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PCB新聞

PCB新聞 - 多基板的設計效能要求

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多基板的設計效能要求

2021-11-04
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Author:Kavie

多基板的設計效能大多類似於單基板或雙基板的設計效能,即避免用太小的空間填充太多的電路,導致不切實際的公差、高內層容量,甚至可能危及產品品質安全。 囙此,效能規範應考慮對內部電路的熱衝擊、絕緣電阻、焊接電阻等的完整評估。 以下內容描述了在多基板設計中應考慮的重要因素。


印刷電路板


1. Mechanical design factors
The mechanical design includes selecting the appropriate board size, 板材厚度, 電路板堆疊, 內銅管, 縱橫比等.


1 Board size
The board size should be optimized according to the application requirements, 系統盒的大小, 電路板製造商和製造能力的局限性. 大型電路板有許多優點, 例如更少的基板, 許多元件之間的電路路徑較短, 這樣他們可以有更高的運行速度, 每個板可以有更多的輸入和輸出連接, 囙此,在許多應用中,大型電路板應是首選. 例如, 在個人電腦中, 你可以看到更大的主機板. 然而, 在大型電路板上設計訊號線佈局更為困難, 需要更多的訊號層或內部佈線或空間, 而且熱處理的難度也更大. 因此, 設計者必須考慮各種因素, 比如標準板的尺寸, 製造設備的尺寸, 以及製造過程的局限性. 選擇標準印刷電路的一些準則/電路板尺寸見1PC-D-322.

2 Board thickness
The thickness of the multi-substrate is determined by many factors, 例如訊號層的數量, 電源板的數量和厚度, 高品質衝壓和電鍍所需孔徑和厚度的縱橫比, 自動插入所需的元件引脚長度, 以及使用的連接類型. 整個電路板的厚度由電路板兩側的導電層組成, 銅層, 基材的厚度和預浸料的厚度. 很難獲得合成材料的嚴格公差 多基板, 大約10%的公差標準被認為是合理的.

3 stack of plates
In order to minimize the possibility of board distortion 和 obtain a flat finished board, 多個基板的分層應對稱. 也就是說要有偶數個銅層, 並確保銅板層的厚度和銅箔圖案密度對稱. 通常地, the radial direction of the construction 材料 (for example, fiberglass cloth) used for the laminate should be parallel to the side of the laminate. 因為層壓板在粘合後沿徑向收縮, 這將扭曲電路板的佈局, 顯示可變性和低維穩定性.


然而, 通過改進設計, 可以最小化多基板的翹曲和變形. 通過銅箔在整個層面上的均勻分佈,確保多基板結構的對稱性, 那就是, 確保預浸料的分佈和厚度相同, 可以達到减少翹曲和變形的目的. 銅和層壓層應從多基板的中心層到兩個最外層. The minimum distance (dielectric thickness) specified between two copper layers is 0.080毫米.


根據經驗可知,兩個銅層之間的最小距離, 那就是, 粘合後預浸料的最小厚度, 必須至少為嵌入銅層厚度的兩倍. 換句話說, 如果兩個相鄰銅層的厚度均為30mm, the thickness of the prepreg 材料 is at least 2 (2 x 30mm) = 120mm. This can be achieved by using two layers of prepreg 材料 (glass fiber woven The typical value of cloth is 1080).

4 inner copper foil
The most commonly used copper foil is 1oz (1oz of copper foil per square foot of surface area). 然而, 對於密集板, 厚度非常重要, 需要嚴格的阻抗控制. This kind of board needs to be used
0.50z銅箔. 對於電源面和接地層, 最好選擇2oz或更重的銅箔. 然而, 蝕刻厚重的銅箔會降低可控性, 並且不容易實現所需的線寬和間距公差圖案. 因此, 需要特殊處理科技.


5 holes
According to the component pin diameter or diagonal size, 電鍍通孔的直徑通常保持在0.028和0.010in, 這可以確保足够的體積以便更好地焊接.


6 aspect ratio
"Aspect ratio" is the ratio of the thickness of the plate to the diameter of the hole. 通常認為,3:1是標準縱橫比, 雖然通常也使用高縱橫比,如5:1. 縱橫比可由鑽孔等因素確定, 除渣或回蝕和電鍍. 當將縱橫比保持在可以產生的範圍內時, 過孔應盡可能小.

2. Electrical design factors
Multi-substrate is a high-performance, 高速系統. 對於更高的頻率, 訊號的上升時間縮短, 囙此,訊號反射和線路長度控制變得至關重要. 在多基板系統中, 電子元件的可控阻抗效能要求非常嚴格, 設計必須滿足上述要求. 决定阻抗的因素是基板和預浸資料的介電常數, 同一層上導線的間距, 層間電介質的厚度和銅導體的厚度. 在高速應用中, 多基板中導體的層壓順序和訊號網絡的連接順序也至關重要. 介電常數:基板資料的介電常數是决定阻抗的重要因素, 傳播延遲和電容. 可以通過改變樹脂含量的百分比來控制玻璃環氧基材和預浸料的介電常數.


環氧樹脂的介電常數為3.45,玻璃的介電常數為6.2. 通過控制這些資料的百分比, 環氧玻璃的介電常數可達4.2-5.3. 基板厚度是確定和控制介電常數的良好名額.


介電常數相對較低的預浸資料適用於射頻和微波電路. 在射頻和微波頻率中, 介電常數較低導致的訊號延遲較低. 在基板中, 低損耗因數可以將電損耗降至最低.


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