Performasi rancangan papan PCB berbilang-substrat kebanyakan mirip dengan papan substrat tunggal atau substrat dua, iaitu, untuk menghindari mengisi terlalu banyak sirkuit dengan ruang terlalu kecil, yang menyebabkan toleransi tidak realistik, kapasitas lapisan dalaman tinggi, dan bahkan kemungkinan kerosakan produk Kekuatan. Oleh itu, spesifikasi prestasi patut mempertimbangkan penilaian lengkap kejutan panas, perlawanan izolasi, perlawanan penywelding, dll. sirkuit dalam. Kandungan berikut menggambarkan faktor penting yang patut dianggap dalam rancangan PCB berbilang-substrat.
Satu, faktor desain mekanik
Rancangan mekanik termasuk memilih saiz papan yang sesuai, tebal papan, tumpuan papan, tabung tembaga dalaman, nisbah aspek, dll.
Saiz papan
Saiz papan patut optimum mengikut keperluan aplikasi, saiz kotak sistem, keterangan pembuat papan sirkuit dan kapasitas pembuatan. Papan sirkuit besar mempunyai banyak keuntungan, seperti kurang substrat, laluan sirkuit pendek diantara banyak komponen, sehingga and a 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 sirkuit/papan cetak piawai diberi dalam 1PC-D-322.
Ketebusan papan 2
Ketempatan PCB-substrat berbilang ditentukan oleh banyak faktor, seperti bilangan lapisan isyarat, bilangan dan tebal papan kuasa, nisbah aspek terbuka dan tebal yang diperlukan untuk punching kualiti tinggi dan elektroplating, dan 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 PCB-substrat berbilang sintetik, dan standar toleransi sekitar 10% dianggap masuk akal.
3 tumpukan plat
Untuk mengurangi kemungkinan penyelesaian papan dan mendapatkan papan selesai rata, lapisan PCB-substrat berbilang patut disimpan 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 (contohnya, kain kaca besi) yang digunakan untuk laminat 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, halaman perang dan penyelesaian PCB-substrat berbilang boleh diminumkan dengan memperbaiki rancangan. Melalui pengedarkan sampah foil tembaga di seluruh aras dan memastikan simetri struktur PCB-substrat berbilang, iaitu, memastikan pengedarkan dan tebal sama bahan prepreg, tujuan untuk mengurangi halaman perang dan penyelesaian boleh dicapai. Lapisan tembaga dan laminasi patut dibuat dari lapisan tengah PCB-substrat berbilang ke dua lapisan luar. Jarak minimum (tebal dielektrik) 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 terkandung. Dengan kata lain, bagi dua lapisan tembaga bersebelahan, jika setiap lapisan adalah 30μm tebal, tebal bahan prepreg adalah sekurang-kurangnya 2 (2 x 30μm) = 120μm. Ini boleh dicapai dengan menggunakan dua lapisan bahan prepreg (serat kaca berdiri Nilai biasa kain adalah 1080).
4 foil 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.
Nisbah aspek 6
"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.
Dua, faktor desain elektrik
PCB 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 PCB 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, tertib dimana konduktor dilaminasi dalam PCB-substrat berbilang dan tertib dimana jaringan isyarat disambung 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.
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.
Material prepreg dengan konstan dielektrik relatif rendah adalah sesuai untuk aplikasi 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. Keperlukan prestasi desain untuk PCBThe multi-substrate prestasi desain PCB multi-substrate kebanyakan mirip dengan yang substrat tunggal atau substrat dua, iaitu, untuk menghindari mengisi terlalu banyak sirkuit dengan ruang yang terlalu kecil, menghasilkan toleransi tidak realistik, kapasitas lapisan dalaman tinggi, dan mungkin bahkan membahayakan keselamatan Kualiti produk. Oleh itu, spesifikasi prestasi patut mempertimbangkan penilaian lengkap kejutan panas, perlawanan izolasi, perlawanan penywelding, dll. sirkuit dalam. Kandungan berikut menggambarkan faktor penting yang patut dianggap dalam rancangan PCB-substrat berbilang. Satu, faktor desain mekanik
Rancangan mekanik termasuk memilih saiz papan yang sesuai, tebal papan, tumpuan papan, tabung tembaga dalaman, nisbah aspek, dll.
Saiz papan
Saiz papan patut optimum mengikut keperluan aplikasi, saiz kotak sistem, keterangan pembuat papan sirkuit dan kapasitas pembuatan. 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 sirkuit/papan cetak piawai diberi dalam 1PC-D-322.
Ketebusan papan 2
Ketempatan PCB-substrat berbilang ditentukan oleh banyak faktor, seperti bilangan lapisan isyarat, bilangan dan tebal papan kuasa, nisbah aspek terbuka dan tebal yang diperlukan untuk punching kualiti tinggi dan elektroplating, dan 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 PCB-substrat berbilang sintetik, dan standar toleransi sekitar 10% dianggap masuk akal.
3 tumpukan plat
Untuk mengurangi kemungkinan penyelesaian papan dan mendapatkan papan selesai rata, lapisan PCB-substrat berbilang patut disimpan 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 (contohnya, kain kaca besi) yang digunakan untuk laminat 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, halaman perang dan penyelesaian PCB-substrat berbilang boleh diminumkan dengan memperbaiki rancangan. Melalui pengedarkan sampah foil tembaga di seluruh aras dan memastikan simetri struktur PCB-substrat berbilang, iaitu, memastikan pengedarkan dan tebal sama bahan prepreg, tujuan untuk mengurangi halaman perang dan penyelesaian boleh dicapai. Lapisan tembaga dan laminasi patut dibuat dari lapisan tengah PCB-substrat berbilang ke dua lapisan luar. Jarak minimum (tebal dielektrik) 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 terkandung. Dengan kata lain, bagi dua lapisan tembaga bersebelahan, jika setiap lapisan adalah 30μm tebal, tebal bahan prepreg adalah sekurang-kurangnya 2 (2 x 30μm) = 120μm. Ini boleh dicapai dengan menggunakan dua lapisan bahan prepreg (serat kaca berdiri Nilai biasa kain adalah 1080).
4 foil 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, supaya memastikan volum yang cukup untuk penyelesaian yang lebih baik.
Nisbah aspek 6
"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.
Dua, faktor desain elektrik
PCB 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 PCB 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, tertib dimana konduktor dilaminasi dalam PCB-substrat berbilang dan tertib dimana jaringan isyarat disambung juga kritikal. 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.
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.
Material prepreg dengan konstan dielektrik relatif rendah adalah sesuai untuk aplikasi 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.