Večplastna tiskana vezja se pogosto uporabljajo v elektronskih napravah, saj lahko učinkovito izboljšajo integracijo vezij in optimizirajo prenos signala. Pri prilagajanju več-slojnih tiskanih vezij je treba resno upoštevati številne previdnostne ukrepe, vključno z načrtovanjem zasnove, izbiro materiala, proizvodnimi procesi itd., da zagotovimo, da prilagojena več-plastna tiskana vezja ustrezajo pričakovanim standardom delovanja. Nato bomo podrobneje opisali varnostne ukrepe za prilagoditev več-plastnih tiskanih vezij.
Večslojna prilagoditev tiskanega vezja
1, Načrtovanje oblikovanja
(1) Pojasnite funkcionalne zahteve vezja
Pred prilagoditvijo je potreben celovit pregled funkcij vezja. Postavitev vezja in usmerjanje signala različnih funkcionalnih modulov se razlikujeta. Za -hitrostna signalna vezja je na primer pomembno upoštevati težave s celovitostjo signala, njihova napeljava pa mora biti čim krajša in ravna, da zmanjšate zakasnitev in izgubo signala. Tako kot pri liniji za prenos podatkov CPE v matični plošči računalnika je tudi pri-hitrostnem signalnem vezju med načrtovanjem potrebno skrbno načrtovanje usmerjanja linije, da se izognete pravokotnemu usmerjanju in odboju signala. Pri analognih signalnih vezjih je treba več pozornosti nameniti zasnovi proti-motenju in jih je treba razumno ločiti od digitalnih signalnih vezij, da se zmanjšajo medsebojne motnje.
(2) Smiselno načrtujte število nadstropij
Več plasti, bolje je. Treba ga je celovito obravnavati na podlagi dejavnikov, kot so kompleksnost vezja, vrsta signala in stroški. Če je plasti preveč, to ne bo samo povečalo proizvodnih stroškov, ampak lahko povzroči tudi težave, kot so kratki stiki in odprta vezja zaradi večjih težav pri poravnavi med plastmi. Na primer, za nekatere preproste majhne elektronske izdelke, kot je vezje pametnih zapestnic, lahko uporaba preveč plasti znatno poveča stroške in poveča tveganje za napake v proizvodnem procesu. Na splošno, ko je obseg vezja majhen in je signal razmeroma preprost, lahko zadostuje 4-6 plasti; Za kompleksne-zmogljive elektronske izdelke, kot so vrhunske matične plošče za strežnike, bo morda potrebnih 10 ali celo več plasti.
(3) Načrtujte porazdelitev signalnega sloja in sloja moči
Porazdelitev signalnega sloja in sloja moči pomembno vpliva na celovitost signala in stabilnost moči. Običajno mora signalna plast mejiti na močnostno plast ali geološko plast, da se zagotovi dobra referenčna ravnina in zmanjšajo motnje signala. Močnostni sloj in geološki sloj lahko nastavite v srednji sloj, signalni sloj pa lahko porazdelite na zunanjo stran. Hkrati je pomembno opozoriti, da mora biti signalna plast visoke-hitrosti tesno ob formaciji, da se zmanjšajo elektromagnetne motnje med prenosom signala. Na primer, ko načrtujete matično ploščo mobilnega telefona, lahko tesno pritrjevanje visoke-plasti signala RF na ozemljitveno plast učinkovito zmanjša popačenje signala in izboljša kakovost komunikacije telefona.
2, Izbira materiala
(1) Izbira substrata
Učinkovitost podlage je neposredno povezana z električnimi, mehanskimi in toplotno odpornostjo PCB. Običajni substrati vključujejo FR-4, materiale Rogers itd. FR-4 ima nižjo ceno in je primeren za večino običajnih elektronskih izdelkov; Rogersovi materiali imajo značilnosti, kot so nizka dielektrična konstanta in majhne izgube, ter se dobro obnesejo v visokofrekvenčnih scenarijih uporabe, kot so tiskana vezja v komunikacijski opremi 5G. Če elektronski izdelki delujejo v okoljih z visoko temperaturo, je treba izbrati materiale z visoko TG, da zagotovite stabilnost tiskanih vezij pri visokih temperaturah. Na primer, tiskana vezja v krmilni enoti avtomobilskega motorja zahteva uporabo materialov z visokim TG zaradi visoke temperature delovnega okolja.
(2) Izbira debeline bakrene folije
Debelina bakrene folije vpliva na tokovno nosilnost tiskanega vezja. Pri visokotokovnih tokokrogih je treba uporabiti debelejšo bakreno folijo, da zmanjšate upornost kabla in zmanjšate nastajanje toplote. Pri napajalnih tokokrogih v napajalnih modulih, če je debelina bakrene folije nezadostna, lahko tokokrog povzroči hude opekline zaradi močnega segrevanja, ko skoznje prehajajo visoki tokovi. Na splošno lahko konvencionalne signalne linije uporabljajo 1-2 unč bakrene folije, medtem ko je za visokotokovne linije morda potrebno 3-4 unče ali celo debelejšo bakreno folijo.
3, Strategija ožičenja
(1) Nadzorujte dolžino in širino ožičenja
Dolžino ožičenja je treba čim bolj skrajšati, zlasti pri-hitrostnem signalnem ožičenju. Dolgo ožičenje bo povečalo zakasnitev in izgubo signala. Če je na primer usmerjanje predolgo pri ožičenju-hitrostnih vmesnikov USB, lahko pride do nestabilnega prenosa podatkov in izgube paketov. Širina ožičenja je treba določiti glede na tok, ki teče skozi to. Pri visokotokovnih vodih je treba uporabiti širše ožičenje, da bi izpolnili zahteve glede prenosa toka. Hkrati je treba pri širini ožičenja upoštevati tudi omejitve postopka izdelave PCB, saj lahko preveč tanko ožičenje povzroči težave, kot so prekinitve tokokroga med proizvodnim procesom.
(2) Izogibajte se ožičenju pod kotom 90 stopinj
Usmerjanje pod kotom 90 stopinj lahko povzroči odboj signala in prekinitev impedance, kar vpliva na kakovost signala. Priporočljivo je, da čim bolj uporabite način usmerjanja s prehodom pod kotom 45 stopinj ali krožnim lokom. V visokofrekvenčnih -vezjih je ta učinek bolj izrazit. Na primer, pri ožičenju RF vezij lahko strogo izogibanje 90-stopinjskemu usmerjanju učinkovito zmanjša odboj signala in izboljša učinkovitost prenosa signala.
(3) Razumno nastavljene skoznje luknje
Vie se uporabljajo za povezovanje tokokrogov različnih plasti, vendar lahko povzročijo določeno parazitsko kapacitivnost in induktivnost, ki imata negativne učinke na-hitre signale. Zato je treba na-hitrostnih signalnih vodih čim bolj zmanjšati število prehodov. Hkrati je treba razumno izbrati velikost prehoda. Če je velikost prehoda prevelika, bo zavzela preveč prostora in vplivala na gostoto ožičenja; Velikost skoznje-luknje je premajhna, kar lahko poveča težave pri vrtanju in oteži zagotavljanje kakovosti med postopkom galvanizacije.
4, Komunikacija proizvodnega procesa
(1) Pojasnite procesne zahteve s proizvajalci
Pred prilagoditvijo je treba v celoti komunicirati s proizvajalcem tiskanih vezij, da se razjasnijo različne zahteve glede postopka, kot so najmanjša širina in razmik med črtami, najmanjša velikost prerezov, natančnost poravnave vmesnega sloja itd. Obstajajo razlike v procesnih zmožnostih različnih proizvajalcev in če procesne zahteve presegajo proizvajalčeve zmogljivosti, lahko to povzroči težave s kakovostjo izdelka ali nezmožnostjo izdelave. Na primer, nekateri proizvajalci lahko dosežejo le minimalno širino črte in razmik 0,15 mm. Če je konstrukcijska zahteva 0,1 mm, ne more zadovoljiti proizvodnih potreb.
(2) Razumeti proizvodni proces in cikel
Razumevanje proizvodnega procesa in cikla tiskanih vezij lahko pomaga pri učinkovitem načrtovanju razvoja izdelka. Proizvodni proces vključuje izdelavo notranje plasti, laminacijo, vrtanje, galvanizacijo, izdelavo zunanje plasti, površinsko obdelavo in druge korake, od katerih vsak zahteva določen čas. Na primer, tipični proizvodni cikel za 4-plastno tiskano vezje je lahko 3-5 dni, medtem ko je proizvodni cikel za večslojno visoko natančno tiskano vezje lahko dolg tudi 7-10 dni ali celo dlje. Pri prilagajanju je treba vnaprej načrtovati čas izdelave glede na dejavnike, kot je čas lansiranja izdelka.
(3) Potrdite standarde inšpekcije kakovosti
Pri proizvajalcih potrdite standarde testiranja kakovosti, kot so standardi testiranja videza, standardi testiranja električne učinkovitosti itd. Običajne metode zaznavanja vključujejo samodejno optično pregledovanje, testiranje leteče igle, pregledovanje rentgenskih žarkov itd. Z vzpostavitvijo jasnih standardov testiranja je mogoče zagotoviti, da tiskana vezja po meri izpolnjujejo zahteve glede kakovosti. Na primer, za tiskana vezja nekaterih visoko-elektronskih izdelkov je potreben rentgenski-pregled, da se zagotovi zanesljivost vmesnih povezav in odsotnost notranjih napak.
5, Nadzor stroškov
(1) Optimizirajte zasnovo za zmanjšanje stroškov
Zmanjšajte stroške z optimizirano zasnovo in hkrati izpolnite zahteve glede zmogljivosti. Na primer razumno zmanjšanje števila plasti, uporaba tiskanih vezij standardne velikosti in minimiziranje posebnih procesnih zahtev. Na primer, če je postavitev vezja mogoče optimizirati za zmanjšanje zasnove, ki je prvotno zahtevala 8 plasti, na 6 plasti, se lahko stroški izdelave znatno zmanjšajo.
(2) Izberite ustrezen proizvodni postopek
Različni proizvodni procesi imajo različne stroške, ustrezne procese pa je treba izbrati glede na zahteve izdelka. Na primer, pri postopkih površinske obdelave so stroški brizganja kositra relativno nizki, medtem ko so stroški nanašanja zlata relativno visoki. Če ima izdelek visoke zahteve glede zanesljivosti varjenja in stroški to dopuščajo, se lahko izbere postopek potopnega zlata; Če so stroški občutljivi in zahteve glede zanesljivosti varjenja niso posebej visoke, je morda bolj primeren postopek brizganja kositra.
(3) Množična nabava zmanjša materialne stroške
Če je prilagojena količina velika, se je mogoče z dobavitelji materiala pogajati o nabavi v razsutem stanju, da se zmanjšajo stroški materiala. Hkrati lahko pogajanja o popustih pri cenah s proizvajalci tiskanih vezij za množično proizvodnjo učinkovito zmanjšajo stroške. Na primer, z nakupom velike količine substrata in bakrene folije naenkrat lahko dobite določen popust pri ceni in s tem zmanjšate skupne proizvodne stroške.