మీ తదుపరి ప్రాజెక్ట్కు 10-లేయర్ PCB అవసరం, కానీ తయారీదారులు వాస్తవానికి సంక్లిష్టమైన బోర్డులను ఎలా తయారు చేస్తారో అని మీరు ఆలోచిస్తున్నారు. Wonderful PCB ఇది మీకు స్టాకప్ డిజైన్, మెటీరియల్ ఎంపిక, ఫ్యాబ్రికేషన్ దశలు మరియు మీ అవసరాలకు సరైన 10 లేయర్ పిసిబి స్టాకప్ ఫ్యాక్టరీని ఎలా ఎంచుకోవాలో సమాచారాన్ని అందిస్తుంది.
10-లేయర్ PCB టెక్నాలజీ యొక్క ప్రాథమిక అంశాలు
మల్టీలేయర్ PCB అవలోకనం
మల్టీలేయర్ బోర్డులు రాగి మరియు ఇన్సులేటింగ్ పదార్థాన్ని ఒకదానిపై ఒకటి పేర్చి శాండ్విచ్ లాగా తయారుచేస్తాయి. రెండు పొరలా? సులభం. నాలుగు పొరలా? అయినా నిర్వహించదగినదే.
కానీ పది పొరలా?
ఇప్పుడు మీరు ప్రతి దశలోనూ కచ్చితత్వం ముఖ్యమైన ప్రాంతంలోకి ప్రవేశిస్తారు. జోడించిన ప్రతి పొర మరింత రూటింగ్ స్థలాన్ని తెస్తుంది. మెరుగైన షీల్డింగ్. మెరుగైన విద్యుత్ పంపిణీ. అయినప్పటికీ సంక్లిష్టత వేగంగా పెరుగుతుంది. పొరల మధ్య అమరిక మైక్రాన్ల పరిధిలో ఉండాలి; లేకపోతే, మీ బోర్డు విఫలమవుతుంది.
10-లేయర్ PCB మరియు ఇతర మల్టీలేయర్ బోర్డులు
ఎనిమిది లేదా పన్నెండు పొరలకు బదులుగా పది పొరలను ఎందుకు ఎంచుకోవాలి?
ఆరు-పొరల బోర్డులు మితమైన సాంద్రత గల డిజైన్లకు బాగా పనిచేస్తాయి, కానీ సిగ్నల్ సంఖ్యలు పెరిగేకొద్దీ వాటిలో స్థలం సరిపోదు. ఎనిమిది పొరలు సహాయపడతాయి, అయినప్పటికీ కొన్నిసార్లు విద్యుత్ సమగ్రత దెబ్బతింటుంది. పన్నెండు పొరలా? చాలా అనువర్తనాలకు ఇది అనవసరం, పైగా ఖర్చులు కూడా విపరీతంగా పెరుగుతాయి.
పది పొరలు ఒక సరైన సమతుల్యతను అందిస్తాయి. దీనివల్ల మీకు నాలుగు సిగ్నల్ పొరలు, రెండు గ్రౌండ్ ప్లేన్లు, రెండు పవర్ ప్లేన్లు, మరియు రెండు బయటి రూటింగ్ పొరలు లభిస్తాయి. ఈ సమతుల్యత మీ బడ్జెట్ను మించకుండా, హై-స్పీడ్ డిజిటల్ సర్క్యూట్లు, RF మాడ్యూల్స్, మరియు దట్టమైన పార్ట్ లేఅవుట్లకు చక్కగా పనిచేస్తుంది.
నిరంతరం రౌటింగ్ రద్దీతో పోరాడవలసి వచ్చే నాలుగు-లేయర్ బోర్డుతో దీనిని పోల్చండి. 10-లేయర్ PCB స్టాకప్ మీకు అవసరమైన చోట కచ్చితంగా కొంత వెసులుబాటును కల్పిస్తుంది.
ప్రామాణిక స్టాక్-అప్ కాన్ఫిగరేషన్లు మరియు మెటీరియల్ లేయర్లు
సిగ్నల్ పొరలు
సిగ్నల్ లేయర్లు మీ ట్రేస్లు, డేటా లైన్లు, క్లాక్లు మరియు అడ్రస్ బస్లను కలిగి ఉంటాయి. పది-లేయర్ కాన్ఫిగరేషన్లో, సిగ్నల్ రూటింగ్ 1, 3, 4, 6, 7 మరియు 10వ లేయర్లలో జరుగుతుంది.
బయటి పొరలు తక్కువ-వేగ సంకేతాలను నిర్వహిస్తాయి. లోపలి పొరలు రిఫరెన్స్ ప్లేన్ల మధ్య ఉంటాయి కాబట్టి, అవి అధిక-వేగ డిఫరెన్షియల్ జతలకు బాగా పనిచేస్తాయి.
కొంతమంది డిజైనర్లు నెమ్మదైన సిగ్నల్స్ను బయట, వేగవంతమైన సిగ్నల్స్ను లోపల ఉంచుతారు. మరికొందరు ట్రేస్ పొడవు అవసరాల ఆధారంగా వాటిని కలగలిపి ఉంచుతారు. ఒకే ఒక్క సరైన పద్ధతి అంటూ ఏదీ లేదు. మీ అప్లికేషన్ ప్రాధాన్యతను నిర్ణయిస్తుంది.
పవర్ మరియు గ్రౌండ్ ప్లేన్స్
లేయర్లు 2 మరియు 9 తరచుగా గ్రౌండ్ ప్లేన్లుగా ఉపయోగించబడతాయి. లేయర్లు 5 మరియు 8 పవర్ ప్లేన్లుగా పనిచేస్తాయి, అయితే మీరు లేయర్ 5ను బహుళ వోల్టేజ్ డొమైన్లుగా విభజించవచ్చు.
సాధ్యమైనంత వరకు భూమి తలాలు దృఢంగా ఉండాలి.
గ్రౌండ్ను విభజించడం వల్ల రిటర్న్-పాత్ సమస్యలు ఏర్పడి, అవి సిగ్నల్ సమగ్రతను దెబ్బతీస్తాయి. పవర్ ప్లేన్లను విభజించవచ్చు, కానీ జాగ్రత్తగా చేయండి. విభజన సరిహద్దులను దాటే ట్రేస్లలో ఇంపీడెన్స్ అంతరాయాలు కనిపిస్తాయి.
డైఎలెక్ట్రిక్ మరియు కోర్ మెటీరియల్స్
చాలా 10 లేయర్ల కోసం FR-4 ప్రధాన మెటీరియల్గా మిగిలిపోయింది. పిసిబి తయారీ ప్రాజెక్ట్ల కోసం. స్టాండర్డ్ FR-4 ఖరీదు తక్కువ మరియు కొన్ని గిగాహెర్ట్జ్ల వరకు బాగా పనిచేస్తుంది. హై-Tg FR-4, పొరలు విడిపోకుండా సీసం లేని సోల్డరింగ్ ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకుంటుంది.
మెరుగైన హై-ఫ్రీక్వెన్సీ పనితీరు కావాలా?
రోజర్స్ లామినేట్లు ఉష్ణోగ్రత హెచ్చుతగ్గుల అంతటా తక్కువ లాస్ టాంజెంట్ మరియు స్థిరమైన డైఎలెక్ట్రిక్ స్థిరాంకాన్ని అందిస్తాయి. పాలిమైడ్ తీవ్రమైన ఉష్ణ చక్రాలను తట్టుకుంటుంది. PTFE-ఆధారిత పదార్థాలు మైక్రోవేవ్ ఫ్రీక్వెన్సీలకు పనిచేస్తాయి కానీ వాటి ధర గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది.
లామినేషన్ సమయంలో ప్రీప్రెగ్ షీట్లు కోర్ పొరలను ఒకదానికొకటి బంధిస్తాయి. వాటి మందం మారుతూ ఉంటుంది—ఉదాహరణకు, 2116 ప్రీప్రెగ్ సుమారు 4 మిల్స్, 7628 సుమారు 7 మిల్స్ ఉంటుంది. మీరు కోరుకున్న 10 పొరల పిసిబి మందాన్ని పొందడానికి, వివిధ రకాల ప్రీప్రెగ్లను కలిపి వాడండి.
10-పొరల నిర్మాణాలకు ప్రత్యేకమైన డిజైన్ పరిగణనలు
ఇంపెడెన్స్ కంట్రోల్
సిగ్నల్స్ కొన్ని వందల మెగాహెర్ట్జ్లను దాటిన తర్వాత, మీరు ఇంపీడెన్స్ సమస్యలను ఎదుర్కొంటారు. ఇది తప్పనిసరి. మీరు డైఎలెక్ట్రిక్ స్థిరాంకాన్ని విస్మరిస్తే, మీ మొదటి హై-స్పీడ్ బోర్డ్ విపత్కరంగా మారవచ్చు. ఎందుకంటే? ట్రేస్ వెడల్పు మరియు రాగి బరువు కేవలం సంఖ్యలు మాత్రమే కాదు; అవి నియమాలు.
పది-పొరల స్టాకప్, ప్లేన్ల మధ్య సిగ్నల్లను ఇరికించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. మరి దానివల్ల ప్రయోజనం ఏమిటి? ఇది 50-ఓమ్ ట్రేస్లను వాస్తవంగా పనిచేసేలా చేస్తుంది. లోపలి పొరలు వాటి రిఫరెన్స్కు దగ్గరగా ఉంటాయి, అయితే బయటి పొరలు దూరంగా, ఒంటరిగా మరియు అనూహ్యంగా ఉంటాయి.
అంటే, లేయర్ 3 లేదా 6 లోని సన్నని ట్రేస్లకు సరిపోయే అదే ఇంపీడెన్స్ను పొందడానికి, మీకు లేయర్ 1 మరియు 10 లో వెడల్పాటి ట్రేస్లు అవసరం.
స్టాకప్ కాలిక్యులేటర్లు సహాయపడతాయి, కానీ మీ 10 లేయర్ పిసిబి స్టాకప్ తయారీదారు నుండి ఇంపీడెన్స్ టెస్టింగ్ చేయమని ఎల్లప్పుడూ అభ్యర్థించండి.
సిగ్నల్ సమగ్రత
అధిక వేగ సంకేతాలు అంతరాయాలను సహించవు.
స్టబ్స్ ద్వారా కెపాసిటెన్స్ జోడించబడుతుంది. లేయర్ ట్రాన్సిషన్స్ ప్రతిబింబాలను సృష్టిస్తాయి. పక్కపక్కనే ఉన్న ట్రేస్ల మధ్య క్రాస్టాక్ వేవ్ఫార్మ్లను వక్రీకరిస్తుంది. ఈ సమస్యలను తగ్గించడానికి పది లేయర్లు మీకు ఎంపికలను అందిస్తాయి.
మీ సిగ్నల్ ట్రేస్కు సరిగ్గా కింద ఉన్న ప్లేన్లో రిటర్న్ కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది. ఒక ట్రేస్ లేయర్లను మార్చినప్పుడు, రిటర్న్ కరెంట్ తప్పనిసరిగా వయాస్ లేదా కెపాసిటర్ల ద్వారా కొత్త రిఫరెన్స్ ప్లేన్కు ఒక మార్గాన్ని కనుగొనాలి.
బలహీనమైన రిటర్న్ పాత్లు EMI మరియు గ్రౌండ్ బౌన్స్కు కారణమవుతాయి.
రిటర్న్ కరెంట్ లూప్లను బిగుతుగా ఉంచడానికి లేయర్ ట్రాన్సిషన్స్ దగ్గర స్టిచింగ్ వయాస్ను ఉంచండి.
పవర్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ మరియు థర్మల్ మేనేజ్మెంట్
ఎక్కువ పొరలు అంటే మెరుగైన విద్యుత్ పంపిణీ. ప్రత్యేక పవర్ ప్లేన్లు DC నిరోధకతను తగ్గించి, కరెంట్ను సమానంగా పంచుతాయి.
కానీ వేడి ఒక ఆందోళన కలిగించే విషయం, ఎందుకంటే రాగి వేడిని బాగా ప్రసరింపజేస్తుంది, కానీ FR-4 వేడిని నిరోధిస్తుంది. దీనిలోని పది పొరల పదార్థం బోర్డు లోపల వేడిని బంధిస్తుంది.
వేడి భాగాల కింద ఉండే థర్మల్ వయాస్ వేడిని బయటి పొరలకు చేరవేస్తాయి, అక్కడ గాలి లేదా హీట్ సింక్లు దానిని వెదజల్లుతాయి. అధిక ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల లేకుండా కరెంట్ను నిర్వహించడానికి మీ పవర్ ప్లేన్లను తగిన పరిమాణంలో అమర్చుకోండి.
10 లేయర్ PCB తయారీ ప్రక్రియ
- డిజైన్ మరియు ప్రోటోటైపింగ్
స్కెమాటిక్తో ప్రారంభించండి. ఇంకెందుకు ఆలస్యం? దానిని ఆల్టియమ్ లేదా కైక్యాడ్ లేఅవుట్లోకి మార్చండి. ఆ స్టాకప్ను ముందుగానే నిర్వచించండి, లేకపోతే మీ పని అయిపోయినట్లే. గెర్బర్లు, డ్రిల్లు మరియు ఫ్యాబ్ డ్రాయింగ్లను ఎగుమతి చేయండి—మీ రాగి బరువులు మరియు టాలరెన్స్లను పేర్కొనండి.
ముందుగా ఒక నమూనాను తయారు చేయండి. అప్పుడే సమస్యను పసిగట్టండి. మీరు పూర్తిస్థాయి ఉత్పత్తి వరకు వేచి ఉంటే, ఒక చిన్న పొరపాటు వల్ల కలిగే నష్టం మీ బ్యాంకు ఖాతాను వెంటాడుతుంది.
- మెటీరియల్ తయారీ మరియు ఎంపిక
తయారీదారులు కోర్ లామినేట్లు మరియు ప్రీప్రెగ్ రోల్స్ను నిల్వ ఉంచుతారు. వారు షీట్లను ప్యానెల్ సైజుకు కత్తిరిస్తారు. పది పొరల బోర్డు కోసం, మీకు బహుళ కోర్ పొరలతో పాటు వాటిని అంటించడానికి ప్రీప్రెగ్ షీట్లు కూడా అవసరం.
పదార్థాల ఎంపిక పనితీరు మరియు ధరను ప్రభావితం చేస్తుంది.
ప్రామాణిక FR-4 చాలా డిజిటల్ డిజైన్లకు పనిచేస్తుంది. అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సర్క్యూట్లకు తక్కువ-నష్టం గల లామినేట్లు అవసరం. అధిక-కరెంట్ అప్లికేషన్లకు మందమైన రాగి అవసరం.
- లోపలి పొర తయారీ
లామినేషన్కు ముందు లోపలి పొరలకు ప్యాటరింగ్ చేస్తారు. ఈ ప్రక్రియ రాగి పూత పూసిన కోర్తో మొదలవుతుంది. రాగిపై ఫోటోరెసిస్ట్ పొరను పూస్తారు.
UV కాంతి ఒక ఫిల్మ్ లేదా లేజర్ డైరెక్ట్ ఇమేజింగ్ ద్వారా రెసిస్ట్ను బహిర్గతం చేస్తుంది. డెవలపింగ్ బహిర్గతం కాని రెసిస్ట్ను తొలగిస్తుంది, దీనివల్ల అనవసరమైన ప్రదేశాలలో రాగి పొర మిగిలిపోతుంది. ఎచింగ్ ఆ రాగిని కరిగిస్తుంది.
ట్రేస్ వెడల్పులు, అంతరాలు మరియు రిజిస్ట్రేషన్ గుర్తులను ధృవీకరించడానికి ప్రతి పొరను AOI కింద తనిఖీ చేస్తారు.
- లేయర్ అలైన్మెంట్ మరియు రిజిస్ట్రేషన్
ప్రతి పొరపై చెక్కబడిన చిన్న లక్ష్యాలైన రిజిస్ట్రేషన్ గుర్తులు, స్టాకింగ్ సమయంలో కోర్లు మరియు ప్రీప్రెగ్లను సమలేఖనం చేయడానికి సహాయపడతాయి. కొన్ని మిల్స్ కంటే ఎక్కువ సమలేఖనం తప్పితే, వయాస్ ప్యాడ్లను తప్పిపోతాయి లేదా ట్రేస్లు ప్లేన్లకు తగిలి షార్ట్ అవుతాయి.
కొన్ని 10 లేయర్ పిసిబి స్టాక్ అప్ ఫ్యాక్టరీలు పిన్ లామినేషన్ను ఉపయోగిస్తాయి, దీనిలో అలైన్మెంట్ను పట్టుకోవడానికి టూలింగ్ పిన్లు అన్ని పొరలను కుడుస్తాయి. మరికొన్ని కేవలం విజన్ సిస్టమ్లపై మాత్రమే ఆధారపడతాయి.
వయా సైజులు తగ్గేకొద్దీ టాలరెన్స్ అవసరాలు కఠినతరం అవుతాయి, మైక్రోవయాస్కు ±2 మిల్స్ లేదా అంతకంటే మెరుగైన అలైన్మెంట్ అవసరం.
- లామినేషన్ ప్రక్రియ
శుభ్రమైన గదిలో పొరలను పేర్చడం జరుగుతుంది. పొరలు వరుస క్రమంలో ప్రెస్లోకి వెళ్తాయి. వాక్యూమ్ గాలి బుడగలను తొలగిస్తుంది.
వేడి మరియు పీడనం ప్రీప్రెగ్ రెసిన్ను గట్టిపరుస్తాయి, తద్వారా అన్నీ కలిసి ఒక దృఢమైన ప్యానెల్గా బంధించబడతాయి.
వంగిపోకుండా ఉండటానికి చల్లబడటం నెమ్మదిగా జరగాలి. అసమానంగా చల్లబడటం వలన అంతర్గత ఒత్తిడి ఏర్పడి, అది బోర్డును వంగేలా చేస్తుంది.
- డ్రిల్లింగ్ కార్యకలాపాలు
లామినేషన్ తర్వాత, మీకు ఒక ఖాళీ మల్టీలేయర్ ప్యానెల్ లభిస్తుంది. ఇప్పుడు వయాస్ మరియు కాంపోనెంట్ లీడ్స్ కోసం రంధ్రాలు వేయండి.
CNC డ్రిల్లింగ్ యంత్రాలు కార్బైడ్ లేదా వజ్రం పూత పూసిన బిట్లను ఉపయోగిస్తాయి. త్రూ-హోల్స్ కోసం రంధ్రం వ్యాసం టాలరెన్స్లు ±2 మిల్స్ వరకు ఉంటాయి, మైక్రోవియాస్ కోసం ఇవి మరింత కఠినంగా ఉంటాయి.
అధిక ఆస్పెక్ట్ రేషియో రంధ్రాలు ప్లేటింగ్ ప్రక్రియలకు సవాలుగా నిలుస్తాయి. 0.2 మిమీ వయాస్తో 2 మిమీ మందం గల పది-పొరల బోర్డు 10:1 ఆస్పెక్ట్ రేషియోను కలిగి ఉంటుంది, ఇది ప్రామాణిక సామర్థ్యానికి సరిగ్గా అంచున ఉంటుంది.
- ప్లేటింగ్ మరియు రాగి నిక్షేపణ
ఎలక్ట్రోలెస్ కాపర్ డిపోజిషన్ ఒక వాహక పొరను జోడించే వరకు, కేవలం ఎపాక్సీ గోడలు నిరుపయోగంగా ఉంటాయి. ఆ తర్వాత, ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ దానిని 25 మైక్రాన్ల మందంతో నిర్మిస్తుంది. ఎందుకంటే? ఇది పొరల మధ్య ఉండే విద్యుత్ వారధి. మధ్యభాగం పలుచగా ఉంటే, ఉష్ణ ఒత్తిడి వల్ల వయా పగిలిపోవచ్చు. ఏకరూపతే జీవనాధారం.
- సర్క్యూట్ నమూనా ఇమేజింగ్ మరియు ఎచింగ్
ప్లేటింగ్ తర్వాత బయటి పొరలకు ప్యాటరింగ్ చేస్తారు. లోపలి పొరల మాదిరిగానే డ్రై ఫిల్మ్ రెసిస్ట్, మాస్క్లు మరియు ఎచింగ్ కూడా ఉంటాయి. ఎందుకు? కచ్చితత్వం కోసం. ఫైన్-పిచ్ ట్రేస్లకు గట్టి నియంత్రణ అవసరం, లేకపోతే సిగ్నల్ రాగి ద్రవంలో కలిసిపోతుంది.
- సోల్డర్ మాస్క్ అప్లికేషన్
సోల్డర్ మాస్క్ సాధారణంగా ఆకుపచ్చ రంగులో ఉంటుంది, అయితే బయటి పొరలకు పూత పూయడానికి ఇతర రంగులు కూడా అందుబాటులో ఉన్నాయి, ఇవి ప్యాడ్లు మరియు వయాస్లను బహిర్గతంగా వదిలివేస్తాయి.
లిక్విడ్ ఫోటోఇమేజబుల్ సోల్డర్ మాస్క్ను పలుచని పొరలుగా పూసి, UV కాంతికి గురిచేసి, డెవలప్ చేస్తారు. ఇది రాగిని ఆక్సీకరణం నుండి కాపాడుతుంది మరియు అసెంబ్లీ సమయంలో సోల్డర్ బ్రిడ్జ్లు ఏర్పడకుండా నిరోధిస్తుంది.
- ఉపరితల ముగింపు
పచ్చి రాగి త్వరగా ఆక్సీకరణ చెందుతుంది. ఉపరితల పూతలు, అమర్చేంత వరకు ప్యాడ్లను రక్షిస్తాయి.
HASL బోర్డును కరిగిన సాల్డర్లో ముంచుతుంది, ఇది చవకైనది కానీ అసమానంగా ఉంటుంది. ENIG ప్యాడ్లపై నికెల్, ఆపై బంగారాన్ని పూత పూస్తుంది, ఇది చదునుగా ఉండి, ఫైన్-పిచ్ భాగాలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది, కానీ మరింత ఖరీదైనది.
మీ ఎంపిక అసెంబ్లీ ప్రక్రియ మరియు నిల్వ సమయంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. చాలా 10-లేయర్ PCB తయారీ ప్రాజెక్ట్లకు ENIG అనుకూలంగా ఉంటుంది, ముఖ్యంగా వైర్ బాండింగ్ లేదా ఎక్కువ కాలం నిల్వ ఉండే సామర్థ్యం అవసరమైనప్పుడు.
- ఎలక్ట్రికల్ టెస్టింగ్
ప్రతి బోర్డు తప్పనిసరిగా విద్యుత్ పరీక్షలో ఉత్తీర్ణత సాధించాలి.
ఫ్లయింగ్ ప్రోబ్ టెస్టర్లు కదిలే సూదులను ఉపయోగిస్తాయి—ఇవి ప్రోటోటైప్లకు చాలా బాగుంటాయి. కానీ పెద్ద సంఖ్యలో ఉత్పత్తి చేయాలంటే? పిన్లతో కూడిన ఫిక్చర్-ఆధారిత టెస్టర్లు వేగవంతమైనవి, అయితే ఆ ప్రత్యేకమైన ఫిక్చర్ ఉచితం కాదు. అది పనిచేస్తుంటే ఊహించడం ఎందుకు? ఒక టైమ్-డొమైన్ రిఫ్లెక్టోమీటర్, మీ 50-ఓమ్ ట్రేస్లు వాస్తవానికి నిర్దేశిత ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా ఉన్నాయో లేదో ధృవీకరించడానికి, సిగ్నల్స్ను లైన్ గుండా పంపుతుంది. కచ్చితత్వం ముఖ్యం.
- తుది తనిఖీ మరియు నాణ్యత నియంత్రణ
దృశ్య తనిఖీలు గీతలు లేదా సోల్డర్ మాస్క్ ఖాళీల వంటి లోపాలను పట్టుకుంటాయి, కానీ అక్కడితో ఎందుకు ఆగిపోవాలి? కొలతల తనిఖీలు బోర్డు నిజంగా బాక్స్కు సరిపోతుందో లేదో ధృవీకరిస్తాయి. ఎక్స్-రేలు వయాస్ లోపలికి తొంగి చూస్తూ, అమరిక లోపాలను లేదా దాగి ఉన్న ఖాళీలను వెతుకుతాయి. ISO 9001 అంటే వారు నియమాలను పాటిస్తున్నారని అర్థం, కానీ IPC తరగతులే అసలైన నిర్ణేతలు. క్లాస్ 2 కొన్ని చిన్న లోపాలను అంగీకరిస్తుంది, అయితే క్లాస్ 3 పరిపూర్ణతను కోరుతుంది.
ముఖ్యమైన తయారీ పరిగణనలు
పొర నుండి పొరకు నమోదు సహనం
తప్పులు వేగంగా పేరుకుపోతాయి. లోపలి పొరలో 2 మిల్లీమీటర్ల మార్పు, దానికి లామినేషన్ వల్ల 3 మిల్లీమీటర్లు, మరియు డ్రిల్ పక్కకు వెళ్లడం వల్ల 2 మిల్లీమీటర్లు? అదంతా కలిపి 7 మిల్లీమీటర్ల గందరగోళం అవుతుంది. అకస్మాత్తుగా, మీ డ్రిల్ ప్యాడ్ను పూర్తిగా తప్పిపోతుంది. ఓపెన్ సర్క్యూట్. ఆట ముగిసినట్లే. కచ్చితమైన కొలతలు ఉచితం కాదు, ఎందుకంటే వాటికి నెమ్మదిగా పనిచేసే, అధునాతనమైన యంత్రాలు అవసరం.
కారక నిష్పత్తి నిర్వహణ
ఇది కేవలం రంధ్రం లోతును వ్యాసంతో భాగించగా వచ్చేది. 0.2mm వయాస్తో ఉన్న 1.6mm బోర్డు 8:1 నిష్పత్తిలో ఉంటుంది. ఆ సంఖ్య పెరిగే కొద్దీ, ప్లేటింగ్ నాణ్యత పడిపోతుంది. 12:1 కంటే ఎక్కువ ఉంటే? మధ్యలో పలుచని రాగి పూత లేదా ఖాళీలు ఏర్పడటం ఖాయం. లోతును సర్దుబాటు చేయడానికి పల్స్ ప్లేటింగ్ లేదా బ్లైండ్ వయాస్ను ఉపయోగించండి.
వయా హోల్ నాణ్యత మరియు విశ్వసనీయత
ఉష్ణ ఒత్తిడి కారణంగా ప్లేటింగ్ పగిలినప్పుడు వయాస్ పాడైపోతాయి. రాగి మరియు ఎపాక్సీ వేర్వేరు రేట్లలో విస్తరిస్తాయి—అవి ఒకదానికొకటి వ్యతిరేకిస్తాయి. IPC-6012 ప్లేటింగ్ మందానికి నియమాలను నిర్దేశిస్తుంది. విశ్వసనీయతే మీ ప్రాణం అయితే, మీ ఫ్యాక్టరీ నుండి మైక్రోసెక్షన్ నివేదికలను కోరండి.
10 లేయర్ PCB తయారీలో ఉపయోగించే పదార్థాలు
FR-4 స్టాండర్డ్ గ్రేడ్
ఇది చవకైన, క్లాసిక్ గ్లాస్-ఎపాక్సీ. ప్రాథమిక పనులకు మరేదైనా ఎందుకు వాడాలి? దాదాపు 130°C వద్ద, ఉష్ణోగ్రత మరీ పెరిగితే ఇది మెత్తబడుతుంది. దీని డైఎలెక్ట్రిక్ స్థిరాంకం సుమారు 4.4 వద్ద ఉంటుంది, కానీ ఇది ఫ్రీక్వెన్సీని బట్టి మారుతుంది.
అధిక-Tg FR-4 పదార్థాలు
Tgని 180°Cకి పెంచడం అనేది సీసం రహిత రీఫ్లో విషయంలో పరిస్థితిని పూర్తిగా మార్చేస్తుంది. ఇది థర్మల్ సైక్లింగ్ను తట్టుకుంటుంది, ఇది చౌకైన బోర్డులలో సర్వసాధారణంగా కనిపించే లక్షణం. ఆటోమోటివ్ మరియు పారిశ్రామిక పరికరాలు దీనిని ఎంతగానో ఇష్టపడతాయి, ఎందుకంటే ఇది వేడికి అస్సలు పాడవదు.
రోజర్స్ హై-ఫ్రీక్వెన్సీ లామినేట్స్
RF లేదా 10 Gbps+ వేగాల కోసం, ప్రామాణిక FR-4 చాలా లీకీగా ఉంటుంది. రోజర్స్ టైట్ మరియు తక్కువ నష్టాన్ని అందిస్తుంది. ప్రో చిట్కా: హైబ్రిడ్ స్టాకప్ను ఉపయోగించండి—అధిక-వేగపు ట్రేస్ల కోసం రోజర్స్, మిగిలిన వాటి కోసం FR-4. పూర్తి రోజర్స్ బోర్డ్ కోసం ఎందుకు డబ్బు చెల్లించాలి?
అధిక ఉష్ణోగ్రత కోసం పాలిమైడ్
ఇది ఏరోస్పేస్, 260°C ఉష్ణోగ్రతను తట్టుకోగలదు. ఇది నమ్యత కలిగి ఉంటుంది మరియు ఉష్ణ వ్యాకోచాన్ని అద్భుతంగా నిర్వహిస్తుంది. ఇందులో ఉన్న చిక్కు ఏమిటంటే? దీని ధర FR-4 కంటే ఐదు రెట్లు ఎక్కువ. ప్రతి ఫ్యాక్టరీ ఈ ఖరీదైన బంగారాన్ని నిల్వ ఉంచుకోదు కాబట్టి, డెలివరీకి ఎక్కువ సమయం పడుతుంది.
రాగి రేకు మందం ఎంపికలు
బరువును ఔన్సులలో కొలుస్తారు. 1 ఔన్సు అంటే 35 మైక్రాన్లు. సిగ్నల్స్ కోసం అర ఔన్సు ప్రామాణికం, కానీ పవర్ ప్లేన్లకు 1 లేదా 2 ఔన్సులు అవసరం. మందపాటి రాగి కరెంట్ను తట్టుకుంటుంది, కానీ సన్నని గీతలను ఎచింగ్ చేయడాన్ని ఒక పీడకలగా మారుస్తుంది. ఇది ఒక రాజీ.
అధిక కరెంట్ పొరల కోసం బరువైన రాగి
మీ దగ్గర 10 ఆంపియర్లు ఉన్నాయా? అయితే మందంగా వాడండి. ఇది వేడిని, నిరోధక నష్టాన్ని తగ్గిస్తుంది, కానీ ఎచింగ్ చేసేటప్పుడు పక్క గోడలు వాలుగా ఉండే చోట ఏర్పడే "అండర్కట్" పట్ల జాగ్రత్త వహించండి. ఇది మీ 10-లేయర్ల మందం బడ్జెట్ను కూడా పెంచుతుంది. ముందుగానే ప్రణాళిక వేసుకోండి, లేకపోతే మీ బోర్డు కనెక్టర్కు సరిపోదు.
రూపకల్పన పరిగణనలు మరియు మార్గదర్శకాలు
స్టాక్అప్ డిజైన్ ఉత్తమ పద్ధతులు
సమరూప పొర అమరిక
సమతుల్య స్టాకప్లో కేంద్రం చుట్టూ ఒకదానికొకటి అద్దంలా ఉండే పొరల జతలు ఉంటాయి. ఈ సమరూపత లామినేషన్ సమయంలో బోర్డును సమతలంగా ఉంచుతుంది మరియు సోల్డరింగ్ సమయంలో వంగిపోవడాన్ని తగ్గిస్తుంది.
FR-4 కంటే రాగి భిన్నంగా వ్యాకోచించడం వల్ల, అసౌష్టవ స్టాక్అప్లు బోర్డును వంచుతాయి.
గ్రౌండ్ మరియు పవర్ ప్లేన్ పొజిషనింగ్
గ్రౌండ్ ప్లేన్లను బయటి పొరలకు వీలైనంత దగ్గరగా ఉంచండి. ఇది EMIని తగ్గిస్తుంది మరియు 1, 10 పొరలలోని సిగ్నల్స్ కోసం తక్కువ ఇంపీడెన్స్ రిటర్న్ మార్గాన్ని అందిస్తుంది.
అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ శబ్దాన్ని వేరు చేయడానికి పవర్ ప్లేన్లు సిగ్నల్ లేయర్ల మధ్య ఉండాలి.
గ్రౌండ్ ప్లేన్లను విభజించడం సాధారణంగా మంచి ఆలోచన కాదు. విభజనను దాటి వెళ్లే సిగ్నల్స్ విచ్ఛిన్నమైన రిటర్న్ మార్గాలను ఎదుర్కొంటాయి, దీనివల్ల రేడియేటెడ్ ఎమిషన్స్ మరియు క్రాస్టాక్ ఏర్పడతాయి.
నియంత్రిత ఇంపెడెన్స్ అవసరాలు
అధిక-వేగ సంకేతాలకు ప్రసార లైన్ ప్రవర్తన అవసరం. అంటే నియంత్రిత ఇంపీడెన్స్ సాధారణంగా 50 ఓమ్స్ సింగిల్-ఎండెడ్ లేదా 100 ఓమ్స్ డిఫరెన్షియల్ ఉంటుంది.
ఇంపిడెన్స్ అనేది ట్రేస్ వెడల్పు, మందం, రిఫరెన్స్ ప్లేన్కు దూరం మరియు Dk పై ఆధారపడి ఉంటుంది.
స్టాకప్ డిజైన్ సమయంలో ఇంపీడెన్స్ కాలిక్యులేటర్ను ఉపయోగించండి. ఆ తర్వాత, ఫ్యాబ్రికేషన్ పూర్తయ్యాక ఇంపీడెన్స్ టెస్టింగ్తో సరిచూసుకోండి. చాలా 10 లేయర్ పిసిబి స్టాకప్ తయారీదారులు ఇంపీడెన్స్ కంట్రోల్ కోసం అదనంగా ఛార్జ్ చేస్తారు, కానీ గిగాబిట్ డిజైన్లకు అది ప్రయోజనకరమే.
టెక్నాలజీ ద్వారా
త్రూ-హోల్ వయాస్
త్రూ-హోల్ వియాస్ అనేవి 1వ పొర నుండి 10వ పొర వరకు డ్రిల్ చేసి, అన్ని పొరలను కలుపుతాయి. ఇవి చవకైనవి, నమ్మదగినవి మరియు తనిఖీ చేయడానికి సులభమైనవి.
ప్రతికూలత: అవి స్థలాన్ని ఆక్రమించి, అత్యల్ప కనెక్షన్ పాయింట్ క్రింద స్టబ్లను సృష్టిస్తాయి. స్టబ్లు యాంటెనాలుగా పనిచేస్తూ, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సిగ్నల్లను ప్రతిబింబిస్తాయి.
బ్లైండ్ వయాస్
బ్లైండ్ వయాస్ అనేవి బయటి పొరను లోపలి పొరకు కలుపుతాయి, కానీ పూర్తిగా లోపలికి వెళ్ళవు. ఉదాహరణకు: పొర 1 నుండి పొర 4 వరకు.
అవి స్థలాన్ని ఆదా చేస్తాయి మరియు మొద్దులను తొలగిస్తాయి.
కానీ వాటికి అనేక డ్రిల్లింగ్ మరియు ప్లేటింగ్ దశలు అవసరం కాబట్టి వాటి ధర ఎక్కువగా ఉంటుంది.
వియాస్ను ఖననం చేశారు
బయటి పొరల వరకు చేరకుండా, లోపలి రెండు పొరలను బరీడ్ వియాస్ కలుపుతాయి. ఇవి ఫైనల్ లామినేషన్కు ముందు ఏర్పడతాయి, దీనివల్ల ప్రక్రియ సంక్లిష్టత పెరుగుతుంది.
HDI బోర్డులలో బరీడ్ వయాస్ సర్వసాధారణం, కానీ రూటింగ్ చాలా బిగుతుగా ఉంటే తప్ప ప్రామాణిక పది-లేయర్ డిజైన్లలో ఇవి అరుదుగా ఉంటాయి.
ఉష్ణ నిర్వహణ
థర్మల్ వయా ప్లేస్మెంట్
పవర్ భాగాలు, వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్లు, FPGAలు మరియు RF యాంప్లిఫైయర్లు వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఈ భాగాల కింద ఉండే థర్మల్ వయాస్, పై పొర నుండి బోర్డు గుండా వేడిని ఒక గ్రౌండ్ ప్లేన్కు లేదా దిగువ-పొర హీట్ స్ప్రెడర్కు ప్రసరింపజేస్తాయి.
కాంపోనెంట్ థర్మల్ ప్యాడ్ కింద 20-50 చిన్న వయాస్లను అమర్చండి. వయాస్లు ఎక్కువైతే ఉష్ణ నిరోధకత తగ్గుతుంది.
హీట్ డిస్సిపేషన్ స్ట్రాటజీస్
పలుచని ట్రేస్ల కంటే మందపాటి రాగి ప్లేన్లు వేడిని బాగా వెదజల్లుతాయి. థర్మల్ లోడ్ ఎక్కువగా ఉంటే పవర్ ప్లేన్లపై 2 oz రాగిని ఉపయోగించండి.
సోల్డరింగ్ను సులభతరం చేయడానికి పవర్ ప్లేన్లపై థర్మల్ రిలీఫ్లను జోడించండి, అయితే థర్మల్ రిలీఫ్లు ఉష్ణ నిరోధకతను పెంచుతాయి.
గాలి ప్రవాహం సహాయపడుతుంది. మీ ఎన్క్లోజర్లో ఫ్యాన్లు ఉంటే, వేడిగా ఉండే భాగాలపై గాలి ప్రవాహం గరిష్టంగా ఉండేలా బోర్డును అమర్చండి.
సిగ్నల్ సమగ్రత పరిగణనలు
హై-స్పీడ్ సిగ్నల్ రూటింగ్
1 Gbps కంటే ఎక్కువ వేగం ఉన్న సిగ్నల్స్కు జాగ్రత్తగా రూటింగ్ చేయాలి.
ట్రేస్లను పొట్టిగా ఉంచండి. స్టబ్లను నివారించండి. డిఫరెన్షియల్ పెయిర్లు మరియు మల్టీ-బిట్ బస్ల కోసం పొడవులను సరిపోల్చండి. సాధ్యమైనప్పుడు హై-స్పీడ్ సిగ్నల్లను లోపలి పొరలపై రూట్ చేయండి; మైక్రోస్ట్రిప్ కంటే స్ట్రిప్లైన్కు మెరుగైన షీల్డింగ్ ఉంటుంది.
డిఫరెన్షియల్ పెయిర్ రూటింగ్
USB, HDMI, PCIe మరియు ఈథర్నెట్ అన్నీ డిఫరెన్షియల్ పెయిర్లను ఉపయోగిస్తాయి. రెండు ట్రేస్లు వ్యతిరేక సంకేతాలను తీసుకువెళ్తాయి.
ఇది పనిచేయాలంటే, ట్రేస్లు గట్టిగా అనుసంధానించబడి, వాటి పొడవు సరిపోలాలి.
చాలా జతలు 100 ఓమ్ల డిఫరెన్షియల్ను లక్ష్యంగా చేసుకుంటాయి. జతలను కలిపి రూట్ చేయండి, వాటిని వేరు చేయవద్దు. జత మధ్యలో వయాస్ను నివారించండి.
ఎంచుకోవడం Wonderful PCB తయారీదారు
మీరు మీ 10 లేయర్ పిసిబి స్టాకప్ డిజైన్ను ఖరారు చేశారు. ఇప్పుడు దానిని తయారు చేయడానికి మీకు ఒక ఫ్యాక్టరీ అవసరం.
మీరు ఎలా ఎంచుకుంటారు?
ధర ముఖ్యమే, కానీ నాణ్యత, డెలివరీ సమయం మరియు మద్దతు కూడా అంతే ముఖ్యం.
తయారీ సామర్థ్యాలు మరియు సామర్థ్యం
ఫ్యాక్టరీ పది పొరలను నిర్వహించగలదా? గరిష్ట పొరల సంఖ్య, కనిష్ట ట్రేస్ వెడల్పు, కనిష్ట రంధ్రం పరిమాణం మరియు ఆస్పెక్ట్ రేషియో పరిమితుల గురించి అడగండి.
మీ డిజైన్ 3-మిల్ ట్రేస్లు, 6-మిల్ వయాస్, 12:1 యాస్పెక్ట్ రేషియో వంటి సరిహద్దులను దాటితే, మీకు అధునాతన పరికరాలు ఉన్న తయారీదారు అవసరం.
సామర్థ్యం లీడ్ టైమ్ను ప్రభావితం చేస్తుంది. పూర్తి సామర్థ్యంతో నడుస్తున్న ఫ్యాక్టరీ ఆరు వారాల సమయం చెప్పగలదు. అదనపు సామర్థ్యం ఉన్న ఫ్యాక్టరీ మూడు వారాల్లోనే పని పూర్తి చేయవచ్చు.
సంక్లిష్టమైన బహుళ పొరల బోర్డులతో అనుభవం
వ్యాపారంలో సంవత్సరాల అనుభవం బహుళస్థాయి నైపుణ్యానికి హామీ ఇవ్వదు.
10 లేయర్ పిసిబి స్టాకప్ ఉదాహరణలు, పూర్తయిన బోర్డుల ఫోటోలు, కస్టమర్ టెస్టిమోనియల్స్ లేదా కేస్ స్టడీస్ కోసం అడగండి. వీలైతే ఫ్యాక్టరీ పర్యటనను అభ్యర్థించండి.
IPC సర్టిఫికేషన్ ఫ్యాక్టరీ పరిశ్రమ ప్రమాణాలను పాటిస్తుందని చూపిస్తుంది. ISO 9001 అంటే డాక్యుమెంట్ చేయబడిన నాణ్యతా ప్రక్రియలు అని అర్థం. మీ పరిశ్రమకు తగిన సర్టిఫికేషన్లను ఎంచుకోండి.
నాణ్యత ధృవీకరణ పత్రాలు మరియు ప్రమాణాలు
IPC క్లాస్ 2 సాధారణ ఎలక్ట్రానిక్స్ వాణిజ్య ఉత్పత్తులకు వర్తిస్తుంది, ఇక్కడ చిన్నపాటి బాహ్య లోపాలు ఆమోదయోగ్యమైనవి. IPC క్లాస్ 3 అనేది అధిక విశ్వసనీయత గల ఏరోస్పేస్, వైద్య మరియు సైనిక అనువర్తనాలకు సంబంధించినది, ఇక్కడ లోపాలను సహించలేము.
ఫ్యాక్టరీ 100% ఎలక్ట్రికల్ టెస్టింగ్ లేదా శాంపిల్ టెస్టింగ్ చేస్తుందో లేదో అడగండి. ముఖ్యమైన అప్లికేషన్ల కోసం, 100% టెస్టింగ్ చేయడానికి అయ్యే అదనపు ఖర్చు విలువైనదే.
లీడ్ టైమ్ మరియు డెలివరీ పనితీరు
పది పొరల బోర్డు తయారీకి సాధారణంగా 2-4 వారాల సమయం పడుతుంది. త్వరితగతిన అందించే సేవలు ఆ సమయాన్ని 5-10 రోజులకు తగ్గిస్తాయి, కానీ వాటి ధర 50-100% ఎక్కువగా ఉంటుంది.
పేర్కొన్న లీడ్ టైమ్ ఎంత ముఖ్యమో, సకాలంలో డెలివరీ కూడా అంతే ముఖ్యం.
రెండు వారాల్లో డెలివరీ చేస్తామని చెప్పి, మూడు వారాల్లో పంపే ఫ్యాక్టరీ మీ షెడ్యూల్కు అంతరాయం కలిగిస్తుంది. రివ్యూలను తనిఖీ చేయండి లేదా డెలివరీ పనితీరు డేటాను అడగండి.
ప్రోటోటైపింగ్ సేవల లభ్యత
ప్రోటోటైపింగ్ మరియు ఉత్పత్తి వేర్వేరుగా ఉంటాయి. డిజైన్లను ధృవీకరించడానికి ప్రోటోటైప్లను తక్కువ పరిమాణంలో (1-10 బోర్డులు) తయారు చేస్తారు. ఉత్పత్తి వందలు లేదా వేల సంఖ్యలో జరుగుతుంది.
ప్రోటోటైప్లపై దృష్టి సారించే షాపులు వేగంగా స్పందిస్తాయి, చిన్న ఆర్డర్లను స్వీకరిస్తాయి మరియు డిజైన్ మార్పులను సహిస్తాయి. కానీ ఒక్కో బోర్డు ధర అధికంగా ఉంటుంది.
ఆదర్శవంతంగా, సరఫరాదారులను మార్చకుండా, వాటితో ప్రోటోటైపింగ్ చేయగల మరియు ఉత్పత్తి స్థాయికి పెంచగల 10-లేయర్ PCB స్టాకప్ ఫ్యాక్టరీని కనుగొనండి.
సాంకేతిక మద్దతు మరియు DFM సహాయం
తయారీకి అనువైన రూపకల్పన, ఉత్పత్తికి ముందే లోపాలను పట్టుకుంటుంది.
ఒక మంచి తయారీదారు మీ గెర్బర్ ఫైళ్ళను సమీక్షించి, ట్రేస్లు చాలా సన్నగా ఉండటం, క్లియరెన్స్లు చాలా బిగుతుగా ఉండటం మరియు వయాస్ చాలా చిన్నవిగా ఉండటం వంటి సమస్యలను గుర్తిస్తాడు.
డిజైన్ సమయంలో సాంకేతిక సహాయం ప్రశ్నలకు సమాధానమిస్తుంది. నేను ఏ స్టాక్అప్ ఉపయోగించాలి? 2 oz రాగిపై 4-మిల్ ట్రేస్లను నిర్మించవచ్చా?
సత్వర మద్దతు మీ ప్రాజెక్ట్ను వేగవంతం చేస్తుంది.
కాంపిటేటివ్ ప్రైసింగ్
ధర చాలా మారుతూ ఉంటుంది. పది పొరల నమూనాకు దేశీయ క్విక్-టర్న్ షాప్లో ఒక్కో బోర్డుకు $200-500 లేదా విదేశీ ఫ్యాక్టరీలో $50-150 ఖర్చవుతుంది.
ఎక్కువ పరిమాణంలో కొనుగోలు చేస్తే ధరలు తగ్గుతాయి, 100 బోర్డులకు ఒక్కొక్కటి $20-40 వరకు ఖర్చవుతుంది. పోల్చి చూసుకోవడానికి, పలు సరఫరాదారుల నుండి 10 లేయర్ పిసిబి స్టాక్ అప్ కొటేషన్లను పొందండి.
తక్కువ ధరల కొటేషన్ల పట్ల జాగ్రత్త వహించండి. ఒక ఫ్యాక్టరీ మిగతా అందరి కంటే సగం ధర చెబితే, ఎందుకని అడగండి.
కనిష్ట ఆర్డర్ పరిమాణాలు
కనీస ఆర్డర్ పరిమాణం మీరు ఆర్డర్ చేయగల అతి చిన్న బోర్డుల సంఖ్యను నిర్దేశిస్తుంది. ప్రోటోటైప్ షాపులలో తరచుగా 1-5 బోర్డుల కనీస ఆర్డర్ పరిమాణం ఉంటుంది. ఉత్పత్తి కర్మాగారాలకు 50, 100 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ అవసరం అవుతాయి.
మీ అప్లికేషన్కు కొన్ని బోర్డులు మాత్రమే అవసరమైతే, తక్కువ MOQ ఉన్న 10-లేయర్ PCB స్టాక్-అప్ తయారీదారుని ఎంచుకోండి. భారీ ఉత్పత్తికి వెళ్లే వినియోగదారు ఉత్పత్తుల కోసం, అధిక MOQ సమస్య కాదు.
పది-పొరల బోర్డును నిర్మించడానికి, స్టాకప్ డిజైన్ నుండి తుది పరీక్ష వరకు ప్రతి దశలోనూ కచ్చితత్వం అవసరం. మీకు సరైన మెటీరియల్స్, పటిష్టమైన ప్రాసెస్ నియంత్రణ, మరియు మల్టీలేయర్ అనుభవం ఉన్న తయారీదారు కావాలి. 10-పొరల PCB మందం మరియు ఇంపీడెన్స్ నియంత్రణను అర్థం చేసుకోవడం, మొదటిసారే సరిగ్గా పనిచేసే బోర్డులను డిజైన్ చేయడంలో మీకు సహాయపడుతుంది.