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技術專題
剛性電路設計
在電路設計中，我們經常看到設計和工程角色與各種其他專業領域相交并重疊。畢竟，我們使用EDA軟件來跨越電氣設計和機械設計之間的鴻溝。此外，隨著PCB設計師越來越意識到他們的工作對環境的影響，對于設計師來說，將可持續性設計融入他們的工作變得很重要。不用說，工程需要靈活性，適應性和多功能性。
這些相同的特性在PCB設計人員使用的材料中也是理想的。剛性PCB，柔性PCB和剛撓PCB均提供不同程度的靈活性和實用性。盡管柔性PCB被認為是最適合的選擇，但剛性電路板仍然具有自己的優勢。在給定消費者和工業需求的情況下，重要的是要了解每種選擇的利弊，以使最佳的PCB解決方案與設計相匹配。
從電路板設計過渡到產品發布時，剛性PCB的優勢在于可控制成本，以應對大量生產任務，縮短交貨時間并降低安裝成本。由于材料選擇，組件和設計技術，減少的孔數，表面光潔度要求，阻焊層要求，測試參數和較低的環境影響，導致生產成本降低。在這些因素中，層壓板是最大的成本構成部分。
不同類型的板可滿足不同的需求
不同類型的電路板可滿足不同的應用需求。一側帶有走線和組件的單層PCB提供基本功能和低成本，同時與功能較少的較簡單產品匹配。雙層板的兩面都有走線和元件，基板夾在導電層之間。較厚的多層剛性電路板具有多層，通過電介質材料分為信號，電源和接地層。多層板適用于具有較高速度和工作頻率的高密度應用。
剛性電路板也根據用于保護裸露電路的電鍍層的類型而有所不同。浸銀鍍層可提供出色的可焊性，適用于細間距組件，并且孔尺寸均勻。浸銀確實可以處理熱沖擊。盡管鎳/硬金表面涂層可防止腐蝕和抗蝕劑磨損，并且可用于壓力接觸，但表面涂層卻沒有可比的耐磨性。其他電鍍類型包括啞光鎳錫，有機可焊性防腐劑，錫鉛和化學鍍鎳/浸金。某些電鍍類型（例如金）需要特殊的設計約束。
設計多層剛性電路板時，始終以偶數層開始。用于電路板的電介質的厚度取決于材料的類型，尺寸以及應用所需的公差。良好的PCB設計可建立一個根據電路板的z軸平衡的布局。平衡每層的電介質厚度，每層的銅厚度，銅的分布以及信號層，接地層和電源層的位置，可以確保電路板滿足弓形或扭曲規范。
可制造性設計（DFM）要求團隊考慮設計的關鍵特征。這些功能包括層堆疊，電介質間距，鉆孔圖，電路板外形尺寸，任何阻抗要求以及盲孔和埋孔的說明。有關每個功能的決定會影響另一個功能的設計。團隊提交給制造商的圖紙描述影響電路板制造的任何電氣特性，這一點很重要。
反過來，制造商將確定設計是否具有1類（一般復雜性），2類（標準復雜性）或3類（高設計復雜性）。每個級別的復雜性都會影響組件的放置，走線寬度和走線間隔。例如，標準復雜性將組件放置在0.5mm的網格上，并且在集成電路引線之間最多具有兩條走線。跡線的寬度和間距為0.125mm至0.15mm。
一旦設計團隊和制造商就設計復雜性達成一致，他們還可以確定通孔焊盤的直徑，孔的標注以及多層的銅重量。由于底蝕和其他因素，蝕刻工藝可能會更改走線寬度。選擇合適的覆銅重量可以減少蝕刻的總銅量和橫向蝕刻的可能性。較厚的銅增加了交易寬度公差和變化量。由于對長寬比，鉆孔和加工設備的影響，制造商需要知道最大的成品板厚度（銅到銅）。