PCB Teknik - PCB'nin çoklu substratların dizayn performansı hakkında

PCB'nin çoklu substratların tasarlama performansı genellikle tek substratlı ya da ikili substratların benziyor, yani çok fazla devreleri fazla küçük uzayla doldurmayı engellemek, olumsuz toleranslar, yüksek katı kapasitesi ve ürün kalitesi güvenliğini bile tehlikeye atmak için. Bu nedenle, performans belirlenmesi iç devreğin termal şok, izolasyon direniğinin tamamen değerlendirmesini düşünmeli. Aşağıdaki içerikler, çoklu substrat tasarımında düşünülecek önemli faktörleri tanımlıyor.

1. Mehanik tasarım faktörleri

Mekanik tasarım uygun tahta boyutunu, tahta kalınlığını, tahta toplamasını, iç bakır tüpü, aspekt ilişkisini ve bunları seçiyor.

1. Tahta boyutu

Tahta boyutu uygulama şartları, sistem kutusunun büyüklüğüne göre, devre tahtası üreticisinin ve üretim kapasitesinin sınırlarına göre iyileştirilmeli. Büyük devre tahtalarında birçok avantajlar vardır, böylece daha az substratlar, birçok komponent arasındaki kısa devre yolları vardır, böylece daha yüksek bir operasyon hızı olabilirsiniz ve her PCB tahtası daha fazla girdi ve çıkış bağlantıları olabilir. Bu yüzden birçok uygulamalarda büyük devre tahtaları tercih edilmeli. Örneğin, kişisel bilgisayarlarda daha büyük anne tahtasını göreceksiniz. Ancak, büyük bir PCB tahtasında sinyal çizgi düzenini tasarlamak daha zor, daha fazla sinyal katları ya da iç düzenleme ya da uzay gerekiyor ve ısı tedavinin zorlukları da daha büyük. Bu yüzden tasarımcı, standart tahtasının boyutunu, üretim ekipmanın boyutunu ve üretim sürecinin sınırlarını gibi çeşitli faktörleri düşünmeli. 1PC-D-322'de standart basılı devre/masa boyutlarının seçiminde bazı rehberler verir.

2. Tahta kalınlığı

Çoklu substratların kalınlığı, sinyal katlarının sayısı, güç tahtalarının sayısı ve kalınlığı, yüksek kaliteli yumruklama ve sıkıştırma için gereken açık ve kalınlığın sayısı, otomatik girmek için gereken komponent pinlerin uzunluğu ve kullanılan bağlantı türü tarafından belirlenir. Tüm devre tahtasının kalınlığı PCB'nin her iki tarafında yönetici katı, bakra katı, altı kalınlığı ve materyal kalınlığından oluşturulmuş. Sintetik çoklu substratlar üzerinde sıkı tolerans elde etmek zor. Yaklaşık %10 tolerans standartı mantıklı olarak kabul edilir.

3. Tahta toplama

PCB tahta bozukluğunun mümkünlüğünü küçültmek ve düz bir tahta almak için, çoklu substratların katlaması simetrik olmalı. Bu da bir sürü bakra katı olmak ve tahta katının kalıntısının ve bakra yağmur örneklerinin yoğunluğunun simetrik olmasını sağlamak. Genelde, laminat için kullanılan inşaat materyalinin (örneğin, fiberglass kıyafeti) radyal yöntemi laminatın kenarına paralel olmalı. Çünkü laminat bağlandıktan sonra radyal yönünde küçülüyor, bu devre tahtasının düzenini bozular, değişkenliğini ve düşük boyutlu stabiliğini gösterir.

Fakat tasarımı geliştirerek, çoklu substratların savaş sayfası ve bozukluğu azaltılabilir. Tüm seviyede bakra yağmalarının bile dağıtılmasıyla ve çoklu süsler yapısının simetrisini sağlayarak, yani, hazırlık maddelerinin aynı dağıtımı ve kalınlığını sağlayarak, savaş sayfasını azaltmak ve bozukluğunu sağlayabilirler. Bakar ve laminat katları, çoklu altyapının orta katından iki uzak katına kadar oluşturmalı. İki bakra katı arasında belirtilen en az mesafe (dielektrik kalınlığı) 0,080mm.

Deneyimlerden bilinir ki, iki bakra katı arasındaki en az uzaklığın, yani bağlandıktan sonra önceki maddelerin en az kalınlığının en azından iki katı içindeki bakra katının kalınlığını olmalı. Diğer sözlerde, eğer yakın iki bakra katının kalıntısı 30 milyon olursa, hazırlık maddelerinin kalıntısı en azından 2(2x30μm) = 120μm. Bu iki katı hazırlık maddeleri kullanarak başarılanabilir (cam fiber woven fabrikası). Tipik değer 1080.

4. İçindeki bakır yağmuru

En sık kullanılan bakar yağmuru 1oz (yüzey alanının kare metresine 1oz bakar yağmuru). Ancak yoğun PCB tahtaları için kalınlık çok önemlidir ve ciddi impedans kontrolü gerekiyor. Bu tür PCB tahtaları kullanılmalı.

0,50z bakır folisi. Güç uça ğı ve toprak uçağı için 2 oz veya daha ağır bir bakra yağmuru seçmek en iyisi. Fakat ağır bakra yağmuru etkilemek kontrol edilebiliğini azaltır ve istediği çizgi genişliğini ve bağlama toleransiyasını başarmak kolay değil. Bu yüzden özel işleme teknikleri gerekiyor.

5. Hole

Komponentü pin diametri veya diagonal boyutuna göre, delikten çarpılmış elması genelde 0,028 ile 0,010in arasında tutulur. Bu, daha iyi çarpılmak için yeterince güçlü volum sağlayabilir.

6. Aspect ratio

Aspect oranı, tahtın kalınlığının oranı deliğin diametriyle. Genelde 3:1'in standart aspekt oranı olduğuna inanılır, ama 5:1 gibi yüksek aspekt oranı da genelde kullanılır. Aspektör oranı, sürüşüm, kaldırma veya geri çekme ve elektroplatma gibi faktörler tarafından belirlenebilir. Yapılabilecek menzilin içindeki aspekt ilişkisini korumaya çalıştığında, viallar mümkün olduğunca küçük olmalı.

2. Elektrik tasarım faktörleri

Çok altyaplı bir yüksek performans, yüksek hızlı bir sistemdir. Daha yüksek frekanslar için sinyalin yükselmesi zamanı azaldı, bu yüzden sinyal refleksi ve çizgi uzunluğu kontrol kritik oldu. Çoklu süsler sisteminde elektronik komponentlerin kontrol edilebilir impedans performansı için talepler çok sert ve tasarım yukarıdaki ihtiyaçlarına uymalı. İmpadansını belirleyen faktörler, substratın dielektrik konstantüdür ve ön hazırlama materyalinin, kabloların aynı kattaki uzanımı, karışık katmanın dielektrik kalınlığı ve bakra yöneticinin kalınlığı. Yüksek hızlı uygulamalarda, çoklu altyapının ve sinyal ağının bağlantı sıralaması da önemlidir. Diyelektrik konstantı: Substrat materyalinin dielektrik konstantı impedans, propagasyon geçirmesi ve kapasitesi belirlemek için önemli bir faktördür. Bardak epoksi substratının dielektrik konstantünü ve prepreprepreg materyalinin yüzdesini değiştirerek kontrol edilebilir.

epoksi resinin dielektrik konstantı 3,45 ve bardak dielektrik konstantı 6,2. Bu materyallerin yüzdesini kontrol ederek epoksi camının dielektrik constant 4.2-5.3'e ulaşabilir. Substratın kalınlığı dielektrik konstantünü belirlemek ve kontrol etmek için biridir. Çok iyi bir tarif.

Neyse düşük dielektrik konstantleri olan hazırlık maddeleri radyo frekansı ve mikrodalga devrelerinde kullanılabilir. Radyo frekansiyesinde ve mikro dalga frekansiyesinde, aşağıdaki dielektrik constant tarafından sebep olan sinyal gecikmesi düşük. Altratta, düşük kaybı faktörü elektrik kaybını azaltır.

Preprepreg materyali ROR 4403, PCB şirketi tarafından üretilen yeni bir tür materyaldir. Bu materyal, mikrodalga panellerinde kullanılan standart çoklu substratlar (FR-4 materyal) yapısında kullanılan diğer substratlarla uyumlu.