خط مونتاژ SMD
خط مونتاژ SMD
شهریور ۲۹, ۱۳۹۷
انواع پوشش نهایی برد مدار چاپی
انواع پوشش نهایی برد مدار چاپی
شهریور ۲۹, ۱۳۹۷
نمایش همه
طراحی برد مدار چاپی چند لایه

برد مدار چاپی چند لایه به دسته ای از برد ها اطلاق می گردد که بیشتر از دو لایه دارند. با پیشرفت تکنولوژی، این امکان فراهم شده است که لایه های مس بیشتری روی یک برد گذاشته شود. وجود برد مدار چاپی چند لایه – مولتی لایر – در پیشرفت محاسبات امروزی بسیار تاثیر گذار می باشد.

طیف وسیعی از مواد اپوکسی و سرامیک و مس و آلومینیوم در این نوع از بردها استفاده می شوند و طراحان می توانند از Via های کور و دفن شده ( Blind and buried vias ) در طراحی خود در این برد ها استفاده نمایند.

طراحی برد مدار چاپی چند لایه – مولتی لایر

در بردهایی با مشخصات زیر معمولا از برد مدار چاپی چند لایه استفاده می گردد.

    • فرکانس سیگنال ها و قطعات بالا است.
    • تبدیل های آنالوگ به دیجیتال دقیقی نیاز است.
  • از تراشه های با پکیج BGA استفاده می گردد.

برد مدار چاپی چند لایه (مولتی لایر) معمولا دارای چند لایه مس عایق شده است، چند لایه ای بودن برد مدار چاپی PCB این امکان را به طراحان می دهد که مسیرهای بین قطعات را از لایه های مختلف عبور دهند. یا لایه هایی را برای مقاصد مختلف نظیر تغذیه، زمین، انتقال سیگنال، شیلد، اسمبل اجزای مدار و … بکار ببرند.

از طرفی تعداد لایه بیشتر، مستلزم فرایند ساخت پیچیده و سختتری است و بالتبع هزینه بالاتر و زمان تولید طولانی تری نیز خواهد داشت.

به منظور جلوگیری از ازدیاد لایه ها در برد مدار چاپی چند لایه می توان از وایای مدفون و کور Buried Via و Blind Via استفاده نمود. معمولا به منظور استحکام بیشتر برای بردهای بالاتر از ۸ لایه (بسیاری از مادربردها، برد گوشی همراه و …) از ماده فایبرگلاس با تحمل درجه حرارت بالا موسوم به های تی جی (high Tg FR4) به جای فایبرگلاس معمولی استفاده می گردد.

در برد مدار چاپی چند لایه مرسوم است که لایه هایی برای صفحه تغذیه، سیگنال های آنالوگ و سیگنال های سرعت بالا (های اسپید) و … اختصاص یابد. در طراحی برد مدار چاپی چند لایه، استک آپ برد مدار چاپی (PCB Stack-up)، توصیف لایه های مختلف است. در استک آپ مشخص می گردد هر لایه به چه منظوری و با چه مشخصاتی ساخته می شود.

ساختار برد مدار چاپی چند لایه :

برد مدار چاپی چند لایه – مولتی لایر  دارای یک پلت فرم پایه از بردهای دو رو می باشند که توسط یک سری عملیات پیچیده ساخته شده و registration به برد مدار چاپی چند لایه – مولتی لایر – تبدیل می شوند. ساختار برد مدار چاپی چند لایه بصورت زیر است:

لایه مارکاژ یا سیلک اسکرین فوقانی (Top Overlay): برای مشخص کردن پارت نامبر برد، توضیحات لازم، نام قطعات و… استفاده می شود و معمولا از دو رنگ سفید و زرد برای این لایه استفاده می شود

لایه پوشش نهایی بالایی (Top Surface finishing): برای حفاظت از اکسید شدن سطح مسی که دیده می شود، از یک لایه محافظ استفاده می شود. مرسوم ترین روشهای بکار رفته برای این لایه پوشش هات ایر، آبکاری طلا و پوشش قلع و سرب است.

لایه چاپ محافظ بالایی (Top Soldermask): برای حفاظت از مس در برابر اکسیدشدن در طول زمان و جلوگیری از پخش شدن قلع در فرایند لحیم کاری و مونتاژ از این لایه استفاده می شود .مرسوم ترین رنگ های این لایه سبز، آبی و قرمز و مشکی است.

لایه مسیر بالایی (Top Layer): لایه ای است که مسیرها و اتصالات مداری در آن از طریق حکاکی لایه مسی پیاده سازی می شود.

ماده بستر پایه/هسته (Substrate/Core material): ماده غیر رسانایی نظیر فایبرگلاس FR4 و FR5 که به عنوان عایق بین لایه ها عمل می کند و به عنوان یک بستر مکانیکی جهت نگه داشتن قطعات مختلف عمل می کند.

لایه پیش آغشته (pre-impregnated: prepreg): لایه نارسانایی جهت عایق نمودن لایه های مسی نسبت به هم

لایه های میانی مانند GND, VCC, Inner 3, Inner 4 و …

لایه پیش آغشته (pre-impregnated: prepreg)

لایه مسیر پایینی (Bottom Layer)

لایه چاپ محافظ پایینی (Bottom Soldermask)

لایه پوشش نهایی پایینی (Bottom Surface finishing)

لایه مارکاژ یا سیلک اسکرین پایینی (Bottom Overlay)

با طراحی برد مدار چاپی چند لایه – مولتی لایر – خروجی با کیفیت تری خواهید داشت. زیرا می توان لایه های داخلی را به زمین و تغذیه اختصاص داد و به علت وجود یک لایه زمین که تمامی سیگنالها را می پوشاند، نویز پذیری سیستم کاهش می یابد. علاوه بر آن با طراحی برد مدار چاپی چند لایه  – مولتی لایر – می توان مدارهای پیچیده را در حجم کمتری جای داد و به این ترتیب ابعاد برد مدار چاپی بشدت کاهش می یابد.

وایا Buried و Blind

استفاده از Via های کور ( Blind ) و Via های دفن شده ( Buried ) تکنیک دیگری است که می توان در طراحی برد مدار چاپی چند لایه -مولتی لایر- استفاده کرد. Via های Blind بین یک لایه بیرونی و لایه های داخلی قرار می گیرد Via های Buried بین دو لایه داخلی قرار می گیرد و از روی فیبر قابل مشاهده نمی باشند. این وایا ها امکان استفاده بیشتری از فضای فیبر را می دهند و با استفاده از آنها می توان تعداد سیگنالهای بیشتری را از لایه ها عبور داد.

هنگام طراحی برد مدار چاپی چند لایه – مولتی لایر – باید تنظیمات مربوط به تعداد لایه ها و فاصله بین لایه ها را از طریق Layer Stack Manager در نرم افزار آلتیوم دیزاینر Altium Designer انجام داد.

آموزش طراحی PCB با نرم افزار آلتیوم دیزاینر Altium Designer
نرم افزار آنالیز برد مدار چاپی
دوره آموزشی طراحی PCB با آلتیوم دیزاینر
چه نکاتی را باید در طراحی یک برد (فیبر) رعایت کنیم؟

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *