tinggi seperti 5:1 juga biasanya digunakan. Nisbah aspek boleh ditentukan oleh faktor seperti pengeboran, pembuangan slack atau etch kembali dan elektroplating. Apabila menyimpan nisbah aspek dalam julat yang boleh dihasilkan, vias sepatutnya sebanyak mungkin.

2. Faktor desain elektrik

Multi-substrat adalah sistem prestasi tinggi, kelajuan tinggi. Untuk frekuensi yang lebih tinggi, masa naik isyarat dikurangkan, jadi refleksi isyarat dan kawalan panjang garis menjadi kritik. Dalam sistem berbilang-substrat, keperluan untuk prestasi impedance yang boleh dikawal komponen elektronik sangat ketat, dan rancangan mesti memenuhi keperluan di atas. Faktor yang menentukan impedance adalah konstan dielektrik substrat dan bahan prepreg, ruang wayar pada lapisan yang sama, tebal dielektrik antar lapisan dan tebal konduktor tembaga. Dalam aplikasi kelajuan tinggi, urutan laminasi konduktor dalam substrat-berbilang dan urutan sambungan jaringan isyarat juga penting. Pemalar dielektrik: Pemalar dielektrik bahan substrat adalah faktor penting untuk menentukan impedance, lambat penyebaran, dan kapasitasi. Konstant dielektrik substrat epoksi kaca dan bahan prepreg boleh dikawal dengan mengubah peratus kandungan resin.

Material prepreg dengan konstan dielektrik relatif rendah adalah sesuai untuk digunakan dalam frekuensi radio dan sirkuit mikrogelombang. Dalam frekuensi radio dan frekuensi mikrogelombang, lambat isyarat disebabkan oleh konstan dielektrik bawah adalah lebih rendah. Dalam substrat, faktor kehilangan rendah boleh minimumkan kehilangan elektrik.

Konstant dielektrik resin epoksi ialah 3.45, dan konstant dielektrik kaca ialah 6.2. Dengan mengawal peratus bahan-bahan ini, konstan dielektrik kaca epoksi boleh mencapai 4.2-5.3. Ketempatan substrat adalah indikator yang baik untuk menentukan dan mengawal konstan dielektrik.