Jakie są zalety i wady cieńszej grubości płytki drukowanej (<1,6 mm lub 0,063 '')?

Jakie są zalety i wady cieńszej grubości płytki drukowanej (<1,6 mm)?

Moje podejście:

• Lepsza międzyplanowa pojemność i lepsze oddzielenie mocy.
• Lepsze sprzęganie gąsienica-płaszczyzna.
• Problemy z procesem montażu ciężkich elementów
• Problemy ze skręceniem płytki drukowanej
• Dodatkowy koszt. Brak standardowej grubości.

Kiedy go używasz?

Jakie są techniczne ograniczenia montażu cienkich płytek drukowanych (tj. 0,5 mm)? Wiem, że to zależy od wielkości PCB. Czy ktoś mógłby powiedzieć o tych limitach?

Aby rozwiązać problem z sygnałem, lepiej jest bliżej płaszczyzny (istnieje wysokość krytyczna, w której indukcyjność / oporność stają się równe, a dalsze obniżanie powoduje, że impedancja jest wyższa, ale jest to złożony, długi i niezbyt dobrze zbadany temat - szczegóły w książce poniżej )

Według Henry'ego Ott'a ( Electromagnetic Compatibility Engineering - naprawdę doskonała książka) głównymi celami w stosach PCB są:

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.

Mówi dalej, że ponieważ zwykle nie można osiągnąć wszystkich tych celów (ze względu na koszty dodatkowych warstw itp.), Najważniejsze dwa są pierwszymi dwoma (zauważ, że zaletą posiadania sygnału bliższego płaszczyzny jest większa niż wada niższego sprzężenia mocy / uziemienia, jak zauważono w celu 3). Minimalizacja wysokości śladu nad płaszczyzną minimalizuje rozmiar pętli sygnałowej, zmniejszając indukcyjność, a także zmniejszając rozproszenie prądu powrotnego na płaszczyźnie. Poniższy schemat pokazuje ten pomysł:

Problemy z montażem cienkich desek

Nie jestem ekspertem od problemów montażowych związanych z tak cienką deską, więc mogę tylko zgadywać na temat potencjalnych problemów. Pracowałem tylko z płytami o grubości> 0,8 mm. Przeszukałem jednak szybko i znalazłem kilka linków, które wydają się zaprzeczać zwiększonemu zmęczeniu złącza lutowniczego, o którym mowa w moim komentarzu. Wspomniano o dwukrotnej różnicy w trwałości zmęczeniowej dla 0,8 mm w porównaniu z 1,6 mm, ale dotyczy to tylko CSP (pakiety w skali wiórowej), więc porównanie tego z komponentem z otworem przelotowym wymagałoby zbadania. Myśląc o tym, ma to pewien sens, ponieważ jeśli płytka drukowana może lekko ugiąć się podczas ruchu, który wytwarza siłę na elemencie, może zmniejszyć obciążenie złącza lutowanego. Omawiane są również takie rzeczy, jak rozmiar pada i wypaczenie:

Łącze 1 (patrz sekcja 2.3.4)
Łącze 2 (część 2 do powyższego łącza)
Łącze 3 (informacje podobne do powyższych dwóch łączy)
Łącze 4 (dyskusja na temat montażu płytki PCB 0,4 mm)

Jak wspomniano, cokolwiek odkryjesz gdzie indziej, upewnij się, że rozmawiasz ze swoją płytką drukowaną i domami montażowymi, aby zobaczyć, jakie są ich myśli, do czego są zdolni i co możesz zrobić mądrze, aby zapewnić optymalną wydajność.
Jeśli zdarzy się, że nie możesz znaleźć satysfakcjonujących danych, dobrym pomysłem byłoby wykonanie prototypów i wykonanie na nich własnych testów warunków skrajnych (lub znalezienie odpowiedniego miejsca dla ciebie). W rzeczywistości robienie tego niezależnie jest niezbędne IMO.

Jedną z niewymienionych dotąd zalet jest możliwość wykonywania mniejszych otworów w cieńszej desce. Istnieje maksymalny współczynnik kształtu (stosunek głębokości wiertła do średnicy wiertła) dla wiertarki mechanicznej (właściwie także wiertarki laserowej, ale to już inna historia).

W ten sposób cieńsza płyta może mieć mniejsze przelotki - które będą miały niższą pojemność (wszystkie pozostałe są równe).

Największym problemem jest kruchość. W szczególności, jeśli przeprowadzasz je przez proces montażu, maszyna do zbierania i umieszczania będzie miała tendencję do wyginania płyty, gdy popycha komponenty na swoje miejsce i może powodować „odbijanie”, które może wstrząsnąć wcześniej umieszczonymi komponentami poza pozycją. Tablice mogą z czasem również się wypaczać, ale nie jestem tego pewien.

I oczywisty: mniejszy produkt końcowy! Jeśli tworzysz zegarek cyfrowy, 1,6 mm jest ogromny! Odtwarzacze MP3, elektronika do noszenia, ewentualnie aparaty fotograficzne, telefony itp. Przy tych rozmiarach desek luźność nie stanowi problemu.

Zajmę się twoimi pomysłami, ale nie w porządku:

• Problemy z procesem montażu ciężkich elementów
• Problemy ze skręceniem płytki drukowanej

To zdecydowanie problem. Po wykonaniu projektu o grubości 1 mm i wymiarach może 3 "x 6", płyta jest zauważalnie bardziej elastyczna niż deska 1,6 mm. Mogę sobie wyobrazić, że prowadzi to do problemów z uszkodzonymi częściami z upływem czasu, szczególnie jeśli płyta musi być fizycznie zmuszona (jak w złączu karty krawędziowej) podczas normalnego użytkowania.

Moja organizacja produkuje również znacznie mniejsze płyty (0,5 "x 1,5") o grubości 1 mm w wielkościach produkcyjnych i nie ma problemu z tymi wymiarami.

• Lepsza międzyplanowa pojemność i lepsze oddzielenie mocy.
• Lepsze sprzęganie gąsienica-płaszczyzna.

Dla tych celów lepszym rozwiązaniem jest płyta wielowarstwowa. Dzięki płytce wielowarstwowej można łatwo zmniejszyć odstęp między płaszczyznami nawet do 0,1 mm. W przypadku płyt dwuwarstwowych nie sądzę, abyś chciał zejść poniżej 0,8 mm, nawet w przypadku bardzo małych płyt.

• Dodatkowy koszt. Brak standardowej grubości.

Nie uważam tego za poważny problem. Sklepy z tekturami dysponują wieloma materiałami o różnej grubości, aby móc budować płyty wielowarstwowe na dowolne zamówienia klientów. Prośba o 2-warstwową płytę o grubości innej niż 1,6 mm może być łatwo zbudowana z tego materiału --- ale sprawdź u sprzedawcy, jakie grubości mają pod ręką, lub może szybko uzyskać, zanim zdecydujesz się na konkretny projekt .

Mówiąc o płytkach RF, najprostszą linią transmisyjną jest linia mikropaskowa. Dla danej impedancji charakterystycznej Z0 szerokość mikropasków maleje wraz ze spadkiem grubości płytki drukowanej. Przykład: jeśli f = 1 GHz i dielektryk ma Er = 4,5, w celu wykonania mikropasku o wartości 50 omów konieczne byłoby, aby mikropask miał szerokość 2997288 mm na płytce drukowanej o grubości 1,6 mm, a te same 50 omów można osiągnąć za pomocą Mikropip szerokości 1,47403 mm na płytce drukowanej 0,8 mm (pominięto inne parametry).