Çok katmanlı baskılı devre kartları, devre entegrasyonunu etkili bir şekilde iyileştirebildiği ve sinyal iletimini optimize edebildiği için elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Çok-katmanlı baskılı devre kartlarını özelleştirirken, özelleştirilmiş çok-katmanlı baskılı devre kartlarının beklenen performans standartlarını karşıladığından emin olmak için tasarım planlama, malzeme seçimi, üretim süreçleri vb. dahil olmak üzere birçok önlemin ciddiye alınması gerekir. Daha sonra, çok-katmanlı baskılı devre kartlarını özelleştirmeye yönelik önlemleri ayrıntılı olarak ele alacağız.
Çok katmanlı pcb özelleştirme
1, Tasarım Planlama
(1) Devrenin işlevsel gereksinimlerini açıklayın
Özelleştirmeden önce devre fonksiyonlarının kapsamlı bir incelemesi gereklidir. Farklı fonksiyonel modüllerin devre düzeni ve sinyal yönlendirmesi farklılık gösterir. Örneğin, yüksek-hızlı sinyal devreleri için sinyal bütünlüğü sorunlarını dikkate almak önemlidir ve sinyal iletim gecikmesini ve kaybını azaltmak için bunların kabloları mümkün olduğunca kısa ve düz olmalıdır. Bir bilgisayar anakartındaki CPU veri iletim hattı gibi, yüksek-hızlı bir sinyal devresi olarak, dik açılı yönlendirmeyi ve sinyal yansımasını önlemek için tasarım sırasında hat yönlendirmesinin dikkatli bir şekilde planlanması gerekir. Analog sinyal devreleri için, parazit önleyici tasarıma daha fazla dikkat edilmeli-ve bunlar, karşılıklı paraziti azaltmak için dijital sinyal devrelerinden makul şekilde ayrılmalıdır.
(2) Kat sayısını makul bir şekilde planlayın
Ne kadar çok katman olursa o kadar iyi. Devre karmaşıklığı, sinyal türü ve maliyet gibi faktörlere dayalı olarak kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesi gerekir. Çok fazla katmanın olması, imalat maliyetlerini artırmasının yanı sıra, katmanlar arasında hizalama zorluğunun artması nedeniyle kısa devre ve açık devre gibi sorunlara da neden olabilir. Örneğin akıllı bileziklerin devre kartları gibi bazı basit küçük elektronik ürünler için çok fazla katman kullanılması, maliyetleri önemli ölçüde artırabilir ve üretim sürecinde hata riskini artırabilir. Genel olarak konuşursak, devre ölçeği küçük ve sinyal nispeten basit olduğunda 4-6 katman yeterli olabilir; Üst düzey sunucu anakartları gibi karmaşık yüksek-performanslı elektronik ürünler için 10 veya daha fazla katman gerekli olabilir.
(3) Sinyal katmanı ve güç katmanının dağıtımını planlayın
Sinyal katmanı ve güç katmanının dağılımı, sinyal bütünlüğü ve güç kararlılığı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Genellikle, iyi bir referans düzlemi sağlamak ve sinyal girişimini azaltmak için sinyal katmanının güç katmanına veya jeolojik katmana bitişik olması gerekir. Güç katmanı ve jeolojik katman orta katmana yerleştirilebilir ve sinyal katmanı dış tarafa dağıtılabilir. Aynı zamanda, sinyal iletimi sırasında elektromanyetik girişimi azaltmak için yüksek-hızlı sinyal katmanının formasyona yakın olması gerektiğine dikkat etmek önemlidir. Örneğin, bir cep telefonu anakartı tasarlarken, yüksek-hızlı RF sinyal katmanını zemin katmanına sıkı bir şekilde yapıştırmak, sinyal bozulmasını etkili bir şekilde azaltabilir ve telefonun iletişim kalitesini iyileştirebilir.
2, Malzeme seçimi
(1) Alt tabaka seçimi
Alt tabakanın performansı doğrudan PCB'nin elektriksel, mekanik ve ısı direnci özellikleriyle ilgilidir. Yaygın alt tabakalar arasında FR-4, Rogers malzemeleri vb. bulunur. FR-4'ün maliyeti daha düşüktür ve çoğu geleneksel elektronik ürün için uygundur; Rogers malzemeleri, düşük dielektrik sabiti ve düşük kayıp gibi özelliklere sahiptir ve 5G iletişim ekipmanındaki baskılı devre kartları gibi yüksek frekanslı uygulama senaryolarında iyi performans gösterir. Elektronik ürünler yüksek sıcaklıktaki ortamlarda çalışıyorsa, baskılı devre kartlarının yüksek sıcaklıklarda stabilitesini sağlamak için yüksek TG malzemeler seçilmelidir. Örneğin, araba motor kontrol ünitesindeki pcb, yüksek çalışma ortamı sıcaklığı nedeniyle yüksek TG malzemelerinin kullanılmasını gerektirir.
(2) Bakır folyo kalınlığı seçimi
Bakır folyonun kalınlığı pcb'nin akım taşıma kapasitesini etkiler. Yüksek akım devrelerinde hat direncini azaltmak ve ısı oluşumunu en aza indirmek için daha kalın bakır folyo kullanılmalıdır. Güç modüllerindeki güç devreleri için bakır folyo kalınlığı yetersizse, yüksek akımlar geçtiğinde şiddetli ısınma nedeniyle devrede ciddi yanmalar yaşanabilir. Genel olarak konuşursak, geleneksel sinyal hatları 1-2 ons bakır folyo kullanabilirken, yüksek akım hatları için 3-4 ons veya daha kalın bakır folyo gerekebilir.
3, Kablolama stratejisi
(1) Kabloların uzunluğunu ve genişliğini kontrol edin
Özellikle yüksek-hızlı sinyal kablolaması için kabloların uzunluğu mümkün olduğunca kısaltılmalıdır. Uzun kablolama sinyal iletim gecikmesini ve kaybını artıracaktır. Örneğin, yüksek-hızlı USB arayüzlerinin kablolanmasında, yönlendirmenin çok uzun olması dengesiz veri iletimine ve paket kaybına neden olabilir. Kabloların genişliği içinden geçen akıma göre belirlenmelidir. Yüksek akım hatları için akım taşıma gereksinimlerini karşılamak amacıyla daha geniş kablolama kullanılmalıdır. Aynı zamanda, aşırı ince kablolama üretim süreci sırasında devre kopmaları gibi sorunlara neden olabileceğinden, kablolamanın genişliğinin de PCB üretim sürecinin sınırlamalarını dikkate alması gerekir.
(2) 90 derecelik kablolamadan kaçının
90 derecelik yönlendirme, sinyal yansımasına ve empedans süreksizliğine neden olabilir, dolayısıyla sinyal kalitesini etkileyebilir. Mümkün olduğunca 45 derece açılı veya dairesel yay geçişli bir yönlendirme yöntemi kullanılması tavsiye edilir. Yüksek-frekans devrelerinde bu etki daha belirgindir. Örneğin, RF devrelerinin kablolanmasında 90 derecelik yönlendirmeden kesinlikle kaçınılması, sinyal yansımasını etkili bir şekilde azaltabilir ve sinyal iletim verimliliğini artırabilir.
(3) Makul şekilde açık deliklere ayarlanmış
Yollar, farklı katmanlardaki devreleri bağlamak için kullanılır, ancak yüksek-hızlı sinyaller üzerinde olumsuz etkileri olan belirli parazitik kapasitans ve endüktans getirebilirler. Bu nedenle yüksek-hızlı sinyal hatlarında vias sayısı mümkün olduğunca en aza indirilmelidir. Aynı zamanda vianın boyutunu da makul bir şekilde seçmek gerekir. Via boyutu çok büyükse, çok fazla yer kaplar ve kablolama yoğunluğunu etkiler; Açık delik boyutu çok küçüktür; bu da delme zorluğunu artırabilir ve elektrokaplama işlemi sırasında kalitenin sağlanmasını zorlaştırabilir.
4, Üretim süreci iletişimi
(1) Üreticilerle süreç gerekliliklerini netleştirin
Özelleştirmeden önce, minimum çizgi genişliği ve aralığı, minimum boyut, katmanlar arası hizalama doğruluğu vb. gibi çeşitli süreç gereksinimlerini açıklığa kavuşturmak için pcb üreticisiyle tam olarak iletişim kurmak gerekir. Farklı üreticilerin süreç yeteneklerinde farklılıklar vardır ve eğer süreç gereksinimleri üreticinin yeteneklerini aşarsa, bu durum ürün kalitesi sorunlarına veya üretimin yapılamamasına yol açabilir. Örneğin, bazı üreticiler yalnızca 0,15 mm'lik minimum çizgi genişliğine ve aralığına ulaşabilmektedir. Tasarım gereksinimi 0,1 mm ise üretim ihtiyacını karşılayamaz.
(2) Üretim sürecini ve döngüsünü anlayın
Baskılı devre kartlarının üretim sürecini ve döngüsünü anlamak, ürün geliştirme sürecini etkili bir şekilde planlamaya yardımcı olabilir. Üretim süreci, her biri belirli bir süre gerektiren iç katman üretimi, laminasyon, delme, elektrokaplama, dış katman üretimi, yüzey işlemi ve diğer adımları içerir. Örneğin, 4-katmanlı bir PCB'nin tipik üretim döngüsü 3-5 gün olabilirken çok katmanlı, yüksek hassasiyetli bir PCB'nin üretim döngüsü 7-10 gün veya daha uzun olabilir. Özelleştirme yaparken, ürün lansman zamanı gibi faktörlere göre üretim süresini önceden planlamak gerekir.
(3) Kalite kontrol standartlarını onaylayın
Görünüm testi standartları, elektriksel performans testi standartları vb. gibi kalite testi standartlarını üreticilerle onaylayın. Yaygın tespit yöntemleri arasında otomatik optik inceleme, uçan iğne testi, X-ışını denetimi vb. yer alır. Açık test standartları oluşturularak, özelleştirilmiş baskılı devre kartlarının kalite gereksinimlerini karşılaması sağlanabilir. Örneğin, bazı üst düzey elektronik ürünlerin-baskılı devre kartları için, katmanlar arası bağlantıların güvenilirliğini ve dahili kusurların bulunmadığını sağlamak amacıyla X-ışını incelemesi gerekir.
5, Maliyet kontrolü
(1) Maliyetleri azaltmak için tasarımı optimize edin
Performans gereksinimlerini karşılarken optimize edilmiş tasarım sayesinde maliyetleri azaltın. Katman sayısını makul ölçüde azaltmak, standart boyutlu baskılı devre kartları kullanmak ve özel işlem gereksinimlerini en aza indirmek gibi. Örneğin devre düzeni, başlangıçta 8 katman gerektiren tasarımı 6 katmana düşürecek şekilde optimize edilebilirse üretim maliyeti önemli ölçüde azaltılabilir.
(2) Uygun üretim sürecini seçin
Farklı üretim süreçlerinin farklı maliyetleri vardır ve ürün gereksinimlerine göre uygun süreçlerin seçilmesi gerekir. Örneğin yüzey işlem proseslerinde kalay püskürtmenin maliyeti nispeten düşükken, altın biriktirmenin maliyeti nispeten yüksektir. Ürünün kaynak güvenilirliği açısından yüksek gereksinimleri varsa ve maliyet izin veriyorsa, daldırma altın işlemi seçilebilir; Maliyet hassassa ve kaynak güvenilirliği gereksinimleri çok yüksek değilse kalay püskürtme işlemi daha uygun olabilir.
(3) Toplu tedarik malzeme maliyetlerini azaltır
Özelleştirilmiş miktar büyükse, malzeme maliyetlerini azaltmak için malzeme tedarikçileriyle toplu tedarik müzakere edilebilir. Aynı zamanda seri üretim için pcb üreticileriyle fiyat indirimi görüşmeleri yapmak maliyetleri etkili bir şekilde azaltabilir. Örneğin, tek seferde büyük miktarda alt tabaka ve bakır folyo satın almak, belirli bir fiyat indirimi sağlayabilir ve böylece genel üretim maliyetini azaltabilir.