PCB-и дарунсохт

PCB-и дарунсохт як тахтаи схемавӣ бо ҷузъҳои электронӣ (ба монанди чипҳо, резисторҳо ва конденсаторҳо) мебошад, ки мустақиман дар қабатҳои дарунии он ҷойгир карда шудаанд, ки андозаро кам мекунанд ва самаранокиро беҳтар мекунанд.

PCB-ҳои дарунсохт метавонанд баъзе ҷузъҳоро барои кам кардани ишғоли фазо ва кӯтоҳ кардани роҳҳои сигнал гӯронанд; ҷузъҳо дар PCB-ҳои оддӣ асосан дар рӯи замин васл карда мешаванд.

Барои сенарияҳое, ки талаботи баланд барои андоза ва иҷроиш доранд, ба монанди смартфонҳо, дастгоҳҳои пӯшидашаванда, радарҳои воситаҳои нақлиёт ва таҷҳизоти кайҳонӣ, мувофиқ аст.

Таҳлили талабот → тарҳрезии схемавӣ → банақшагирии тарҳбандӣ (аз ҷумла ҷузъҳои дарунсохт) → тарҳрезии масир (тамаркуз ба якпорчагии сигнал) → санҷиши қоидаҳои тарҳрезӣ → баромади файли тахта.

Доимии диэлектрикӣ, омили талафот ва коэффисиенти васеъшавии гармиро ба назар гиред. Барои барномаҳои басомади баланд, маводҳои дорои диэлектрикии паст ва талафоти камро интихоб кунед; барои устувории баланди гармӣ, маводҳоеро бо коэффисиентҳои пасти васеъшавии гармӣ интихоб кунед.

Ҷойгиркунии ҷузъҳо тавассути модулҳои функсионалӣ барои кӯтоҳ кардани роҳҳои сигнал; пароканда кардани ҷузъҳои тавлидкунандаи гармӣ барои паҳн кардани гармӣ; ҷойгир кардани ҷузъҳои ҳассос аз манбаъҳои садо дур; имконияти равандро баррасӣ кунед.

Резисторҳо бо илова кардани маводҳои муқовиматӣ ба қабати диэлектрикӣ сохта мешаванд; конденсаторҳо аз маводҳои диэлектрикии баландсифат, ки дар фолгаи мис ё субстратҳо пӯшонида шудаанд, истифода мебаранд; индукторҳо тавассути печҳои спиралӣ байни қабатҳо амалӣ карда мешаванд.

Пайвастҳои боэътимоди барқиро таъмин кунед, паҳншавии гармӣ, қобилияти санҷиш ва нигоҳдории онро ба назар гиред ва дастурҳои тарроҳии истеҳсолкунандагони чипро риоя кунед.

Қабатҳои барқ ​​ва заминро мувофиқи истеъмоли барқ ​​ба нақша гиред, якпорчагии сатҳи барқро таъмин кунед, муқовимати дохилӣ ва пастшавии шиддатро кам кунед ва таъминоти устувори барқро таъмин кунед.

Дарозии пайгирӣро назорат кунед, паҳнои пайгирӣ ва фосилаи онро ба таври оқилона муқаррар кунед, то садои байниҳамдигариро кам кунед, импедансро барои сигналҳои баландсуръат мувофиқ кунед ва таъсири параметрҳои паразитиро тавассути онҳо кам кунед.

Вобаста аз мавод ва тарҳи масирёбӣ, он метавонад бо тарҳи дуруст ба якчанд Гбит/с ё бештар аз он бирасад, масалан, дар дастгоҳҳои алоқаи баландсифат беш аз 10 Гбит/с.

Формулаҳоро ба монанди формулаи хати микротасма (Z0 = (87/√(εr+1.41))×ln(5.98H/(0.8W+T))) ё формулаҳои хати тасма истифода баред, ё барои ҳисоб аз нармафзори тарроҳӣ истифода баред.

Аз талафоти мавод (талафоти диэлектрикӣ/ноқил), дарозии пайгирӣ, басомади сигнал, шумораи виаҳо ва номувофиқатии импеданс таъсир мебинад.

Тарҳбандии схемаҳои аналогӣ ва рақамиро ҷудо кунед, сигналҳои ҳассосро муҳофизат кунед, якпорчагии сатҳҳои барқ ​​ва заминро таъмин кунед, схемаҳои филтрро истифода баред ва пайгирӣҳоро барои кам кардани майдони ҳалқа оптимизатсия кунед.

Ҳавопаймоҳои калони заминӣ насб кунед, гузаргоҳҳои заминӣ-ро зиёд кунед, роҳҳои заминӣ-ро кӯтоҳ кунед ва мувофиқи басомад заминӣ-нуқта/бисёрнуқта/гибридиро интихоб кунед.

Барои арзёбии таъсир ва беҳсозӣ параметрҳо ба монанди импеданси шабакаи барқ, коҳиши шиддат ва тақсимоти ҷараёнро тавассути нармафзори симулятсия таҳлил кунед.

Қобилияти қавии зидди халал, халалдоркунии режими маъмулиро пахш мекунад, суръати интиқол ва эътимоднокиро беҳтар мекунад ва масирёбии зичии баландро осон мекунад.

Мутобиқати дарозиро нигоҳ доред (фарқият ≤ 10% масофаи интиқол, ки ба канори болоравии сигнал мувофиқ аст), паҳнои ягонаи пайгирӣ ва фосила, назорати импеданс (масалан, 100Ω) ва аз гуфтугӯи байниҳамдигарӣ худдорӣ кунед.

Андозаи ламсро кам кунед, зидди ламсро зиёд кунед, ламсҳои заминӣ илова кунед ва таносуби паҳлӯиро (≤6) назорат кунед.

Таҳлили якпорчагии сигнал, якпорчагии қувва ва симулятсияи EMI-ро анҷом диҳед ва прототипҳоро санҷед (масалан, бо истифода аз таҳлилгарони шабака ва осциллографҳо).

Аз рӯи баландии ҷузъҳо, шумораи қабатҳо, қувваи механикӣ ва сенарияҳои татбиқ муайян карда мешавад, ба монанди 0.5-1.5 мм барои PCB-ҳои телефонҳои мобилӣ ва 1.6-3.2 мм барои таҷҳизоти саноатӣ.

Васлкунӣ бо дигар ҷузъҳо, қувваи механикӣ, фазои паҳншавии гармӣ ва таъсири ҷойгиркунии ҷузъро ба кори механикӣ ба назар гиред.

Тарҳбандии оқилонаи ҷузъҳои тавлидкунандаи гармӣ, илова кардани каналҳои паҳнкунии гармӣ (масалан, сӯрохиҳои гармӣ, фолгаи мисӣ), интихоби маводҳои гармигузаронии баланд, илова кардани дастгоҳҳои паҳнкунии гармӣ дар ҳолати зарурӣ ва оптимизатсия тавассути симулятсияи гармӣ.

Усулҳои маъмулӣ иборатанд аз мустаҳкамкунии винтҳо, мустаҳкамкунии клипҳо ва мустаҳкамкунии кафшерӣ, ки мутаносибан барои сенарияҳои нигоҳдории баланд, насби қулай ва устувории баланд мувофиқанд.

Қувваи механикиро тавассути зиёд кардани ғафсии тахта ё илова кардани сахткунакҳо беҳтар кунед, вазнро баробар тақсим кунед, барои буферкунӣ маводҳои ҷаббандакунандаи зарбаро истифода баред ва ҷузъҳои асосиро мустаҳкам кунед.

Қуттии дастгоҳро мувофиқ кунед, аз кунҷҳои тез худдорӣ кунед, равандҳои истеҳсолӣ (масалан, буридан, штамп кардан)-ро ба назар гиред ва сохторҳои роҳнамои васлкунакро тарҳрезӣ кунед.

Ранги сеқабата молед, пайвасткунакҳои обногузарро истифода баред, коркарди мӯҳрро анҷом диҳед ва ҳангоми ҷойгиркунӣ аз ҷойгиркунии ҷузъҳои калидӣ дар ҷойҳои обногузар/чанг худдорӣ кунед.

Ҳарорати баланд метавонад боиси васеъшавии тахта ва лағжиши параметрҳои ҷузъ гардад; ҳарорати паст метавонад маводҳоро шикананда гардонад. PCB-ҳои саноатӣ дар ҳарорати -40℃ ~ 85℃ кор мекунанд ва талаботи сахттари дараҷаи низомӣ доранд.

Таҳлили деформатсия ва тақсимоти стресс тавассути симулятсияи фишори механикӣ ва гузаронидани санҷишҳои таъсир, ларзиш ва пиршавии дарозмуддат.

Маводҳои гуногун қувваи механикӣ ва коэффитсиентҳои васеъшавии гармӣ доранд. Масалан, FR-4 дорои самаранокии хуби ҳамаҷониба аст, аммо коэффитсиенти нисбатан баланди васеъшавии гармӣ мебошад, дар ҳоле ки маводҳои полиимид устувории гармӣ ва қувваи механикии беҳтарро пешниҳод мекунанд.

PCB-ҳои дарунсохт равандҳои иловагиро барои ҷойгиркунии ҷузъҳо, аз қабили истеҳсоли сохтори байниқабатӣ ва ламинатсияи дақиқтар, бо талаботи баландтар барои дақиқии пармакунӣ ва рӯйпӯшкунӣ талаб мекунанд.

Аз ҷумла ламинатсия, коркарди микро-вио (диафрагма ≤50μm), ҷойгиркунии ҷузъҳо ва коркарди сатҳ (масалан, пӯшонидани тилло, пошидани қалъагӣ).

Дар тарҳрезӣ таҳаммулпазирии дақиқро муайян кунед, таҷҳизоти баландсифатро истифода баред (масалан, дастгоҳҳои пармакунии CNC) ва дар ҳар як расмиёт санҷишҳои қатъии андозагирӣ ва танзимоти равандро анҷом диҳед.

Тафтиши ашёи хом (тахтаҳо, ҷузъҳо), назорати параметрҳои ламинатсия/пармакунӣ/пӯшиш, истифодаи санҷишҳои рентгенӣ ва зондҳои парвозкунанда барои муайян кардани пайвастҳои дохилӣ ва кори барқӣ ва гузаронидани санҷиши пурраи маҳсулоти тайёр.

Ҳубобчаҳои ламинатсия/деламинатсия, номувофиқатии пармакунӣ/нобаробарии сӯрохӣ, пайвасти сусти қисмҳо/пайвастагии кӯтоҳ, коркарди нодурусти сатҳ, инҳирофи андоза ва ғайра.

Параметрҳои ҳарорат, фишор ва вақти ламинатсияро оптимизатсия кунед, тахтаҳоро барои тоза кардани намӣ ва ифлосӣ пешакӣ коркард кунед ва барои хориҷ кардани ҳаво аз ламинатсияи вакуумӣ истифода баред.

Барои назорати параметрҳо, анҷом додани микро-кандакорӣ дар деворҳои сӯрохҳо барои беҳтар кардани часпиши пӯшиши мис ва муайян кардани сифат тавассути буридани металлографӣ, таҷҳизоти пармакунии дақиқи баландро истифода баред.

Пеш аз ҷойгиркунӣ ҷузъҳоро тафтиш ва санҷидан, равандҳои ҷойгиркуниро барои таъмини пайвастҳои мустаҳкам оптимизатсия кардан ва пас аз истеҳсол санҷишҳои ҳамаҷонибаи барқӣ ва таҷрибаҳои эътимоднокӣ гузаронидан.

Арзиши мавод (маводҳои баландсифат гаронтаранд), мураккабии равандҳо (масалан, микро-виа, ҷойгиркунии ҷузъҳо), миқдори истеҳсолот ва арзиши санҷиш таъсир мерасонад.

Қувваи техникӣ (таҷҳизот, равандҳо), системаҳои назорати сифат, ҳолатҳои истеҳсолӣ, баррасиҳои муштариён, нархномаҳо ва мӯҳлатҳои таҳвилро таҳқиқ кунед.

Аз ҷумла санҷиши визуалӣ, санҷиши барқӣ (мультиметр, осциллограф, анализатори шабакавӣ), санҷиши функсионалӣ, санҷиши рентгенӣ, санҷиши зонди парвозкунанда ва ғайра.

Барои тамос бо нуқтаҳои санҷишӣ ва муайян кардани параметрҳои барқии ҷузъҳо, занҷирҳои кӯтоҳ, занҷирҳои кушода, инҳирофи параметрҳо ва ғайра, аз мехҳои дастгоҳи ТИК истифода баред. Нуқтаҳои санҷишӣ бояд ҳангоми тарҳрезӣ захира карда шаванд.

Муҳити воқеии кориро тақлид кунед, функсияҳоро ҳамаҷониба санҷед, тартиби санҷишҳои асосӣ то мураккабро риоя кунед ва аномалияҳоро сабт ва таҳлил кунед.

Интерфейси JTAG-ро барои идоракунии ҳуҷайраҳои сканкунии сарҳади дохилии чип, муайян кардани ҳолатҳои пин ва пайвастҳои байни чип ва муайян кардани ноқисҳои кушода ва кӯтоҳмуддат истифода баред.

Аввал намуди зоҳириро мушоҳида кунед (ҷузъҳои сӯхта, пайвандҳои кафидаи кафшер), сипас санҷишҳои электрикиро барои маҳдуд кардани диапазони ноқисӣ анҷом диҳед, пайвандҳои имконпазирро дар асоси схема таҳлил кунед ва усули ивазкуниро барои муайян кардани нуқтаи ноқисӣ истифода баред.

Нисбатан баланд аст, зеро ҷузъҳо дар қабатҳои дохилӣ ҷойгиранд. Он бодиққат тоза кардани қабатҳои болоиро барои ошкор кардани нуқтаи ноқисӣ, аз нав ламинатсия кардан барои барқарор кардани якпорчагӣ пас аз нигоҳдорӣ ва пешгирӣ аз таъсир ба дигар схемаҳо талаб мекунад.

Аз асбобҳои баландсифат, ба монанди таҷҳизоти кафшери микронуқтаӣ ва пинцетҳои дақиқ истифода баред. Нақшаи нигоҳдориро пешакӣ ба нақша гиред ва барои назорат кардани ҳарорат аз гармкунии маҳаллӣ истифода баред.

Санҷишҳои барқӣ (якпорчагии сигнал, якпорчагии барқ), санҷишҳои функсионалӣ ва санҷишҳои эътимоднокӣ (пиршавӣ, ларзиш)-ро анҷом диҳед.

Таҳияи нақшаҳои санҷиш, тартиби ташхиси ноқисҳо, мушаххасоти амалиёти нигоҳдорӣ ва равандҳои санҷиши сифат.

Таҷҳизоти санҷишӣ: мултиметр, осциллограф, таҳлилгари шабака ва ғайра. Таҷҳизоти нигоҳдорӣ: таҷҳизоти кафшери микронуқтаӣ, таппончаи ҳавои гарм ва ғайра.

Дақиқии муқовимат, рейтинги қувва ва коэффитсиенти ҳароратро ба назар гиред. Резисторҳоро дар асоси талаботи схема интихоб кунед.

Барои филтркунӣ, ҷудокунӣ, нигоҳдории энергия, пайвасткунии сигнал ва ғайра истифода мешавад.

Дар асоси басомади корӣ, индуктивӣ ва иқтидори ҷараён муайян кунед. Барои филтркунии қувва, мавҷҳо ва ҷараёни боркуниро ба назар гиред.

Самаранокӣ, истеъмоли энергия, намуди бастабандӣ, эътимоднокӣ ва дастгирии истеҳсолкунандаро ба назар гиред.

Ҳангоми тарроҳӣ параметрҳои барқӣ ва андозаҳои физикиро мувофиқ кунед. Ҷузъҳоеро интихоб кунед, ки бо маводҳо ва равандҳои тахта мувофиқанд ва санҷиши симулятсияро анҷом диҳед.

Барои ҷузъҳои ғайрифаъол, ҳарорат ва вақтро барои пешгирӣ кардани кафшери хунук назорат кунед. Барои ҷузъҳои фаъол, барои таъмини пайвастҳои боэътимод ва пешгирии осеби гармӣ аз таҷҳизоти баланддақиқ (масалан, кафшери дубора) истифода баред.

Давомнокии умрро тавассути санҷишҳои пиршавии суръатбахш, маълумоти истеҳсолкунанда ва мониторинги дарозмуддати маълумоти воқеии нокомӣ ҳисоб кунед.

Муқовимат: лағжиши арзиш/кушодашавии занҷир. Конденсатор: ихроҷ/зудшавии кӯтоҳ. Индуктор: тағйирёбии индуктивӣ/пайвастшавии кӯтоҳ. Чип: нокомии функсионалӣ/ноқисҳои пин.

Аз рӯи категорияҳо бо муҳофизати намӣ ва ESD нигоҳ доред. Системаи инвентаризатсияро барои сабти маълумот нигоҳ доред, намунаҳои мунтазам гузаронед ва сатҳи захираҳоро оқилона назорат кунед.

Фосилаи пайгирӣ (≥3× паҳноӣ)-ро зиёд кунед, изолятсияи заминро истифода баред, топологияи масирро беҳтар созед ва импедансро мувофиқ кунед.

Параметрҳои паразитиро ҷорӣ кунед, ки эҳтимолан боиси талафот ва таъхир дар басомадҳои баланд мегардад. Vias барои сигналҳои болотар аз 10 ГГц бояд диаметри

Дастгоҳҳои муҳофизатии ESD (масалан, диодҳои TVS)-ро илова кунед, роҳҳои холӣ кардани ESD-ро танзим кунед ва нишонаҳои калидии сигналро дар масофаи ≥2 мм аз канорҳои тахта нигоҳ доред.

Барои тафтиши пайвандҳои дарунии кафшер аз рентген истифода баред. Баландии пайванд бояд 0.4-0.6 мм бошад ва сатҳи холӣшавӣ ≤15% бошад.

ENIG барои кафшери басомади баланд ва дақиқ. OSP барои арзиши паст (мӯҳлати эътибор 6-8 моҳ). Қалами ғарқшаванда барои кафшери мавҷӣ.

Сарпӯшҳои сипарро бо импеданси заминӣ

Қутри 0.3-0.5 мм, фосила ≤1 мм, ≥100 виа/см² барои таъмини самаранокии паҳншавии гармӣ.

Хатҳои додаҳои DDR4: таҳаммулпазирии дарозӣ ±5 мил. Ҷуфтҳои дифференсиалии PCIe: ±2 мил.

Конденсаторҳои ҷудокунандаро илова кунед (0.1μF барои басомади баланд, 10μF барои басомади паст). Фосилаи байни қабати барқ/заминро

Стандарти IPC: ≤0.7% барои равандҳои бе сурб, ≤0.5% дар минтақаҳои BGA.

Миқёси динамикии шиддатро истифода баред, модулҳои бекорро хомӯш кунед ва чипҳои IQ-и пастро интихоб кунед (масалан, силсилаи TI MSP430).

Кам кардани талафоти сигнал ва параметрҳои паразитӣ, афзоиши зичии масир. Арзиши он аз виаҳои сӯрохигузар 20%-30% гаронтар аст.

Барои санҷидани паҳнои/фосилаи ҳадди ақали пайгирӣ (≥6 мил), таносуби паҳлӯӣ (≤8:1) ва ғайра аз абзорҳои CAM350 ё Altium DFM истифода баред.

Усулҳои маъмул: ранги сеқабата (ғафсии 0.1-0.3 мм), рӯйпӯши нано (

Барои кам кардани фишори траекторияи BGA аз тарҳи вентиляторӣ истифода баред. Тахтаҳои 4-қабатӣ 80% ниёзҳои муқаррариро қонеъ мекунанд; ≥6 қабат барои тарҳҳои баландсуръат.

Тозагии болишт, ғафсии хамираи кафшер (0.12-0.15 мм) ва ҳарорати дубора ҷараён гирифтанро (қуллаи он 235-245℃) санҷед.

Аз мегомметри 500В истифода баред. Муқовимати изолятсия бояд дар намӣ аз ≤60% ≥100MΩ бошад.

Муқовиматҳои қатъкунанда (масалан, функсияи DDR ODT) ва тангкунии импедансро истифода баред. Боварӣ ҳосил кунед, ки тағирёбии импеданс

Миси 1oz (35μm): паҳнои пайгирӣ ~1A/mm. 2oz: ~1.5A/mm (афзоиши ҳарорат

Ранги сиёҳ ба парокандашавии гармӣ мусоидат мекунад, аммо тафтиш карданаш душвор аст. Ранги сабз бештар маъмул аст. Ранги сафед инъикоси баланд дорад (≈80%).

Диаметри маъмулӣ: 0.4-0.8 мм. Қад: 0.5-1.0 мм. Қад 0.5 мм ҷузъҳои 0201-ро талаб мекунад.

Аз нармафзори симулятсия ба монанди ANSYS, ки бар асоси фарқиятҳои CTE (масалан, FR-4 15ppm/℃, мис 17ppm/℃) асос ёфтааст, истифода баред.

Филтркунии бисёрмарҳилавӣ (схемаҳои навъи π)-ро истифода баред. Барои кам кардани импеданси масир, паҳнои масирҳои барқ ​​≥20 мил аст.

Қутри ≥0.6 мм, фосила ≥1.27 мм. Рӯйпӯши ENIG, пӯшиши ниқоби кафшерӣ надорад.

Масоҳати ҳалқаи сигнали яктарафа

Барои ҳисоб кардани импеданс аз SI9000 истифода баред, таҳаммулпазириро ±10% назорат кунед. Мутобиқсозии ниҳоӣ ва беҳсозии топологияро истифода баред.

Контур: ±0.1 мм. Диаметри сӯрох: ±0.05 мм. Чуқурии буриши V-шакл: 1/3-2/3 ғафсии тахта.

Аз хатҳои додаҳои баландсуръат дурӣ ҷӯед ва аз убур кардани қабатҳо худдорӣ кунед.

Санҷишҳои пиршавии суръатбахш (85℃/85%RH, 1000h) ва санҷишҳои ларзиш (5-500Hz, суръатбахшии 2G)-ро анҷом диҳед.

Андозаи болишт 0.1-0.2 мм аз симҳои ҷузъӣ калонтар аст. Паҳнои болишти SMD 1.2-1.5× паҳнои сим.

Масоҳати миси гармидиҳиро зиёд кунед, часпаки гармидиҳиро (≥1W/mK) истифода баред ва гузаргоҳҳои гармидиҳиро дар зери ҷузъҳои барқӣ кушоед.

Мувофиқи IEC 61000-4-2: разряди тамосӣ ±8 кВ, разряди ҳаво ±15 кВ, бо функсияи муқаррарӣ.

Ғафсии маъмулӣ 15-25μm. Барои пешгирӣ аз пайвастшавии кӯтоҳ аз мис, бояд мисро пурра пӯшонад.

Роҳнамоии интерактивӣ ва худкорро якҷоя кунед. Афзалиятҳои роҳнамоиро муқаррар кунед, ки аввал сигналҳои муҳимро роҳнамоӣ кунед.

Гармкунӣ: 120-150℃ (60-90s). Ҷараёни дубора: 217-230℃ (40-60s). Суръати хунуккунӣ: 3-6℃/с.

Заминасозии якнуқтаӣ ё бисёрнуқтаӣ. Заминасозии бисёрнуқтаӣ барои схемаҳои басомади баланд (>10MHz), бо муқовимати заминӣ

Иқтидори ҷараён, муқовимати тамос (

Пайвандҳои кафшерро тавассути буриши металлографӣ (буриши металлографӣ) мушоҳида кунед, нуқсонҳои сатҳро бо истифода аз AOI муайян кунед, таркиби элементҳоро бо истифода аз XRF таҳлил кунед.

Фосила 5 мил, импеданс 100±10Ω, фарқияти дарозӣ