다층 인쇄 회로 기판은 회로 통합을 효과적으로 개선하고 신호 전송을 최적화할 수 있기 때문에 전자 장치에 널리 사용됩니다. 다층-층 인쇄 회로 기판을 맞춤화할 때는 맞춤형 다층-층 인쇄 회로 기판이 예상 성능 표준을 충족하도록 설계 계획, 재료 선택, 제조 공정 등을 포함한 많은 예방 조치를 진지하게 취해야 합니다. 다음으로 다층 인쇄 회로 기판을 맞춤화할 때 주의 사항에 대해 자세히 설명하겠습니다.-
다층 PCB 사용자 정의
1, 디자인 기획
(1) 회로의 기능적 요구 사항을 명확히 합니다.
맞춤화하기 전에 회로 기능에 대한 포괄적인 검토가 필요합니다. 다양한 기능 모듈의 회로 레이아웃과 신호 라우팅은 다양합니다. 예를 들어, 고속-신호 회로의 경우 신호 무결성 문제를 고려하는 것이 중요하며 신호 전송 지연 및 손실을 줄이기 위해 배선은 최대한 짧고 직선이어야 합니다. 컴퓨터 마더보드의 CPU 데이터 전송 라인과 마찬가지로 고속 신호 회로로서 직각 라우팅 및 신호 반사를 방지하려면 설계 중에 라인 라우팅을 신중하게 계획해야 합니다. 아날로그 신호 회로의 경우 간섭 방지 설계에 더 많은 주의를 기울여야 하며, 상호 간섭을 줄이기 위해 디지털 신호 회로와 합리적으로 분리해야 합니다.
(2) 층수를 합리적으로 계획한다.
레이어가 많을수록 좋습니다. 회로 복잡도, 신호 종류, 비용 등의 요소를 종합적으로 고려해야 합니다. 레이어가 너무 많으면 제조 비용이 증가할 뿐만 아니라, 레이어 간의 정렬이 어려워져 단락, 오픈 회로 등의 문제가 발생할 수도 있습니다. 예를 들어 스마트 팔찌의 회로 기판과 같은 일부 간단한 소형 전자 제품의 경우 너무 많은 레이어를 사용하면 비용이 크게 증가하고 제조 공정에서 오류가 발생할 위험이 높아질 수 있습니다. 일반적으로 회로 규모가 작고 신호가 상대적으로 단순한 경우 4{5}}6개의 레이어이면 충분할 수 있습니다. 고급 서버 마더보드와 같은 복잡한 고성능 전자 제품의 경우 10개 이상의 레이어가 필요할 수 있습니다.
(3) 신호층과 전력층의 배분을 계획한다.
신호 계층과 전력 계층의 분포는 신호 무결성과 전력 안정성에 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 신호 계층은 좋은 기준면을 제공하고 신호 간섭을 줄이기 위해 전력 계층 또는 지질 계층에 인접해야 합니다. 전력층과 지질층은 중간층에 배치할 수 있고, 신호층은 외곽에 분산 배치할 수 있다. 동시에, 고속- 신호 레이어는 신호 전송 중 전자기 간섭을 줄이기 위해 형성에 밀접하게 인접해야 한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 예를 들어 휴대폰 마더보드를 설계할 때 고속-RF 신호 계층을 접지 계층에 단단히 접착하면 신호 왜곡을 효과적으로 줄이고 휴대폰의 통신 품질을 향상시킬 수 있습니다.
2, 재료 선택
(1) 기판 선택
기판의 성능은 PCB의 전기적, 기계적, 내열성 특성과 직접적인 관련이 있습니다. 일반적인 기판에는 FR-4, Rogers 재료 등이 포함됩니다. FR-4는 비용이 저렴하고 대부분의 기존 전자 제품에 적합합니다. Rogers 소재는 저유전율, 저손실 등의 특성을 갖고 있으며 5G 통신 장비의 인쇄 회로 기판과 같은 고주파 애플리케이션 시나리오에서 우수한 성능을 발휘합니다. 전자 제품이 고온 환경에서 작동하는 경우 고온에서 인쇄 회로 기판의 안정성을 보장하기 위해 높은 TG 재료를 선택해야 합니다. 예를 들어, 자동차 엔진 제어 장치의 PCB에는 높은 작업 환경 온도로 인해 높은 TG 재료를 사용해야 합니다.
(2) 동박 두께 선택
구리 호일의 두께는 PCB의 전류 전달 용량에 영향을 미칩니다. 고전류 회로의 경우 선로 저항을 줄이고 발열을 최소화하기 위해 더 두꺼운 동박을 사용해야 합니다. 파워 모듈의 전원 회로의 경우, 동박 두께가 부족할 경우 대전류 통과 시 심한 발열로 인해 회로가 심하게 탈 수 있습니다. 일반적으로 기존 신호선에는 1~2온스의 구리박을 사용할 수 있지만 고전류선의 경우 3~4온스 또는 더 두꺼운 구리박이 필요할 수 있습니다.
3, 배선 전략
(1) 배선의 길이와 폭을 조절한다
특히 고속 신호 배선의 경우 배선 길이를 최대한 줄여야 합니다.- 배선이 길면 신호 전송 지연 및 손실이 증가합니다. 예를 들어, 고속-USB 인터페이스 배선에서 라우팅이 너무 길면 데이터 전송이 불안정해지고 패킷 손실이 발생할 수 있습니다. 배선의 폭은 배선을 통과하는 전류에 따라 결정되어야 합니다. 고전류 라인의 경우 전류 전달 요구 사항을 충족하려면 더 넓은 배선을 사용해야 합니다. 동시에, 배선의 폭 역시 PCB 제조 공정의 한계를 고려해야 하는데, 지나치게 얇은 배선은 제조 과정에서 회로 단선 등의 문제를 일으킬 수 있기 때문입니다.
(2) 90도 배선을 피하십시오
90도 라우팅은 신호 반사 및 임피던스 불연속성을 유발하여 신호 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 가능한 한 45도 각도 또는 원호 전환이 있는 라우팅 방법을 사용하는 것이 좋습니다. 고주파-주파수 회로에서는 이 효과가 더욱 두드러집니다. 예를 들어, RF 회로 배선에서 90도 라우팅을 엄격히 피하면 신호 반사를 효과적으로 줄이고 신호 전송 효율을 향상시킬 수 있습니다.
(3) 관통 구멍을 합리적으로 설정
비아는 서로 다른 레이어의 회로를 연결하는 데 사용되지만 고속 신호에 부정적인 영향을 미치는 특정 기생 용량과 인덕턴스를 가져올 수 있습니다.- 따라서 고속-신호선에서는 비아 수를 최대한 최소화해야 합니다. 동시에, 비아의 크기를 합리적으로 선택하는 것이 필요합니다. 비아 크기가 너무 크면 너무 많은 공간을 차지하고 배선 밀도에 영향을 미칩니다. 관통-구멍 크기가 너무 작아서 드릴링이 더 어려워지고 전기도금 공정 중 품질 보장이 어려워질 수 있습니다.
4, 제조 공정 커뮤니케이션
(1) 제조업체와 프로세스 요구사항을 명확히 합니다.
맞춤화하기 전에 PCB 제조업체와 충분히 소통하여 최소 선 폭 및 간격, 최소 비아 크기, 층간 정렬 정확도 등과 같은 다양한 프로세스 요구 사항을 명확히 해야 합니다. 여러 제조업체의 프로세스 능력에는 차이가 있으며, 프로세스 요구 사항이 제조업체의 능력을 초과하는 경우 제품 품질 문제 또는 제조 불가능으로 이어질 수 있습니다. 예를 들어, 일부 제조업체는 최소 선 너비와 간격을 0.15mm만 달성할 수 있습니다. 설계 요구 사항이 0.1mm이면 생산 요구 사항을 충족할 수 없습니다.
(2) 제조공정 및 주기를 이해한다.
인쇄 회로 기판의 제조 공정과 주기를 이해하면 제품 개발 진행 상황을 효과적으로 계획하는 데 도움이 될 수 있습니다. 제조 공정에는 내층 생산, 적층, 드릴링, 전기 도금, 외층 생산, 표면 처리 및 기타 단계가 포함되며 각 단계에는 일정 시간이 소요됩니다. 예를 들어, 4-레이어 PCB의 일반적인 제조 주기는 3-5일인 반면, 다층 고정밀 PCB의 제조 주기는 7~10일 또는 그 이상일 수 있습니다. 커스터마이징 시 제품 출시 시기 등을 고려하여 사전에 제작 시기를 계획하는 것이 필요합니다.
(3) 품질검사기준 확인
외관 테스트 표준, 전기 성능 테스트 표준 등 품질 테스트 표준을 제조업체에 확인합니다. 일반적인 감지 방법에는 자동 광학 검사, 플라잉 니들 테스트, X-Ray 검사 등이 있습니다. 명확한 테스트 표준을 설정하면 맞춤형 인쇄 회로 기판이 품질 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 예를 들어, 일부 고급 전자 제품의 인쇄 회로 기판의 경우 층간 연결의 신뢰성과 내부 결함이 없는지 확인하기 위해 X-레이 검사가 필요합니다.
5, 비용 관리
(1) 비용 절감을 위한 설계 최적화
성능 요구 사항을 충족하면서 최적화된 설계를 통해 비용을 절감합니다. 합리적으로 레이어 수를 줄이고, 표준 크기의 인쇄 회로 기판을 사용하고, 특수 공정 요구 사항을 최소화하는 등. 예를 들어, 회로 레이아웃을 최적화하여 원래 8개 레이어가 필요했던 설계를 6개 레이어로 줄일 수 있다면 제조 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
(2) 적절한 제조 공정을 선택하십시오
제조 공정마다 비용이 다르므로 제품 요구 사항에 따라 적합한 공정을 선택해야 합니다. 예를 들어, 표면 처리 공정에서 주석 분사 비용은 상대적으로 낮은 반면 금 증착 비용은 상대적으로 높습니다. 제품의 용접 신뢰성에 대한 요구 사항이 높고 비용이 허용되는 경우 침지 금 공정을 선택할 수 있습니다. 비용이 민감하고 용접 신뢰성 요구 사항이 특별히 높지 않은 경우 주석 분사 공정이 더 적합할 수 있습니다.
(3) 대량 조달로 자재비 절감
맞춤형 수량이 많은 경우 자재 공급업체와 대량 조달을 협상하여 자재 비용을 줄일 수 있습니다. 동시에 대량 생산을 위해 PCB 제조업체와 가격 할인 협상을 통해 비용을 효과적으로 절감할 수 있습니다. 예를 들어, 다량의 기판과 동박을 한 번에 구매하면 일정 가격 할인을 받을 수 있어 전체 제조 비용이 절감됩니다.