PCB에서 신호가 손실되고 있습니까? FR-4, CEM-3 콤보를 사용해 보세요 - 10배 더 높은 신뢰성

나는 종종 같은 문제를 본다. 벤치에서는 PCB가 괜찮아 보이지만 보드에 부하가 걸리면 신호가 떨어지기 시작합니다. 트레이스 길이가 정확하고 라우팅이 깔끔하게 보이며 회로도가 확인됩니다. 그럼에도 불구하고 파형에 잡음이 생기거나 타이밍이 미끄러지거나 보드가 마진 가장자리에서 실패합니다. 그것이 바로 재료 선택을 보는 곳입니다. 올바른 보드 구조에서 FR-4와 CEM-3을 결합하면 신호 경로를 더욱 안정적으로 유지하고 빌드를 실용적으로 유지할 수 있습니다. FR-4는 많은 신호 레이어에 대한 안정적인 기반을 제공합니다. CEM-3은 동일한 수준의 전기 성능이 필요하지 않은 섹션의 비용을 제어하는 ​​데 도움이 됩니다. 저는 단축키로 사용하지 않습니다. 보드 레이아웃과 신호 요구 사항이 재료 혼합에 적합할 때 사용합니다. 나는 작은 산업용 컨트롤러 보드에서 이런 문제를 본 적이 있다. 클라이언트는 진동 테스트 중에 무작위로 재설정되었습니다. 경로가 짧았습니다. 레이아웃 팀은 이미 접지를 조정했습니다. 문제는 그대로였습니다. 스택업을 확인한 결과 커넥터 영역 근처의 취약한 소재 영역을 가로지르는 신호선을 발견했습니다. 우리는 보드 구조를 변경하고 FR-4의 중요한 신호 경로를 유지했으며 설계에서 허용되는 경우에만 CEM-3을 사용했습니다. 재설정이 중지되었습니다. LED 드라이버 보드, 전원 제어 카드, 커넥터가 많은 레이아웃의 소비자 장치에서도 동일한 패턴이 나타납니다. 문제는 일반적으로 다음과 같은 몇 가지 위치에서 시작됩니다. - 열악한 재료 섹션을 통과하는 긴 트레이스 - 보드 전체에 고르지 않은 유전체 동작 - 커넥터나 컷아웃 근처에서 반환 경로가 끊어짐 - 근처 전력선에서 발생하는 소음 - 신호 요구를 무시하는 비용 중심 레이아웃 내 접근 방식은 단순합니다. 먼저 보드 기능을 확인합니다. 회로가 빠른 에지, 민감한 타이밍 또는 약한 아날로그 신호를 전달하는 경우 더 많은 제어력을 제공하는 재료에 신호 경로를 유지합니다. FR-4가 종종 더 안전한 선택입니다. 보드에 지원 영역, 중요하지 않은 영역 또는 까다로운 신호를 전달하지 않는 섹션이 있는 경우 적합한 곳에 CEM-3을 배치할 수 있습니다. 저도 스택업을 보고 있어요. 혼합재료 보드는 깔끔한 구조가 필요합니다. 레이어가 제대로 계획되지 않으면 재료 자체가 괜찮더라도 신호가 저하될 수 있습니다. 나는 추적 배치, 바닥 연속성 및 재료 간의 전환에 주의를 기울입니다. 일반적으로 "좋은" 디자인이 무너지기 시작하는 곳이 바로 여기입니다. 모든 혼합 재료 보드가 모든 신호 문제를 해결할 것이라고 약속하지는 않습니다. 나는 이렇게 말합니다: 신호가 떨어지면 재료 선택을 면밀히 살펴볼 가치가 있습니다. 실제 문제가 보드 빌드에 있을 때 많은 팀이 구성 요소를 쫓는 데 너무 많은 시간을 소비합니다. 불안정한 신호에 직면하면 여기에서 시작하겠습니다. - 보드 스택 검토 - 중요한 트레이스가 실행되는 위치 확인 - 반환 경로가 연속적으로 유지되는지 확인 - 고위험 신호를 약한 영역에서 멀리 유지 - FR-4 및 CEM-3을 실제 회로 요구 사항에 일치시킵니다. 나는 신중한 자재 계획이 급하게 재설계하는 것보다 더 많은 문제를 줄여준다는 것을 발견했습니다. PCB의 신호 품질이 계속 저하되는 경우 이를 작은 레이아웃 결함으로 간주하지 않습니다. 보드 구조, 신호 경로, 재료 분할을 살펴보겠습니다. 안정적인 성능이 일반적으로 시작되는 곳입니다.

나는 종종 같은 문제를 본다. 보드가 테스트 중에 작동하다가 트레이스가 길어지거나 레이아웃이 커지거나 부하에 잡음이 생기면 신호가 약해지기 시작한다. 칩이 항상 유일한 문제는 아닙니다. PCB 재료, 스택업 및 라우팅은 모두 신호가 취하는 경로를 형성합니다. 나는 디자인에 균형 잡힌 비용과 더 깨끗한 신호 경로가 필요할 때 FR-4 / CEM-3 PCB 콤보를 사용합니다. FR-4는 신호가 중요한 영역에 대한 꾸준한 지원을 제공합니다. CEM-3은 전기 부하가 더 가벼운 덜 민감한 부분에 적합합니다. 이 분할은 전체 보드를 필요한 것보다 더 비싸게 만들지 않고도 기본 경로를 더 강하게 유지하는 데 도움이 됩니다. 고객이 보드 가장자리 근처에서 패킷이 떨어지고 불안정한 판독값을 보았던 Wi-Fi 제어 보드 프로젝트를 기억합니다. 스택업을 확인하고, 키 트레이스를 줄이고, RF 영역은 FR-4로 유지하고, 전원부는 CEM-3 쪽으로 옮겼습니다. 보드는 테스트 중에 더 잘 작동했으며 팀의 재작업 횟수도 줄었습니다. 내 방법은 간단합니다. • 신호에 민감한 부품을 FR-4 쪽에 배치합니다. • 트레이스를 짧게 유지하고 급격한 회전을 피합니다. • 경로 아래에 안정된 접지 기준을 사용합니다. • 데이터 라인에서 잡음이 있는 전력선을 분리합니다. • 전체 빌드 전에 샘플 보드를 테스트합니다. 라우터, 센서 모듈, 전원 제어 보드 및 LED 드라이버 보드에 이 접근 방식을 사용합니다. 각 프로젝트에는 고유한 레이아웃이 있지만 문제점은 동일합니다. 즉, 보드 경로가 약하면 신호가 저하됩니다. 보다 깨끗한 신호 흐름과 실용적인 재료 선택을 지원하는 PCB 계획이 필요한 경우 레이아웃을 형성하고 올바른 스택업을 선택하고 피할 수 있는 손실을 줄이는 데 도움을 드릴 수 있습니다. 나는 회로에 필요한 것에 초점을 맞추고 설계 작업을 명확하고 유용하게 유지합니다.

동일한 PCB 문제가 계속 발생합니다. 프로젝트는 종이에 괜찮아 보입니다. 비용 목표가 달성되었습니다. 샘플이 기본 검사를 통과했습니다. 그런 다음 보드가 사용되기 시작하고 구멍 근처에 균열이 나타나기 시작하고 납땜 접합부가 마모되거나 보드가 팀이 예상한 것보다 더 많이 구부러집니다. 그런 문제에 직면했을 때 나는 단 하나의 물질적인 답을 바로 얻지 못합니다. 먼저 보드 사용 사례를 살펴봅니다. 디자인에 일부 영역에서는 더 견고한 기반이 필요하고 다른 영역에서는 더 낮은 비용이 필요한 경우 FR-4와 CEM-3을 함께 살펴보기 시작합니다. FR-4는 나에게 안정적이고 친숙한 기반을 제공합니다. 나는 우수한 기계적 지지, 적절한 열 처리 및 꾸준한 전기적 동작이 필요한 보드에 대해 이를 신뢰합니다. CEM-3은 또 다른 옵션을 제공합니다. 보드 섹션에 동일한 수준의 로드가 필요하지 않지만 프로젝트에 여전히 사용 가능하고 제어된 빌드가 필요할 때 이를 사용합니다. 나는 이 조합을 좋아하는데, 그 이유는 PCB 작업의 일반적인 긴장, 즉 한 쪽의 신뢰성과 다른 쪽의 비용 압박을 해결할 수 있는 여지를 제공하기 때문입니다. 섞기 전에 확인해야 할 점 1. 열 영역 보드에서 열이 더 많이 발생하는 부분을 표시합니다. 섹션이 전원 장치, 조정기 또는 핫 커넥터 가까이에 있으면 나는 그곳의 FR-4 쪽으로 몸을 기울입니다. 단면이 더 차갑게 유지되고 더 가벼운 응력이 보이면 CEM-3가 해당 부품에 더 잘 맞을 수 있습니다. 2. 구멍 수 및 응력 지점 도금 구멍, 장착 구멍, 반복적으로 꽂는 힘이 걸리는 위치를 관찰합니다. 균열이 자주 시작되는 곳이 바로 여기입니다. 나는 단지 비용을 절약하기 위해 응력이 심한 구멍 근처에 약한 재료를 배치하지 않습니다. 그 선택은 나중에 더 많은 낭비를 낳을 수 있습니다. 3. 조립 과정 납땜 방법, 리플로우 프로파일, 보드 처리 단계를 확인합니다. 혼합 재료 보드에는 두 재료가 모두 일치하는 프로세스가 필요합니다. 팹이나 조립 팀이 일치하지 않으면 작은 격차가 더 큰 문제로 바뀔 수 있습니다. 4. 두께와 레이어 계획 스택업은 어떻게 되는지 물어봅니다. 믹스보드는 단지 사양서에 두 개의 이름을 넣는 것이 아닙니다. 레이어 계획, 접합 방법 및 두께가 모두 중요합니다. 스택업의 균형이 맞지 않으면 열에 노출되는 동안 보드가 휘거나 이동할 수 있습니다. 5. 제작 조언 보드 메이커와 일찍부터 이야기를 나눈다. 그러면 추측할 필요가 없어집니다. 일부 레이아웃은 FR-4와 CEM-3 혼합 빌드에 잘 맞습니다. 일부는 그렇지 않습니다. 디자인이 확정되기 전에 직접 확인하는 것을 선호합니다. 내가 본 사례는 장착 지점 근처에서 계속 실패하는 보드를 가지고 소규모 가전 팀이 나에게 왔습니다. 제품은 극한은 아니었지만 발열이 심했고, 사용 중 보드가 진동을 반복적으로 겪었습니다. 팀에서는 비용 절감을 원했기 때문에 재료 가격에만 집중했습니다. 나는 그들에게 보드를 단 하나의 선택으로 보지 말라고 말했습니다. 우리는 스트레스가 많은 부분을 FR-4로 옮기고 팹과의 공정 검토를 거친 후 덜 까다로운 부분을 CEM-3에 유지했습니다. 또한 구멍 배치를 변경하고 장착 영역 주변에 더 나은 지지 계획을 추가했습니다. 결과는 마술이 아니었습니다. 보드에는 여전히 테스트 작업과 프로세스 제어가 필요했습니다. 그러나 실패 패턴은 개선되었고 팀은 더욱 명확한 빌드 경로를 갖게 되었습니다. 이것이 제가 이 혼합에 대해 생각하는 방식입니다. 그것은 속임수가 아닙니다. 디자인 선택입니다. FR-4와 CEM-3이 함께 잘 작동하는 것으로 보이는 곳 - 명확한 핫 존과 쿨 존이 있는 소비자 장치 - 비용에 민감한 제어 보드 - 커넥터 또는 마운트 근처에 더 강한 섹션이 필요한 프로젝트 - 안정성과 예산 사이의 신중한 균형이 필요한 빌드 - 내가 주의를 기울이는 곳 - 전체 보드에 걸쳐 높은 열 부하가 있는 설계 - 한 영역에 응력 지점이 많은 보드 - 구멍 공차가 매우 엄격하고 평탄도가 엄격하게 요구되는 작업 - 어셈블리 제어가 불분명한 프로젝트 이러한 조건을 보면 속도가 느려집니다. 나는 더 많은 질문을한다. 나는 혼합으로 문제가 해결될 것이라고 생각하지 않습니다. 내 프로세스는 간단합니다. 1. 사용 사례를 읽고 보드가 어디에서 실행되는지, 얼마나 뜨거워지는지, 어떤 종류의 부하가 발생하는지 확인합니다. 2. 위험 영역을 분리합니다. 유사한 빌드에서 가장 먼저 실패하는 위치를 매핑합니다. 3. 강도와 안정성이 더 중요한 FR-4를 사용하는 영역에 재료를 맞추십시오. 하중이 더 가볍고 디자인이 가능한 CEM-3을 사용합니다. 4. 스택업 및 조립 계획을 검토합니다. 제작업체와 조립업체가 빌드를 지원할 수 있는지 확인합니다. 5. 주의 깊게 샘플을 테스트합니다. 열, 홀 품질, 납땜 접합부 및 보드 평탄도를 살펴봅니다. 이러한 단계 중 어느 하나라도 급하게 진행되면 최종 보드에서 나중에 비용을 지불합니다. 나는 FR-4와 CEM-3을 멋진 조합으로 취급하지 않습니다. 나는 그것들을 도구로 취급합니다. 그러한 사고방식은 제가 실제 문제에 집중하게 해줍니다. 보드에 더 많은 신뢰성이 필요하면 한 줄씩 가장 저렴한 재료를 쫓지 않습니다. 보드에 비용 관리가 필요한 경우 스트레스와 열을 무시하지 않습니다. 불필요한 곳에 소재를 낭비하지 않고 디자인이 안정적으로 유지될 수 있는 지점을 찾습니다. 이것이 제가 혼합 PCB 작업에서 가장 신뢰하는 밸런스입니다. 업계 동향과 솔루션에 대해 더 자세히 알고 싶으십니까? lingchao에 문의하세요: mr.xu@lingchaopcb.com/WhatsApp +8613780181891.

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