Hvernig á að hönnuð prentstýringarplötu með innbyggðum hlutum?

Gerving á PCB með uppsettum hlutum: Gerving á uppsettum PCB

Hvernig á einfaldlega að nota hönnunarmyndvél til að hönnun PCB með innbyggðum hlutum?

Hvað eru innbyggðir PCB-hlutir?

Hugmyndin um minni, hávirkar rafrænar tæki krefst hugbúnaðarforrita fyrir PCB-lagningu sem spara pláss og fara langt framhjá því sem staðlað yfirborðs-montað (SMT) nútímasamþætting getur boðið. Þetta er þar sem innbyggðar móðurráðstofnurþættir koma að gagni. Með innbyggðum þáttum eru viðnám, rafmagnsgreifar, rafmagnslífur eða jafnvel virkar IC-þættir og dánar innbyggðar í innri lög móðurráðstofnunnar í stað þess að vera settar á yfirborð hennar. Þessi aðferð minnkar ekki aðeins grunnpláss móðurráðstofnunnar heldur breytir einnig því hvernig hönnuðir nálgast merkjaheild, hitastjórnun og háþéttar tengingar (HDI) hönnun.

Uppsettir passívir hlutir, eins og viðnámsmælingar og rafmagnsgjafar, má skilja sem þunnfilmshluti eða planarbyggingar innan PCB-hópsins, sem breyta greinilegum SMD-hlutum. Til dæmis, í stað þess að setja margar viðnámsmælingar eða afhreinsunarrafmagnsgjafar á yfirborði, eru þessir hlutir framleiddir beint á milli koparlaganna með notkun sérstakra hitastöðugra eða dielektriska fólma (t.d. OhmegaPly eða FaradFlex). Þessi samsetning minnkar bæði óæskilegar aukaverkanir og uppsetningarflækju markvörðulega. Uppsettir spölur og einnig óbeinir silíkónhlutar (innbyggð die-tækni) geta einnig verið settir inn í innri rými, sem gerir kleift að hanna kerfi sem krefjast hárra aflþéttleika, hærra tölugagnaflutningshraða og lægra rafmagns- og rafsegulviðgangs (EMI) eða óæskilegrar aukaverkandi rafmagnsgjafar.

Rannsókn: Útiskýrsla um útispaða með uppsettum hlutum í klæðbundnum tæki

Líður framleiðandi á hreyfingamælir vildi þunnari, léttari stýriplötu sem gæti gengið í stærri rafhlaðu og jafnvel fleiri tæki til að sækja gögn. Með því að nota viðnámssamstæður og flötbyggðar rafmagnsspennur innan innri laganna (með því að nota þunna filmu viðnámsskífur af álúmíníum og FaradFlex rafmagnsspenna fyrir flugvélar) bættist stöðugleiki merkisins, flatarmál yfirborðsminnst um 40% og var staðsetningin skipulögð fyrir stærri rafhlaðu – allt án þess að stækka staðsetningu plötunnar. EMI/EMC árangurinn bættist einnig vegna flatar PDN afvörunar. Þessi árangurs saga er vitnisburður um hvernig PCB-innbyggðir hlutir eru að breyta minni raftæki.

Hvers vegna er þessi stefna umskipta? Með hröðu þróun hraðvirkra, rúmlega takmarkaðra og marglaga rafrænna tækja hjálpa innbyggðar borðhlutir framleiðendum að skilja ósérhverja yfirfærsluþéttleika, að stilla PCB-hólf sín betur, að minnka óskaðlegan hljóð og að tryggja varanlega tákntraust ásamt því að smáhlutir tækjanna minnka. Innbyggðir hlutir eru lykillinn að raunverulega háþéttum tengingum (HDI), þróuðum SiP (kerfi-í-pakka) hönnunum og framtíðinni við virk og háfrekvenzíu PCB.

Virkir vs. auðveldlega settir hlutir: Yfirlit

Nútíma innbyggð PCB geta verið skipt í tvær grunnflokkana: virkir innbyggðir hlutir, sem vinna og stjórna rafrænum táknum, og passívir hlutir, sem styðja táknstillingu, síuskerfisvinnu og orðunarsafn. Bæði flokkarnir býða upp á mismunandi valkosti til að spara rúm, en samsetning þeirra, starfsemi og áhrif á rásina eru greinileg.

Virkir innbyggðir hlutir

Virkir hlutar þurfa ytri orkuforsýn (venjulega jafnstraum) til að stjórna, skipta eða styrkja rafmagnssignal.

Aðstæður innbyggðra virkra tólanna:

Transistors – Einstakir eða sem hluti af innbyggðum hringskjöldum, sem leyfa rökfræði, skiptingu eða styrkingu.

Uppsettar IC-hringrásir (integrated circuits) – Þykkjuskráningar, FPGAs eða minnischipar beint uppsett í holur á prentplátu.

Uppsettar díóðar – Til að breyta, stilla eða leiða signal.

Af hverju uppsetja virka hluti?

Styttri signalleiðsluferlar: Með því að setja stjórnunarefni nær við I/O-paddar minnkar áhrif transmissjónarlínu og klukku-skew.

Lægri óviltar eiginleikar: Engin leidarlínu-rammar eða stór skipulag, sem minnkar óviltan inndæmi/kapastans og bætir staðfestingu signalsins.

Bætt EMI-aðgerð: Minnkaður lokaður svæðisflatarmál og betri stjórnun á óviðkvæmni.

Miklu meiri plátsvæði fyrir HDI-leiðslu – Fjarlægir hindranir frá hlutahliðinni.

Passíveir uppsettar hlutar

Uppsettar passíveir þurfa ekki ytri afltilföngu til að virka. Þær framkvæma eiginleika eins og afdrift, síugrindarkerfi, forskot og stofnun tímastöðugra.

Innbyggðir viðstöndur – Þunnfilmur afstöðuvörnarlög (t.d. OhmegaPly, Ticer) sem hafa verið þróað fyrir áhload/loku- og uppdrátt/nedrdráttarvirkni.

Uppsettar rafmagnshlutar – Flatarmálsskynja rafmagnshlutar með vöru eins og FaradFlex eða NanoLam milli koparplata, oft fyrir PDN-afdrift.

Uppsettar spólar – Spíral- eða snúðlaga koparstrik í innri lagum, sérstaklega fyrir síugrind á RF- eða aflhönnunum.

7 mikilvægar ávinningar af framvinda með uppsettu hlutum

Að innlima innbyggða PCB framleiðslueiginleika býður upp á umbreytandi gildi fyrir nútíma rafrásplötur í neytenda-, lyfja-, bíla- og iðnaðarsviðinu. Skoðum 7 einkennandi ávinningana og hvar hver einstök brjálast:

• Spará á rúmsemi og minnka: Með því að skipta út rað af SMD-mótstöndum og rásakondensatorum fyrir innbyggðar jafnvægishólf í hólfum geta hönnuðar mikla áhrif minnkað – mikilvægt fyrir bára, IoT, MEMS-hljóðfanga og annað.
• Bættur sendingarþykkt og HDI: Með því að fjarlægja SMD-þætti frá yfirborðshólfum leyfa hönnuðum að stýra háþéttum tengingum (HDI) auðveldlega, með fleiri netum, mikrovíum og tölusignal-línur í smá borðum.
• Yfirleit signalstöðugleiki: Sameiginlegur afklemmufall, styttri afturkomaferlar og lægri endastubbar í sendilínunum leiða til lægra EMI, lægra krossáhrifa og staðbundins hárhraða framkvæmdar – nauðsynlegt fyrir DDR-, PCIe- eða RF-borð.
• Bættur aflstraumnet (PDN): Flatarmyndir kondensatorar (flatakapasitet) veita lág-impedans, breiðbanda afklemmufall, sem er mikilvægt til að takmarka spennudropa og bylgjuhreyfingu í hröðum skiptikringjum.
• Hærra heimild: Passífar hlutir sleppa lóðunaraflum, sem eru #1 ástæðan fyrir útfall í SMD-hlutum – mikilvægt fyrir þyngdavagn, geimferð eða alvarleg umhverfi með hitasveiflur og vanda.
• Miklu betri hitaafturkynning: Innri viðrir og rafmagnsgreindir eru venjulega settir á milli koparplata, sem gerir hita að dreifa sig á milli plata eða í gegnum hituþræði á skilvirkan hátt.
• Verðaframboð í réttri samhengi: Þó að upphaflegar NRE- og undirbúningar kostnaður séu hærri, getur heildarkostnaður minnkað fyrir HDI-lögun með því að minnka fjölda hluta, flóknleika í BOM-lista og prófun/reyndarvinnslu eftir samsetningu.

Notkunarefni innbyggðra hluta: Af hverju velja innbyggða djúprótin hluta?

Ákvörðunin um að fara yfir á PCB-gervingu/PCB-samsetningu með innbyggðum hlutum er dregin af óþolandi þörf til smærra, hraðara og treyjuðara rafrænnar tæknis í eftirtöldum notkunarefnum:

Minnið, háþróað tæki

Framleiðslur fyrir á líkamanum: Hreyfingamælir, snjallsjávar, vísindalegir merkisstöðvar.

Viðskiptavinna hlutir: Upprunaleg óvirkar hljóðfæri, snjallir blýantarnir, samþrýstanlegir símar.

Hátt virk og aflmódul

Tæknileg tæki fyrir bifreiða: Aflstjórnun á PCB, ADAS-hlutir, kerfi til að stjórna rafhlöðum þar sem lykkjuinduktið og hitaflutningur eru nauðsynleg.

Iðnaðarkerfi: Róbótakerfi, aflveitur, punkt-á-hleðslu umbreytiskífur.

RF/míkróbylgju- og háhraða tölvu lausnir

Óvirk netakerfi: Þar sem skjólun gegn ofbeldi og dreifð afhjúpun bæta miklu markvörðu SI og EMC.

Nettæki: Lásar, netþjónar, IoT hliðhnútir með kröfu um upplýsingaflutning (40–100+ Gbps).

Smáseríu-/prófgerðarbyggingar

Vernda IP-stíla: Vernda lykilrafaeiginleika með því að setja upp dýs, og koma í veg fyrir endurmyndun á hönnun.

Lítill magn, hröð framleiðsla: Vísindaleg eða geimfara skynjunarkerfi með sérsniðnum PDN-kröfum.

Tegundir festu tækni í framleiðslu á prentplötu

Innbygging er ekki einstök aðferð fyrir allt. Nútíma tæknihringur byggir á tegund hlekkja, þörfum á borðinu og framleiðslufæri.

1. Festar einfaldar tæknir

Þunnar/þykkar filmu viðnámsvirkjar: Filmur eins og OhmegaPly eða Ticer eru lamiðir og sérstaklega skornir til hálfínna þunna filmu viðnámsvirkja. Þykkar filmu inkmassar eru skrifaðar með síuskrifun fyrir hærri rafstraum/hnattvirkni.

Flatarmálsgildi: Dielektriskar plötur (t.d. FaradFlex, MEGTRON frá Panasonic) settar á milli koparplana til að ná dreifðum, lágu ESR afkloppunarföngum – í lagi fyrir hraða rafmagnsveitu net (PDN).

Spiral/serpentinlaga festir vörpunarvirkjar: Laserskornar koparhreini á milli kjarna- eða fyrirbúningsskífuslaga til RF síuvirkja og rafmagnsveitu net.

2. Festar virkar tæknir

Festur kísilskífa: Óbeinuðar kísilskífur festar innan holu á prentplötu, tengdar með tråð eða flip-chip tengingum, svo þeim er huldað og jafnað yfir.

System-in-Package (SiP) með uppsettum virkum og óvirkum hlutum: Flókin módules (t.d. Bluetooth SoC) með nokkrum óþekktum chips og innbyggðum RC-hlutum inni í mjög þunnum HDI-skipulagssamsetningum.

Viðeigandi tækni í skipulagssamsetningum:

Tönnróf eyðir prentplötum, innbyggðir chips

Blindar/djúpar gegnsgangar, mikrogangar til að nálgast

Samfelld lamination fyrir flókna marglagaprentplötur

Málmiðar koparplötur (RCC), ABF-dielektrisk efni fyrir mjög fína gagnstæðu

Hönnun prentplötu með uppsettum óvirkum hlutum: 5 bestu aðferðir

Samanburðar, viðnám og stundum vörpunar innan skipulagssamsetningar prentplötu krefjast nýrra aðferða fyrir hönnun, vöruval og framleiðsluvenjuleika (DFM). Hugðu þessar mikilvægu bestu aðferðir:

• Veldu laminat með öruggum Dk-gildi og lægra Df-gildi: Veldu prepreg-, ABF- eða PTFE-grundvötn með vel stýrðum dielektrískum fastagildi (Dk, venjulega 3,0–3,8) og mjög lágum tapatengi (Df) fyrir jafna samanburð og stýrða viðnám.
• Úthlutað sérstaklega innri lagasvæði: Skráðu ákveðin lag eða hluta laga sem „glugga“ fyrir passíva þætti og halda miklu koparhólfum í nágrenni þessa glugga til að tryggja straumflæði eða hitafjarlægð.
• Jafnstaðig viðmátt í hraðvirkum uppsetningum: Þegar RC-þættir eru settir upp skal halda jafnvægi í lagastöðunum og ná nákvæmri stjórn á dielektriskri þéttleika (oft 5–10 mil) til að tryggja ótrauða skilaferla og jafna impedans fyrir allar signal-línur.
• Innleiða hita-göngur í kringum uppsett hluti: Háþéttar tengingar (HDI) og aflborð krefjast algengis nákvæmrar hitastjórnunar. Innskota rafmagnshlutil og viðnám, sérstaklega við hærri aflþéttleika, virka sem hitakeldir innan PCB-hópsins. Til að koma í veg fyrir staðbundin hitapunkta eða afbrjótun á lagagrenndum er best að umgefa þessa hluti með hita-göngum – litlum lögðum opnum sem tengja hitamyndandi svæðið við innri eða ytri koparplötur. Þetta myndar beina leið fyrir hitann til að dreifa sig um borðið, með því að nýta mikla hitaleiðileika koparsins til að viðhalda heildarríki borðsins. Fyrir óvirk hluta eða RF-rásir er ráðlagt að nota valkostana og koparfrumefni til að minnka hitahækkun á svæðinu og viðhalda tákntrúnni.
• Hugsa um viðnámsval og misréttun laga

Sérstaklega þessi sem framleidd eru úr túnnum filmupróductum (t.d. OhmegaPly) eða þykjum filminkum hafa framleiðslumótustöðu sem getur verið nákvæmari eða ónákvæmari en jafngildandi SMD-hlutir. Þættir sem áhrifast þessa eru:

Nákvæmni etgingar/láserskornar

Umlauf þykks/þunns filminks

Ósamstillt lag (þar sem myndmál á einu lagi er ekki í samræmi við annað, venjulega innan 25–50 mikróna).

Samdráttur eða útvíkkun dielektrisks efna í gegnum lamination.

Val og innbygging innbyggðra mótstaða- og rafeindasamstöðuhluta

Að velja réttan PCB-stíl með innbyggðum hlutum fyrir ákvörðuða notkun þýðir að skilja bæði árangur og framleiðbarleika.

4 ráð til að hugsa um uppsetningu mótstaðaformats

• Mótstaða og val á mótstaða- andstæðis léttum aluminumfolíu eða ink með viðeigandi blöðrumótstaðu (í ómum/ferningssentimetri). Reiknið R með formúlunni: R = ( ρ × L)/ (W ×T), þar sem ρ er viðrirki, L = stærð, W = breidd, T = þéttleiki. Hugmyndin: Þunnir, víðir viðrirkar eru miklu auðveldari að skera eftir lamineringu.
• Orkufyrirbæri og til staðar verðmæti Hátt til staðar verðmæti eða háorku viðrirkar dreifa hita betur þegar þeir eru settir á milli stórra koparplötu og nálægt gegnumholum. Notaðu orkujöfnuna: P = I ² × R og athugaðu grafa yfir minnkun þvermáls frá OhmegaPly eða Ticer.
• Hitastigshlutfallsstuðull viðrirka (TCR) Fyrir RF-, análog- og skynjarastrauma er lægri TCR (< 100 ppm/ ° °C) nauðsynlegur fyrir samræmda afkvæmi yfir breytingar í hitastigi.

Uppsettir rafmagnsgreinar: 4 ráð

Vöruskipting: Notið hágæða, lág-Dk, lág-tap vörur eins og FaradFlex eða Panasonic Megtron fyrir innbyggðar rafmagnsgreinar.

Setning: Planar-skaparir settir beint undir háhraða IC-er til bestu afklofningsþætta og vel skipuðra rafmagnsskráningarkerfa.

Kapásitetsstýring: Breyta þétthæð dielektriks og staðsetningu plátanna til að „sýna“ innbyggt kapásitets til að bæta virkni rafmagnsskráningarkerfisins (PDN) og minnka EMI.

Spenni og áreiðanleiki: Athugaðu bestu virkjunarspennuna og Df (dissipation factor) til áreiðanleika í breytilegum notkunarmöguleikum.

Afklofnings- og óvænta eiginleika stjórnun

Notaðu marglaga, dreifða afklofningsaðferð.

Innbyggðir kapásitetsþættir á svæðinu undir eða nálægt BGA-fótsporunum.

Notaðu margar dreifðar kapásitetsplötur til að lágmarka PDN-mótstaða yfir fjölbreyttan GHz-svið.

Nýttuðu skuldbundna kapásitets til að minnka háþætt hljóð og koma í veg fyrir spennusökki við hröð skipting.

Hönnunaraðilar sem þarf að huga að við djúpt minnkvæða PCB-hönnun

Minnkvæð PCB-hönnun með innbyggðum hlutum krefst raunhæfrar aðferðar við uppbyggingu, hönnun og framleiðslufélaglega hönnun (DFM).

Vöruvalkostur: Veldu efni með lágan Dk og lágan Df (t.d. Panasonic Megtron, Isola I-Speed, Rogers) fyrir örugga viðnám og stýrða EMI – nauðsyn fyrir RF- og háhraðssignal.

PCB-hólfbygging: Vel jafnvægt hólfbyggingarminnka brotun; nota tekníkuna til að setja inn gluggalög fyrir passíva hluti og halda grunn-/tilvísunarflötum nálægt merkjahlutum til að tryggja heimkomuslóð.

Stjórnskrá á óviðkvæmni: Ákvarða óviðkvæmni mikrostrengs/strengslóðar með því að taka passíva hluti í báðum reikningum. Koparþykkt, dielektrisk þéttleiki og svæði rík í hráefni í kringum passíva hluti áhrifast á eiginleika sendistrengja.

Hitaleiðir: Nota hitaleiðir með valkostum og koparplötur í kringum innbyggða hluti til betri hitafjarlægingar (sérstaklega aflaávímælar eða hástraumflötur).

DRC/DFM-aðgerðir: Hafa samskipti við PCB-fab fyrir framleiðslureglur – lágmarksstærð á ávímölum/induktívum hlutum, bil milli hluta, millibili til næstu hluta og takmarkanir á myndskráningu.

AOI/X-ray/ICT matvöld: Undirbúa skoðun á innbyggðum hlutum eða virkum hlutum með X-görðum eða innbyggðum skoðunarskárum til að greina fyrstæðar villa áður en framleiðsla hefst.

Hvernig eru innbyggðir hlutir í PCB-hluta laganna nákvæmlega?

Innbyggingarferlið felur í sér flókna vísindalega hönnun og nákvæma framleiðslu. Hér er skrefafyrirskrift:

• Velja innbyggingarlög: Ákvarða innri PCB-lög til að geyma viðnám, rafmagnshluta, spólna eða chip-hluti – oft kallað „gluggalög“.

• Myndhönnun eða svæðishönnun:

Óvirkar hlutir: Nota mótvirkan folíu eða dielektriskt efni, síðan nota ljósmyndun eða bein myndvinnslu með láser (LDI) til að skilgreina lögunir.

Virkar hlutir: Setja óþekktan chip í tæknilega gerðar holur eða borðholur, tengja rásir eða bumpa.

• Samfelld lágmyndun: Lagasamsetning er gerð skref fyrir skref með prepreg-ísoleringu og koparhylmingu. Hver lágmyndunarferli bætir við fleiri eiginleikum (t.d. mikrovíur, blindar/buried víur).
• Laserborðun/vélræn ræsing: Þróun á mikrovíum eða blindum/faldnum víum til að tengja innbyggðar eiginleika við ytri lög eða nágrannasignali.
• Jafnvægi: Fyrir innbyggða die er uppfullnun og jafnvægi (t.d. CMP– efna- og vélræn polishing) framkvæmd til að búa til jafnan yfirborðsflatarmál.
• Uppsetning á ytri lögunum: Inniheldur staðfastar rásalög, SMD-horn, og sílkuþrýsting.
• Athugun: AOI, X-geislar og oftast í-rás athugun (ICT) eru notaðar, þar sem sjónleg aðgangur að óvæntum eiginleikum er takmarkaður.

Framleiðsluferlið fyrir uppsetningu hluta á PCB

Látum okkur skipta niður meginframleiðsluferlið fyrir PCB með innbyggðum hlutum:

Lagastökkun: Skilgreina lög fyrir innbyggða virka/óvirka hluti, með því að búa til glugga/holu hönnun fyrir die.

Viðstöðu-/dielektrisk niðurskurn: Notkun efna (t.d. OhmegaPly, Ticer, FaradFlex) með lamineringu eða síusíuþrýstingi.

Myndun og etgufa: Myndun á óvirka hlutum með LDI, ljósmyndunarfræði eða laseretgufu til hárra nákvæmni.

Göngur: CNC-fræsir eða láserstjórnun er notuð til að búa til ákveðnar göngur fyrir innbyggðar hluta eða inndælur.

Auðvelt að setja hluti á staðinn og viðbótaraðilar: Settu málninguna með pick-and-place-tæki, festu með leiðandi epli eða lóða, og fyrir IC-hluta, notaðu wirebonding eða bump-bætisskref.

Samfelld lágning: Lágu heildarhóparnir saman með því að tryggja nákvæma staðsetningu (skráningu). Hver umferð getur innihaldið fleiri eiginleika, svo sem microvias eða falda vias fyrir HDI.

Jafnvægi og yfirborðsundirbúningur: Fylltu göngur með hráefni og glottaðu þær til jafns yfirborðs fyrir viðbótarlágningu.

Gönguskipulag og útbreiðsla: Microvias og blind/buried vias eru mynduð með borðun eða láserborðun fyrir hluti með mjög smá millibili.

Meginyfirborðshöndlung: Inniheldur efsta lag af rásarferlum, lóðaskjöld, og skýrslu.

Mat og greining: Notið AOI, flugandi próf, X ‐geisla og í mörgum tilvikum ICT, þar sem bein ræða aðgangur að rásareiginleikum og sjónleg greining er takmörkuð vegna innbyggðra eiginleika.

Samræmi við UL/IPC: Staðfestu plötur samkvæmt IPC-6012/IPC-7092 fyrir passíva, klárið allar DRC/DFM-afturkannanir og veidið fulla skjölun fyrir sporvinnslu.

Berið saman SMT- og innbyggðar aðferðir

Haldandi þróun PCB-hönnunar ákvarðar hönnuðum og vöruteymi að velja á milli staðlaðrar SMT (surface-mount technology) og næstu kynslóðar innbyggðra PCB-hlutana. Bæði aðferðir hafa sín eigin staðsetningu, sérstaklega þegar tæknigreind rís, en kostnaður, framleiðbarleiki og raunverulegur raunvirkni þeirra þarf að meta náið í ljósi hönnunarupplýsinga, kostnaðar, framleiðbarleika og rafmálsþátta.

SMT-hlutir: Styrkur og veikleikar

Ávinningur af SMT:

Einfaldleiki og almennt viðurkennd aðferð: SMT er almennt studd af PCB-fabrikum og samansetningarlínunum um allan heim.

Auðvelt að endurbæta/reyna aftur: Lóðsambönd og hlutir má auðveldlega skoða, skipta út eða lóða aftur.

Hraður módelskapning og uppsetning: Skammtími til markaðs fyrir grunn-BOM og þróunarplötur.

Víðtækt samfélag: Mikil fjölbreytileyti af einstökum passívu, virku og flóknum hlutum.

Neikvæðir þættir SMT:

Málning á borði: SMD viðnám, röndur og vörpunar notuðu gagnlega svæðið, sem minnkar möguleika á háþrýstum PCB hönnunarmáta og sparað svæði.

Takmarkaður leiðbeinandi þykkt: Stór SMD hlutir takmarka leiðbeiningu á rás og gegnum staðsetningu.

Hærra óskilgreindar eiginleikar: Aukaleið í vörpun og pöddukapastitets geta fækkað hámælingu eða RF afurð.

Áreiðanleikavandamál: Lóðsambönd eru viðkvæm fyrir sliti, skjálftu og mismun í CTE (hitastigsmælikvörðun).

Innbyggðir þættir: Ávinna og veikleiki

Ávinna innbyggðra þátta í PCB hönnun:

Að lokum minnkað svæðisnotkun: Innbygging passíva og virkra hluta frjólsar yfirborð fyrir auka lög, HDI eiginleika eða hitaupplausn.

Hærra stöðugleiki: Fjarlægja SMD sambönd fjarlægir mikilvægt brúnsvæði, sem bætir ávöxtun og áreiðanleika í mikilvægum verkefnum.

Yfirráðandi táknavirkni og áreiðanleiki: Rafmagnsgreifar veita dreifða afdráttarstöðu með takmarkaða ósköpuðu vélbúnaðarvirkun, hentug fyrir minnkun á hávaða í aflforskriftunum (PDN).

Bættri aflþéttleiki: Viðnám og spólar nýta besta mögulega flatarmál og núverandi kerfi, sem lækkar spennutap og sjálfhitun.

IP-öryggi og vernd: Innbyggðar chips og viðnám eru erfiðari að endurbyggja eða bregða við.

Undirskiljanlegar hliðar við innbyggðar hluti:

Aukin framleiðsluflækja: Samfelld laggning, nákvæm samræmi og tannlæknisferli bæta tíma og kostnað við framleiðslu borðanna.

Erfið endurbót eða breyting: Þegar hlutirnir eru innbyggðir eru þeir óaðgangilegir fyrir venjulega endurbót eða staðbundna viðgerð.

Vandamál við endurskoðun og skoðun: Villa geta verið erfiðari að greina og leysa, og krefjast oft AOI-, X-geisla- eða flókinnar rafmagnsskoðunar.

Vöruhófengi: Val á viðeigandi laminötum (lægra Dk/Df, TCR og svo framvegis) er miklu mikilvægara, sérstaklega fyrir RF eða háhraða einfaldar innbyggðar PCB-gerðir.

Oftakrar spurningar

Gagnlegur algengur spurningalisti styður viðskiptavini þína í að skilja flókin innbyggð PCB-hönnunarflokk. Hér fylgja svör við sumum algengustu hönnunar-, tækni- og framleiðsluvandamálum:

Spurning 1: Hvað eru innbyggðar PCB-hlutir og passívir hlutir?

Svar: Innbyggðir borðhlutir eru raunváruhlutir (passívir eða virkir) sem eru innbyggðir í innri lögum PCB, í staðinn fyrir að vera settir á yfirborðið. Passívir hlutir innihalda oftast viðtökur, rafmagnsgreinur og oftast líka spólna, sem eru aðallega skilgreindir með einstökum mynsturteikningum eins og OhmegaPly, Ticer hindranir eða planar rafmagnsgreinar í laminat-staplinu.

Spurning 2: Þegar ætti ég að velja djúpt innbyggða hluti frekar en SMT?

A: Veldu innbyggðar hluti þegar hönnunin krefst hárra rásþéttleika, minni stærðar, betri EMI/EMC eiginleika, strangara áreiðanleikastöndu eða miklu betri PDN afkópunar. Þeir eru sérstaklega árangursríkir í HDI, RF, afla-, færiburðar-, heilbrigðis- og geimfarsrafasjávarpum – þar sem hver millimetri ferðar er mikilvægur.

Q3: Hvernig minnka passívir hlutir raunverulega ósköpuð eiginleika og bæta merkjaintegritét?

A: Innbyggðir viðnámur og rafmagnsgreindir eru raunverulega betri fyrir merkja- og aflahringa, þar sem þeir minnka ósköpuð inndælingu/ráfímu (ESL, ESR) og áhrif tæpibrauða. Til dæmis veita innbyggðar flöt-ráfímur flatarmál og útrýmingu með mjög lágri mótstaða, sem tryggir hreinar aflalínur og lægra breytilegt hljóð.

Q4: Hverjar laminat (Dk/Df) eru bestar fyrir innbyggða hluti?

A: Bestu vörurnar eru þær með vel stýrðum dielektriskum fastatölu (Dk) og lægra dreifingarákvæði (Df), svo sem Panasonic Megtron, Isola I-Speed/FR408HR og PTFE-byggðar undirlag fyrir RF. Þær tryggja örugga og örugga virkni bæði fyrir innbyggða viðstanda og rafmagnshluta í gegnum ferlið og hitastigsskipti.

Q5: Hvernig reikna ég út stærðina á innbyggðum viðstöndu í PCB-hólfnum mínu?

A: Notaðu rúmfræði og flatuvíðustöðu: [R = \ frac] Þar sem ρ er viðstönduþéttleiki ( ω · sentimetri eða ω / sq), L er lengd, W er breidd og T er þykkt. Stilltu síðan og hafðu samband við framleiðandann til að fá lokalega framleiðanlegar rúmfræði og tóleransar.