EN
Благодаря сборке многослойных печатных плат электронная промышленность смогла создать различные высокопроизводительные устройства — от медицинских приборов и автозапчастей до телекоммуникационной инфраструктуры и промышленной автоматизации. По мере развития продукции чрезвычайно важно, чтобы сборка многослойных печатных плат выполнялась с максимальной точностью. Почему точность настолько важна и к каким последствиям может привести её отсутствие?
Что такое сборка многослойных печатных плат
Сборка многослойной печатной платы отличается от однослойных или двусторонних плат тем, что в ней используются несколько слоев медного проводника и изолирующего материала, которые плотно упакованы и соединены между собой. Разные слои могут содержать высокоскоростные цифровые схемы, силовые цепи и чувствительные аналоговые схемы в толщине всего в несколько миллиметров.
Хотя увеличение количества слоёв повышает количество цепей, оно также увеличивает функциональность схем, и поэтому вероятность ошибок нельзя исключать. Небольшая ошибка, такая как несовпадение слоёв, отклонение при сверлении или регистрация между слоями, может привести к сбоям в работе схемы, поскольку такие мелкие дефекты могут вызвать разрыв сигнала, несоответствие импеданса или даже полный брак платы.
Точные пути передачи сигналов, согласование импеданса и общая производительность платы — это те проблемы, которые можно решить только одним способом — идеальной точностью совмещения всех слоёв, чтобы плата функционировала как единая электрическая система.
Целостность сигнала в значительной степени зависит от точности
Целостность сигнала может быть основной причиной, по которой требуется сборка многослойных печатных плат. Высокоскоростные цифровые сигналы крайне чувствительны к длине трасс, расстоянию между ними и расположению слоев. Незначительное изменение любого из этих параметров может привести к отражению сигнала, возникновению перекрестных помех, образованию электромагнитных помех (ЭМП) или к тому, что сигналы будут приходить в разное время (ошибки синхронизации).
Там, где допускается высокая точность, например, при трассировке, укладке слоев и толщине диэлектрика, можно поддерживать стабильное волновое сопротивление и сохранять чистоту сигнала. В действительности именно такая ситуация наблюдается в серверах, сетевом оборудовании и высокочастотных устройствах связи, где запас производительности очень мал.
Надежность и долговечность
Многослойные печатные платы, как правило, применяются в областях, где основными проблемами являются бесперебойная работа и надёжность. Среди примеров — медицинские устройства, аэрокосмическая промышленность, промышленное оборудование и автомобильная электроника.
Описанные выше сценарии использования означают, что если ваши электронные устройства могут длительное время работать без технических неисправностей, значит, вы всё сделали правильно при сборке многослойной печатной платы.
Внутренние напряжения, вызванные неправильным позиционированием или недостаточной компенсацией, могут привести к образованию микротрещин, расслоению и даже повреждению переходных отверстий. Неточное сверление не может обеспечить тот же уровень производительности, что и точная перекрёстная проверка при металлизации и ламинировании, что, несомненно, приведёт к межслойным соединениям с отличной механической прочностью и однородностью, благодаря чему печатная плата будет способна выдерживать термоциклы, вибрации, продолжительную работу и т.д.
Компания King Field взяла на себя ответственность за точность в процессе сборки, чтобы производимые ими многослойные печатные платы могли быть использованы в течение всего срока службы.
Миниатюризация усиливает терпимость
Поскольку остроты в электронных устройствах увеличиваются, многослойная сборка ПКБ должна будет реализовать введение большего количества компонентов в более узкие пространства. Использование тонкозвуковых компонентов, микровиа и слоев с более высоким количеством уже позволяет создавать чрезвычайно компактные установки, практически не оставляя места для ошибок размещения компонентов.
Для предотвращения дефектов, таких как соединительные соединения, могильные камни или недостаточные соединения, размещение компонентов, применение пасты сварки и профиль обратного потока имеют решающее значение и требуют очень высокого уровня точности. В многослойных конфигурациях с высокой плотностью отдельный дефект сборки может поставить под угрозу целый ряд слоев одновременно, поэтому ключ к приемлемой производительности - это точность.
Теплоустройство и распределение электроэнергии
Многослойные печатные платы, как правило, проектируются с использованием силовых и заземляющих плоскостей для обеспечения отвода тепла и стабильного электропитания. Можно сказать, что тепловые характеристики и способность проводить ток в значительной степени зависят от точной толщины слоев, массы меди и правильного расположения плоскостей.
Неправильная сборка может привести к локальному перегреву, падению напряжения или возникновению электромагнитных помех. Только точный процесс сборки многослойных печатных плат гарантирует равномерное распределение питания и эффективный отвод тепла. Это одно из основных требований для поддержания работы системы с максимальной эффективностью и увеличения срока службы компонентов, чувствительных к колебаниям температуры.
Контроль затрат за счёт точности
При более внимательном рассмотрении можно увидеть, что тщательно изготовленные детали помогут значительно сократить производственные расходы. Основной причиной большого количества бракованных деталей, переделок, отказов в эксплуатации и гарантийных претензий является низкое качество сборки многослойных печатных плат.
Именно поэтому, благодаря дисциплине процессов и точности, компания King Field, например, находится в выгодном положении, чтобы помочь своим клиентам достичь более высокого процента выхода годных изделий с первого раза и более предсказуемых результатов производства. Точность — это не просто техническое требование, а стратегическая инвестиция в качество, эффективность и восприятие вашим клиентом вашего бренда.
Экспертиза и контроль процессов
Для изготовления многослойных печатных плат требуется не только новейшее передовое оборудование, но также значительные технические знания, качественное управление процессами и строгий контроль качества. Независимо от выбора материала, планирования стека, автоматической оптической инспекции или электрических испытаний, каждый этап необходимо тщательно планировать и выполнять с максимальной аккуратностью.
Опытный производитель знает, как можно получить различные конечные результаты, внося небольшие изменения в процесс, и поэтому может заранее принять необходимые меры предосторожности, чтобы предотвратить возникновение проблем. То, что относит King Field именно к этой категории, — это наличие инженеров, обладающих не только специализированными знаниями, но и достаточным опытом для применения наиболее точных методов производства, что позволяет стабильно поставлять безупречные многослойные сборки печатных плат.
Как обсуждалось в данной статье, именно точность в значительной степени позволила многослойной сборке печатных плат достичь высокого уровня целостности сигнала, обеспечить долгосрочную надежность, способствовать миниатюризации, улучшить тепловое управление и снизить общую стоимость владения до минимального уровня.
Однако по мере того, как электронные устройства развиваются с беспрецедентной скоростью, точность гарантированно будет играть центральную роль в производстве печатных плат.
Таким образом, если вы хотите получить максимальную коммерческую выгоду от своих многослойных печатных плат, разумно приобретать их через производственную площадку, которая не только оснащена, но и хорошо подготовлена для выполнения таких задач, например, King Field, где высокая точность работы, контроль процессов и профессионализм составляют основу вашего решения.
