Mitmekihilisi trükkplaate kasutatakse laialdaselt elektroonikaseadmetes, kuna need võivad tõhusalt parandada vooluahela integreerimist ja optimeerida signaali edastamist. Mitmekihiliste trükkplaatide kohandamisel tuleb tõsiselt võtta paljusid ettevaatusabinõusid, sealhulgas disaini kavandamist, materjalide valikut, tootmisprotsesse jne, et tagada kohandatud mitmekihiliste trükkplaatide vastavus eeldatavatele jõudlusstandarditele. Järgmisena käsitleme mitmekihiliste trükkplaatide kohandamise ettevaatusabinõusid.
Mitmekihiline PCB kohandamine
1, Disaini planeerimine
(1) Selgitage vooluringi funktsionaalsed nõuded
Enne kohandamist on vaja vooluringi funktsioonide põhjalikku ülevaadet. Erinevate funktsionaalsete moodulite vooluringi paigutus ja signaali marsruutimine on erinev. Näiteks kiirete{2}}signaaliahelate puhul on oluline arvestada signaali terviklikkuse probleemidega ning nende juhtmestik peaks olema võimalikult lühike ja sirge, et vähendada signaali edastamise viivitust ja kadu. Sarnaselt CPU andmeedastusliinile arvuti emaplaadil on kiire-signaaliahelana vaja liini marsruutimist projekteerimisel hoolikalt planeerida, et vältida täisnurga suunamist ja signaali peegeldust. Analoogsignaali ahelate puhul tuleks rohkem tähelepanu pöörata -häiretevastasele disainile ja vastastikuste häirete vähendamiseks tuleks need digitaalsignaaliahelatest mõistlikult eraldada.
(2) Planeerida mõistlikult korruste arv
Mida rohkem kihte, seda parem. Seda tuleb põhjalikult kaaluda selliste tegurite alusel nagu vooluahela keerukus, signaali tüüp ja maksumus. Kui kihte on liiga palju, ei suurenda see mitte ainult tootmiskulusid, vaid võib põhjustada ka probleeme, nagu lühised ja avatud vooluringid, kuna kihtide vahel on raskendatud joondamine. Näiteks mõne lihtsa väikese elektroonikatoote, näiteks nutikate käevõrude trükkplaadi puhul võib liiga paljude kihtide kasutamine oluliselt tõsta kulusid ja suurendada tootmisprotsessis vigade ohtu. Üldiselt võib öelda, et kui vooluringi skaala on väike ja signaal suhteliselt lihtne, võib piisata 4-6 kihist; Keeruliste suure jõudlusega -elektroonikatoodete (nt tipptasemel serveri emaplaadid) jaoks võib vaja minna 10 või isegi enamat kihti.
(3) Planeerige signaalikihi ja võimsuskihi jaotus
Signaalikihi ja toitekihi jaotus mõjutab oluliselt signaali terviklikkust ja võimsuse stabiilsust. Tavaliselt peaks signaalikiht olema toitekihi või geoloogilise kihi kõrval, et tagada hea võrdlustasapind ja vähendada signaali häireid. Toitekihti ja geoloogilist kihti saab seada keskmisesse kihti ning signaalikihti saab jaotada välisküljele. Samal ajal on oluline märkida, et kiire -kiire signaalikiht peaks olema moodustise lähedal, et vähendada elektromagnetilisi häireid signaali edastamise ajal. Näiteks mobiiltelefoni emaplaadi projekteerimisel võib kiire RF-signaalikihi tihedalt-kleepimine maapinnale tõhusalt vähendada signaali moonutusi ja parandada telefoni sidekvaliteeti.
2, materjali valik
(1) Substraadi valik
Substraadi jõudlus on otseselt seotud PCB elektriliste, mehaaniliste ja kuumakindluse omadustega. Levinud substraatide hulka kuuluvad FR-4, Rogersi materjalid jne. FR-4 on madalama hinnaga ja sobib enamiku tavapäraste elektroonikatoodete jaoks; Rogersi materjalidel on sellised omadused nagu madal dielektriline konstant ja väike kadu ning need toimivad hästi kõrgsageduslike rakenduste puhul, näiteks trükkplaadid 5G sideseadmetes. Kui elektroonikatooted töötavad kõrge temperatuuriga keskkondades, tuleks valida kõrge TG materjalid, et tagada trükkplaatide stabiilsus kõrgel temperatuuril. Näiteks auto mootori juhtseadmes olev PCB nõuab kõrge töökeskkonna temperatuuri tõttu kõrge TG materjalide kasutamist.
(2) Vaskfooliumi paksuse valik
Vaskfooliumi paksus mõjutab trükkplaadi praegust kandevõimet. Suure vooluga ahelate puhul tuleks liini takistuse vähendamiseks ja soojuse tekke minimeerimiseks kasutada paksemat vaskfooliumi. Toitemoodulite toiteahelate puhul, kui vaskfooliumi paksus on ebapiisav, võib vooluahel suure voolu läbimisel tugeva kuumenemise tõttu tugevalt põleda. Üldiselt võivad tavalised signaaliliinid kasutada 1–2 untsi vaskfooliumi, samas kui suure vooluga liinide jaoks võib vaja minna 3–4 untsi või isegi paksemat vaskfooliumi.
3, juhtmestiku strateegia
(1) Kontrollige juhtmestiku pikkust ja laiust
Juhtmete pikkust tuleks võimalikult palju lühendada, eriti{0}}kiire signaalijuhtmete puhul. Pikad juhtmestikud suurendavad signaali edastamise viivitust ja kadu. Näiteks kiirete USB-liideste{3}}juhtmestikus võib liiga pikk marsruutimine põhjustada ebastabiilset andmeedastust ja pakettide kadumist. Juhtmestiku laius tuleks määrata seda läbiva voolu põhjal. Suure voolutugevusega liinide puhul tuleks praeguste kandenõuete täitmiseks kasutada laiemat juhtmestikku. Samal ajal tuleb juhtmestiku laiuse puhul arvestada ka trükkplaatide tootmisprotsessi piirangutega, kuna liiga õhuke juhtmestik võib tootmisprotsessi ajal põhjustada probleeme, näiteks voolukatkestusi.
(2) Vältige 90-kraadist juhtmestikku
90-kraadine marsruutimine võib põhjustada signaali peegeldumist ja impedantsi katkestust, mõjutades seeläbi signaali kvaliteeti. Soovitatav on võimalikult palju kasutada 45-kraadise nurga või ringkaare üleminekuga marsruutimismeetodit. Kõrge sagedusega-ahelates on see efekt rohkem väljendunud. Näiteks RF-ahelate juhtmestikus võib 90-kraadise suunamise range vältimine tõhusalt vähendada signaali peegeldust ja parandada signaali edastamise tõhusust.
(3) Mõistlikult seatud läbi augud
Viasid kasutatakse erinevate kihtide vooluahelate ühendamiseks, kuid need võivad tuua kaasa teatud parasiitmahtuvuse ja induktiivsuse, millel on kahjulik mõju kiiretele{0}}signaalidele. Seetõttu tuleks kiiretel-signaalliinidel läbipääsude arv võimalikult palju minimeerida. Samal ajal on vaja valida via suurus mõistlikult. Kui läbipääsu suurus on liiga suur, võtab see liiga palju ruumi ja mõjutab juhtmestiku tihedust; Läbiva-ava on liiga väike, mis võib raskendada puurimist ja raskendada galvaniseerimise ajal kvaliteedi tagamist.
4, tootmisprotsessi kommunikatsioon
(1) Selgitage koos tootjatega protsessinõudeid
Enne kohandamist on vaja täielikult suhelda trükkplaadi tootjaga, et selgitada välja erinevad protsessinõuded, nagu minimaalne joonte laius ja vahe, minimaalne läbimõõt, kihtidevahelise joonduse täpsus jne. Erinevate tootjate protsesside suutlikkus on erinev ja kui protsessi nõuded ületavad tootja võimalusi, võib see põhjustada toote kvaliteedi probleeme või võimetust toota. Näiteks võivad mõned tootjad saavutada ainult 0,15 mm joone laiuse ja vahekauguse. Kui disaininõue on 0,1 mm, ei suuda see tootmisvajadusi rahuldada.
(2) Mõistma tootmisprotsessi ja tsüklit
Trükkplaatide tootmisprotsessi ja tsükli mõistmine võib aidata tootearendust tõhusalt ajastada. Tootmisprotsess hõlmab sisemise kihi tootmist, lamineerimist, puurimist, galvaniseerimist, väliskihi tootmist, pinnatöötlust ja muid etappe, millest igaüks nõuab teatud aega. Näiteks 4-kihilise PCB tüüpiline tootmistsükkel võib olla 3-5 päeva, samas kui mitmekihilise ülitäpse trükkplaadi tootmistsükkel võib olla 7–10 päeva või isegi pikem. Kohandamisel on vaja tootmisaeg eelnevalt planeerida, lähtudes sellistest teguritest nagu toote käivitamise aeg.
(3) Kinnitage kvaliteedikontrolli standardid
Kinnitage tootjatega kvaliteeditestimise standardid, nagu välimuse testimise standardid, elektrilise jõudluse testimise standardid jne. Levinud tuvastamismeetodite hulka kuuluvad automaatne optiline kontroll, lendava nõela testimine, röntgenikiirguse kontroll jne. Selgete testimisstandardite kehtestamisega saab tagada kohandatud trükkplaatide vastavuse kvaliteedinõuetele. Näiteks mõnede tipptasemel-elektroonikatoodete trükkplaatide puhul on vajalik röntgenülevaatus, et tagada kihtidevaheliste ühenduste usaldusväärsus ja sisemiste defektide puudumine.
5, kulude kontroll
(1) Kulude vähendamiseks optimeerige disain
Vähendage kulusid optimeeritud disainiga, täites samal ajal jõudlusnõudeid. Näiteks kihtide arvu mõistlik vähendamine, standardse suurusega trükkplaatide kasutamine ja protsessi erinõuete minimeerimine. Näiteks kui vooluringi paigutust saab optimeerida, et vähendada algselt 8 kihti nõudnud disaini 6 kihile, saab tootmiskulusid oluliselt vähendada.
(2) Valige sobiv tootmisprotsess
Erinevatel tootmisprotsessidel on erinevad kulud ja sobivad protsessid tuleb valida vastavalt toote nõuetele. Näiteks pinnatöötlusprotsessides on tinapihustamise hind suhteliselt madal, kulla sadestamise hind aga suhteliselt kõrge. Kui tootel on kõrged nõuded keevitamise töökindlusele ja maksumus seda võimaldab, saab valida sukeldumismeetodi; Kui hind on tundlik ja keevitamise töökindluse nõuded ei ole eriti kõrged, võib sobivam olla tina pihustamise protsess.
(3) Hulgihange vähendab materjalikulusid
Kui kohandatud kogus on suur, saab materjalikulude vähendamiseks läbirääkimisi pidada hulgihankega. Samal ajal võib masstootmise puhul trükkplaatide tootjatega hinnaalanduste läbirääkimine kulusid tõhusalt vähendada. Näiteks ostes korraga suure koguse substraadi ja vaskfooliumi, saate teatud hinnasoodustuse, vähendades seeläbi kogu tootmiskulusid.