Introdução às placas de circuito impresso multicamadas
Muitos dispositivos eletrônicos de grande escala possuem altos requisitos funcionais, então os requisitos para placas de circuito também são relativamente altos. Placas de circuito comuns de camada única não conseguem atender às necessidades funcionais. Portanto, o design da placa de circuito é multicamadas. Por exemplo, eletrônica automotiva, grandes dispositivos médicos, e equipamentos de comunicação via satélite são apenas placas de circuito impresso multicamadas. Agora vou levar você para aprender mais sobre placas de circuito multicamadas.
1. O que é uma placa de circuito multicamadas?
Placa multicamadas PCB refere-se à placa de linha multicamadas usada em produtos elétricos. A placa multicamadas usa uma placa de fiação de painel único ou painel duplo. Use um lado duplo como camada interna, dois de um lado como a camada externa ou dois de dois lados como a camada interna, duas placas de linha de impressão de camada externa de um lado, sistema de posicionamento alternativo e material de ligação isolante, e gráficos eletroforéticos . Placas de circuito impresso interconectadas são fabricadas de acordo com requisitos de projeto.
Com o desenvolvimento contínuo do SMT (tecnologia de montagem em superfície) e o lançamento contínuo da nova geração de SMD (dispositivo de montagem em superfície), como QFP, Qfn, Csp, BGA (especialmente MBGA), eles tornam os produtos eletrônicos mais inteligentes e miniaturizados, promovendo assim grandes reformas e progressos na tecnologia da indústria de PCB. Desde que a IBM desenvolveu com sucesso placas multicamadas de alta densidade (HLCs) em 1991, grandes grupos de vários países desenvolveram sucessivamente uma variedade de interconexões de alta densidade (HDI) microporos. O rápido desenvolvimento destas tecnologias de processamento levou Design de PCB desenvolver na direção de fiação multicamadas e de alta densidade. A placa de impressão multicamadas é amplamente utilizada na fabricação de produtos eletrônicos por sua flexibilidade, desempenho elétrico estável e confiável e desempenho econômico superior.
2. O nascimento das placas de circuito multicamadas
Devido ao aumento da densidade de embalagens de circuitos integrados, a alta concentração de conexões interligadas tornou obrigatória a utilização de multi-substratos. No layout do circuito impresso, ocorreu um problema de design imprevisto, como ruído, capacitores incríveis, e distúrbios nas cordas. Portanto, o projeto da placa de circuito impresso deve estar comprometido com um comprimento mínimo de linha de sinal e evitar caminhos paralelos. Obviamente, em painéis simples e até painéis duplos, devido ao número limitado de travessias entre escalas, essas necessidades não podem ser atendidas satisfatoriamente. No caso de um grande número de interconexões e de procura cruzada, a placa de circuito deve atingir desempenho satisfatório, e a camada da placa deve ser expandida para mais de duas camadas, então aparecem múltiplas camadas de placas de circuito. Portanto, a intenção original de fazer uma placa de circuito multicamadas era fornecer mais liberdade para circuitos eletrônicos complexos/sensíveis que são sensíveis ao ruído. A placa de circuito multicamadas possui pelo menos três camadas condutoras, dois dos quais estão na superfície externa, e a camada restante é sintetizada na placa isolante. As conexões elétricas entre eles geralmente são feitas através de furos no lado horizontal da placa de circuito.. Salvo explicação em contrário, a placa de circuito impresso multicamadas é igual ao painel duplo, que geralmente é banhado.
A placa multibase é feita empilhando dois ou mais circuitos um do outro. Eles têm uma conexão predefinida confiável entre eles. Como todas as camadas são esmagadas juntas, perfuração e galvanoplastia foram concluídas, e esta tecnologia violou o processo de produção tradicional desde o início. As duas camadas internas são compostas por painéis duplos tradicionais, enquanto as camadas externas são diferentes. Eles são compostos por painéis únicos independentes. Antes de esmagar, a placa final será perfurada, revestido com chapeamento de furo, transferência gráfica, moldar, e gravura. A camada externa do furo é a camada de sinal. É revestido por um método de formação de um anel de cobre balanceado na borda interna do furo. Em seguida, esmague cada camada para formar uma pluralidade de substratos, e a pluralidade de substratos pode ser conectada com soldagem por onda (entre componentes).
3. Requisitos de design de PCB multicamadas
Placas de circuito multicamadas devem levar em consideração vários problemas ao projetar, como a colocação de dispositivos metálicos, fiação de linha, Camadas de PCB, etc.. Portanto, devemos seguir estes requisitos ao projetar PCBs.
1. Requisitos da biblioteca de componentes PCB
(1) A embalagem dos componentes utilizados na placa PCB deve estar correta, incluindo o tamanho do pino componente, o espaçamento dos pinos, o número de pinos, o tamanho da fronteira, e a representação da direção.
(2) Componentes de desempenho (capacitores eletrolíticos, diodo, triodo, etc.) eletrodos positivos e negativos ou números de pinos devem ser marcados na biblioteca de componentes PCB e na placa PCB.
(3) O número do pino da biblioteca PCB no componente intermediário e o número do pino do dispositivo gráfico principal devem ser consistentes. pergunta.
(4) Os componentes do dissipador de calor devem ser usados como embalagem de componentes. O tamanho do dissipador de calor deve ser considerado. Os componentes e o dissipador de calor podem ser reunidos na forma de um pacote geral.
(5) Os pinos do componente e o diâmetro interno da almofada devem corresponder. O diâmetro interno da almofada deve ser ligeiramente maior que o tamanho do pino do componente a ser instalado.
Essência
2. Requisitos de layout de componentes PCB
(1) O componente é organizado uniformemente, e o componente do mesmo módulo funcional deve estar o mais próximo possível.
(2) Tente organizar os componentes usando o mesmo tipo de fonte de alimentação e rede de aterramento, tanto quanto possível, o que é propício para completar a conexão elétrica entre si através da camada elétrica interna.
(3) O componente de interface deve ser colocado lado a lado e indicar o tipo de interface com uma string. A direção da fiação geralmente deve sair da placa de circuito.
(4) Componentes que mudam de energia (como transformadores, Conversores CC/CC, tubos de tensão de tensão de três terminais, etc.) deve ser deixado com espaço suficiente para dissipação de calor.
(5) Os pinos ou pontos de referência do componente devem ser colocados no ponto da grade, o que é propício à fiação e à estética.
(6) Capacitores de filtro podem ser colocados na parte traseira do chip, perto da potência e do passo de aterramento do chip.
(7) Os sinais do pino do componente ou a direção do logotipo devem ser indicados na PCB e não podem ser cobertos pelos componentes.
(8) A etiqueta do componente deve estar próxima à moldura do componente, tamanho unificado, direção legal, e não sobreposto com almofadas e perfusão. Não pode ser colocado na área coberta após a instalação do componente.
3. Requisitos de fiação de PCB
(1) Diferentes níveis de tensão devem ser isolados, e a fiação da fonte de alimentação não deve cruzar.
(2) A fiação usa um 45 ° canto ou um canto de arco, e o canto de um canto agudo não é permitido.
(3) A fiação da PCB está diretamente conectada ao centro do bloco, e a largura do fio conectado às almofadas não permite o tamanho do diâmetro externo da almofada.
(4) A largura da linha do sinal de alta frequência não é inferior a 20mil, cercado por linhas de aterramento e isolado de outros fios terra.
(5) Não conecte a parte inferior da fonte de interferência (Conversor CC/CC, cristal, transformador, etc.) para evitar interferência.
(6) Prenda o cabo de alimentação e a linha de aterramento o máximo possível. Com autorização de espaço, a largura do cabo de alimentação não é inferior a 50mil.
(7) Largura da linha de sinal de baixa tensão e baixa corrente de 9 para 30 mil, tanto quanto possível quando o espaço permitir.
(8) A distância entre a linha de sinal deve ser maior que 10mil, e a distância entre o cabo de alimentação deve ser superior a 20mil.
(9) A largura da grande linha de sinal de corrente deve ser superior a 40mil, e a distância deve ser maior que 30mil.
(10) O tamanho externo é preferencialmente 40mil, e o diâmetro interno é 28mil. Ao conectar um fio entre as camadas superior e inferior, a almofada é preferida.
(11) A linha de sinal não pode organizar a camada elétrica interna.
(12) A largura do espaçamento entre as diferentes áreas da camada elétrica interna não deve ser inferior a 40mil.
(13) Ao traçar limites, tente não deixar a linha limite passar pela área onde a área está conectada.
(14) Aplique cobre nas camadas superior e inferior. Recomenda-se definir o valor da largura do fio acima da largura da grade, cobrindo completamente o espaço, e não há cobre morto. Defina o espaçamento de segurança antes, e altere-o de volta para o valor original do espaçamento de segurança após o acabamento do cobre).
(15) Depois que a fiação estiver concluída, a almofada é tratada com gotas de lágrimas.
(16) Dispositivos e módulos de carcaça metálica são aterrados externamente.
(17) Coloque a almofada para instalação e soldagem.
(18) A verificação da RDC está correta.
4. Requisitos em camadas de PCB
(1) O plano da fonte de alimentação deve estar próximo à superfície do solo, firmemente acoplado à superfície do solo, e dispostos sob a superfície do solo.
(2) A camada de sinal deve ser adjacente à camada elétrica interna e não deve ser adjacente diretamente a outras camadas de sinal.
(3) Isole circuitos digitais e circuitos analógicos. Se as condições permitirem, organize a linha de sinal analógico e a camada de linha de sinal digital e adote medidas de blindagem; se você precisar organizar na mesma camada de sinal, você precisa usar uma zona de isolamento e linhas de aterramento para reduzir a interferência; a fonte de alimentação do circuito analógico e do circuito digital é necessária. A terra deve ser isolada uma da outra e não pode ser misturada.
(4) A interferência do circuito de alta frequência é grande, organizado separadamente, e as camadas de sinal intermediária superior e inferior são diretamente adjacentes à camada de sinal intermediária para uso a fim de usar o filme de cobre da camada elétrica interna para reduzir a interferência externa.
4. Processo de fabricação de PCB multicamadas
A placa de circuito multicamadas é uma placa de circuito complexa, que tem uma densidade de circuito mais alta e um layout de circuito mais complexo de vários níveis de placas de circuito. A fabricação de placas de circuito multicamadas requer o seguinte processo:
(1) Preparação de matéria-prima: Escolha substratos adequados, cobertura de cobre e produtos químicos para garantir que atenda aos requisitos de produção.
(2) Fabricação interna: De acordo com os requisitos de projeto, aplique cobre ao material base, e use a impressora gráfica interna para imprimir o padrão do circuito na camada de cobertura de cobre. Em seguida, ataque quimicamente para remover o excesso de cobertura de cobre.
(3) Depuração e teste: Após o ataque químico, é necessário detectar e depurar a placa de linha interna para garantir que não haja curto-circuitos e abertura.
(4) Fabricação de camada externa: Aplique cobre em ambos os lados da placa de circuito interno, e use a impressora gráfica externa para imprimir o padrão do circuito na camada de cobertura de cobre. Em seguida, ataque quimicamente para remover o excesso de cobertura de cobre.
(5) Galvanoplastia: Após o ataque químico, a placa de linha precisa ser colocada para formar uma boa condutividade.
(6) Perfuração: Use a furadeira para perfurar a placa de linha para formar uma linha conectando diferentes níveis.
(7) Preencher: Use tecnologia de enchimento de cobre impregnado para preencher o furo com cobre para formar canais de circuito.
(8) Reparar: Use tecnologias como ataque químico e polimento mecânico para cortar e reparar a placa de circuito para formar a forma e o tamanho finais.
(9) Revestimento e jato de tinta: De acordo com as necessidades do cliente, revestimento orgânico e jato de tinta estão na placa de circuito para proteger a placa de circuito e identificar a função da placa de circuito.
(10) Teste e embalagem: Teste e embale a placa de linha multicamada fabricada para garantir que ela atenda aos requisitos do cliente e aos padrões internacionais.
5. Vantagens do PCB multicamadas
A placa de circuito multicamadas é ligada por vários painéis únicos ou painéis duplos através de camadas. Em comparação com placas de circuito de camada única e camada dupla, placas de circuito multicamadas têm muitas vantagens, especialmente em pequenos produtos eletrônicos. Vamos compartilhar as vantagens das placas de circuito multicamadas.
(1) A placa de circuito multicamadas tem alta densidade de montagem e é pequena em tamanho. À medida que o volume de produtos eletrônicos se torna cada vez menor, também apresenta requisitos mais elevados para o funcionamento de placas de circuito PCB, e a demanda por placas de circuito multicamadas também está aumentando.
(2)O uso de PCB multicamadas painéis de placa de circuito são convenientes, e o comprimento da linha de pavimentação é bastante reduzido. A fiação entre os componentes eletrônicos é reduzida, o que também aumenta a taxa de transmissão do sinal de dados.
(3)Para circuitos de alta frequência, depois de entrar no térreo, a linha de sinal tem uma impedância característica baixa e estável no solo. A impedância característica do circuito de potência diminui significativamente, e o efeito de interceptação é significativo.
(4)Produtos eletrônicos com funções de alta dissipação de calor podem ser configurados na placa de circuito multicamadas para definir a camada de dissipação de calor do núcleo metálico para facilitar os requisitos de funções especiais, como blindagem e dissipação de calor.
6. Quais são as aplicações de PCBs multicamadas?
Eletrônica de consumo
“Produtos eletrônicos de consumo” é um termo muito amplo, incluindo muitos dispositivos eletrônicos em equipamentos gerais diretamente relacionados a usuários comuns como você. Eletrônicos de consumo incluem: smartphones, relógios inteligentes, calculadoras, Controles remotos de TV, Leitores de música MP3, brinquedos, utensílios de cozinha, máquinas de lavar, chaleiras elétricas, cigarros eletrônicos, Lâmpadas LED e aparelhos economizadores de energia.
Computadores e dispositivos
Hoje, nosso mundo é altamente dependente de computadores e automação. PCB multicamada geralmente é usado em computadores e produtos relacionados, como placas-mãe, Placas gráficas, EEPROM, fontes de alimentação, teclados, mouse de computador, ADC, processador gráfico, circuito de processamento de imagem, etc..
Grandes equipamentos eletrônicos
Grandes equipamentos eletrônicos têm mais funcionalidades, então os requisitos para placas de circuito são relativamente altos. Geralmente, placas de circuito multicamadas são usadas, como grandes equipamentos médicos, produtos industriais, produtos militares, etc..
7、Resumir
A produção de placas de circuito multicamadas exige não apenas maiores investimentos em tecnologia e equipamentos, mas também técnicos de produção experientes. Leadsintec é um fabricante profissional de processamento de PCB. Podemos fornecer aos clientes todos os serviços de PCB. Por favor deixe uma mensagem.
