ข้อดีและข้อเสียของความหนา PCB บาง ๆ (<1.6 มม. หรือ 0.063 '') คืออะไร?

ข้อดีและข้อเสียของความหนา PCB บาง (<1.6 มม.) คืออะไร

แนวทางของฉัน:

• interplane ความจุที่ดีขึ้นและการแยกพลังงานที่ดีขึ้น
• การมีเพศสัมพันธ์ของระนาบแทร็กที่ดีขึ้น
• ปัญหาเกี่ยวกับกระบวนการประกอบด้วยชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักมาก
• ปัญหาเกี่ยวกับการบิด PCB
• ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม. ไม่มีความหนามาตรฐาน

คุณจะใช้เมื่อไหร่?

ข้อ จำกัด ทางเทคนิคใดสำหรับ PCB แบบบาง (เช่น 0.5 มม.) ฉันรู้ว่ามันขึ้นอยู่กับขนาดของ PCB มีคนบอกเกี่ยวกับข้อ จำกัด เหล่านี้ได้ไหม

เพื่อที่จะแก้ไขปัญหาสัญญาณให้ใกล้กับระนาบดีกว่า (มีความสูงวิกฤตที่การเหนี่ยวนำ / ความต้านทานเท่ากันและการลดความต้านทานใด ๆ จะทำให้อิมพีแดนซ์สูงขึ้น )

ตามที่เฮนรี่อ็อตต์ ( วิศวกรรมความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า - หนังสือที่ยอดเยี่ยมอย่างแท้จริง) วัตถุประสงค์หลักของการวางซ้อน PCB คือ:

1. A signal layer should always be adjacent to a plane.
2. Signal layers should be tightly coupled (close) to their adjacent planes.
3. Power and ground planes should be closely coupled together.*
4. High-speed signals should be routed on buried layers located between
planes. The planes can then act as shields and contain the radiation from
the high-speed traces.
5. Multiple-ground planes are very advantageous, because they will lower
the ground (reference plane) impedance of the board and reduce the
common-mode radiation.
6. When critical signals are routed on more than one layer, they should be
confined to two layers adjacent to the same plane. As discussed, this
objective has usually been ignored.

เขากล่าวต่อไปว่าโดยปกติแล้ววัตถุประสงค์ทั้งหมดนี้ไม่สามารถทำได้ (เนื่องจากราคาของชั้นพิเศษ ฯลฯ ) สองสิ่งที่สำคัญที่สุดคือสองรายการแรก (โปรดทราบว่าข้อดีของการมีสัญญาณอยู่ใกล้กับเครื่องบินนั้นมีค่ามากกว่า ข้อเสียของการมีเพศสัมพันธ์ที่ต่ำกว่า / กราวด์ตามที่ระบุไว้ในวัตถุประสงค์ 3) การลดความสูงของร่องรอยเหนือระนาบลดขนาดของวงสัญญาณลดการเหนี่ยวนำและลดการแพร่กระจายกระแสกลับบนเครื่องบิน แผนภาพด้านล่างแสดงให้เห็นถึงความคิด:

ปัญหาการประกอบสำหรับบอร์ดบาง

ฉันไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับปัญหาการประกอบที่เกี่ยวข้องกับบอร์ดบางดังนั้นฉันสามารถเดาได้เฉพาะปัญหาที่อาจเกิดขึ้น ฉันเคยทำงานกับบอร์ด> 0.8mm เท่านั้น แม้ว่าฉันจะทำการค้นหาอย่างรวดเร็วและพบว่ามีลิงก์ไม่กี่แห่งที่ดูเหมือนจะขัดแย้งกับความเหนื่อยล้าที่เกิดจากการบัดกรีที่เพิ่มขึ้นซึ่งพิจารณาด้านล่างในความคิดเห็นของฉัน ความแตกต่างของอายุการใช้งานของความล้าสูงสุดถึง 0.8 มม. เมื่อเทียบกับ 1.6 มม. ที่กล่าวถึงนี้เป็นเพียง 2 เท่า แต่นี่เป็นเพียงสำหรับ CSPs (Chip Scale Packages) ดังนั้นสิ่งนี้จะเปรียบเทียบกับองค์ประกอบผ่านรูได้อย่างไร เมื่อคิดถึงเรื่องนี้แล้วมันก็สมเหตุสมผลเพราะถ้า PCB สามารถโค้งงอเล็กน้อยกับการเคลื่อนไหวซึ่งสร้างแรงให้กับส่วนประกอบมันอาจช่วยลดความเครียดที่ข้อต่อบัดกรี ยังมีการพูดถึงสิ่งต่าง ๆ เช่นขนาดแผ่นและตัวอย่างหน้า:

ลิงก์ 1 (ดูหัวข้อ 2.3.4)
ลิงก์ 2 (ตอนที่ 2 ไปยังลิงก์ด้านบน)
ลิงก์ 3 (ข้อมูลที่คล้ายกับลิงค์ด้านบนสองลิงก์)
ลิงก์ 4 (0.4mm การอภิปรายการประกอบ PCB)

ตามที่กล่าวไว้สิ่งที่คุณค้นพบที่อื่นให้แน่ใจว่าคุณได้พูดคุยกับ PCB และบ้านประกอบของคุณเพื่อดูว่าความคิดของพวกเขาคืออะไรความสามารถของพวกเขาและสิ่งที่คุณสามารถออกแบบได้อย่างชาญฉลาดเพื่อให้แน่ใจว่า
ถ้ามันเกิดขึ้นที่คุณไม่สามารถหาข้อมูลที่น่าพอใจได้การสร้างต้นแบบและการทดสอบความเครียดของคุณเองจะเป็นความคิดที่ดี (หรือการหาสถานที่ที่เหมาะสมสำหรับคุณ) ในความเป็นจริงการทำเช่นนี้ไม่ว่าจะเป็น IMO ที่สำคัญ

ข้อดีอย่างหนึ่งที่ไม่ได้กล่าวถึงคือคุณสามารถทำรูเล็ก ๆ ในบอร์ดที่บางขึ้นได้ มีอัตราส่วนกว้างยาวสูงสุด (อัตราส่วนระหว่างความลึกของการเจาะและเส้นผ่านศูนย์กลางของสว่าน) สำหรับสว่านเชิงกล (จริงๆแล้วสำหรับสว่านเลเซอร์ แต่นั่นเป็นอีกเรื่องหนึ่ง)

ดังนั้นบอร์ดที่บางกว่าจึงมีจุดอ่อนที่เล็กกว่าซึ่งจะมีความจุต่ำกว่า

ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดคือบอบบาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคุณกำลังเรียกใช้พวกเขาผ่านกระบวนการประกอบเครื่องเลือกและวางจะมีแนวโน้มที่จะงอบอร์ดเมื่อมันผลักส่วนประกอบเข้าไปในสถานที่ของพวกเขาและอาจทำให้ "เด้ง" ที่สามารถวางขวดก่อนหน้านี้ส่วนประกอบออกจากตำแหน่ง บอร์ดอาจมีแนวโน้มที่จะแปรปรวนเมื่อเวลาผ่านไป แต่ฉันไม่แน่ใจเกี่ยวกับเรื่องนี้

และสิ่งที่ชัดเจน: ผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่มีขนาดเล็กกว่า! หากคุณสร้างนาฬิกาดิจิตอล 1.6 มม. นั้นใหญ่มาก! เครื่องเล่น MP3 อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้กล้องถ่ายรูปโทรศัพท์และอื่น ๆ ที่คล้ายกัน ขนาดบอร์ดเหล่านี้มีความบอบบางไม่เป็นปัญหา

ฉันจะตอบความคิดของคุณ แต่ไม่เรียบร้อย:

• ปัญหาเกี่ยวกับกระบวนการประกอบด้วยชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักมาก
• ปัญหาเกี่ยวกับการบิด PCB

นี่เป็นปัญหาอย่างแน่นอน ด้วยการออกแบบที่มีความหนา 1 มม. และขนาดอาจจะ 3 "x 6" บอร์ดมีความยืดหยุ่นมากกว่าบอร์ด 1.6 มม. อย่างเห็นได้ชัด ฉันสามารถจินตนาการสิ่งนี้นำไปสู่ปัญหาเกี่ยวกับชิ้นส่วนที่เสียหายเมื่อเวลาผ่านไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคณะกรรมการจะต้องถูกบังคับทางร่างกาย

องค์กรของฉันยังสร้างบอร์ดขนาดเล็ก (0.5 "x 1.5") ที่ความหนา 1 มม. ในปริมาณการผลิตและไม่มีปัญหาในมิติเหล่านี้

• interplane ความจุที่ดีขึ้นและการแยกพลังงานที่ดีขึ้น
• การมีเพศสัมพันธ์ของระนาบแทร็กที่ดีขึ้น

สำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้บอร์ดหลายเลเยอร์เป็นทางออกที่ดีกว่า ด้วยบอร์ดหลายชั้นคุณสามารถลดการแยกระนาบได้อย่างง่ายดายเพียง 0.1 มม. สำหรับบอร์ดแบบ 2 เลเยอร์ฉันไม่คิดว่าคุณจะอยากลงไปต่ำกว่า 0.8 มม. แม้แต่กับบอร์ดขนาดเล็กมาก

• ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม. ไม่มีความหนามาตรฐาน

ฉันไม่เห็นว่านี่เป็นปัญหาใหญ่ ร้านค้าบอร์ดเก็บวัสดุที่มีความหนาแตกต่างกันมากมายเพื่อให้สามารถสร้างแผงหลายชั้นตามความต้องการของลูกค้า คำขอสำหรับบอร์ด 2 ชั้นที่มีความหนาแตกต่างจาก 1.6 มม. สามารถสร้างจากวัสดุนี้ได้อย่างง่ายดาย --- แต่ตรวจสอบกับผู้ขายของคุณว่ามีความหนาอยู่ในมือหรือเร็วขึ้นก่อนที่คุณจะออกแบบ .

เมื่อพูดถึง RF PCBs สายส่งที่ง่ายที่สุดคือสาย microstrip สำหรับความต้านทานลักษณะเฉพาะที่กำหนด Z0 ความกว้างของไมโครสตริปจะลดลงเมื่อความหนาของ PCB ลดลง ตัวอย่าง: ถ้า f = 1GHz และ dieletric มี Er = 4.5 เพื่อให้ microstrip 50 ohm จำเป็นต้องใช้ microstrip เพื่อให้มีความกว้าง 2,97288 มม. บน PCB หนา 1.6 มม. ในขณะที่ 50 ohms เดียวกันสามารถทำได้ด้วย a ไมโครสตริปต์ความกว้าง 1,47403 มม. บน PCB ขนาด 0.8 มม. (ละเว้นพารามิเตอร์อื่น ๆ )