Elektriske ingeniører står ofte over for dilemmaet ved at bestemme det optimale antal lag til enPCB -design. Er det bedre at bruge flere lag eller færre lag? Hvordan træffer du beslutningen om antallet af lag til en PCB?
1.Hvad betyder PCB -lag?
Lagene af en PCB henviser til kobberlag, der er lamineret medsubstrat. Bortset fraenkeltlags PCBder har kun et kobberlag, alle PCB med to eller flere lag har et jævnt antal lag. Komponenterne loddes på det yderste lag, mens de andre lag tjener som ledningsforbindelser. Imidlertid vil nogle avancerede PCB også integrere komponenter i de indre lag.
PCB'er bruges til at fremstille forskellige elektroniske enheder og maskiner i forskellige brancher, såsomForbrugerelektronik, bilindustrien,telekommunikation, rumfart, militær og medicinsk
industrier. Antallet af lag og størrelse på et specifikt kort bestemmer strømmen ogkapacitetaf PCB. Når antallet af lag stiger, gør funktionaliteten det også.
2.Hvordan bestemmer antallet af PCB -lag?
Når man beslutter det passende antal lag til en PCB, er det vigtigt at overveje fordelene ved at brugeFlere lagmod enkelt- eller dobbeltlag. På samme tid er det også nødvendigt at overveje fordelene ved at bruge et enkelt lag design kontra dem med flerlags design. Disse faktorer kan evalueres ud fra de følgende fem perspektiver:
2-1. Hvor vil PCB bruges?
Når du bestemmer specifikationerne for et PCB -kort, er det vigtigt at overveje den tilsigtede maskine eller udstyr, som PCB vil blive brugt i, såvel som de specifikke kredsløbskortkrav til sådant udstyr. Dette inkluderer at identificere, om PCB -bestyrelsen vil blive brugt i sofistikeret og
Komplekse elektroniske produkter eller i enklere produkter med grundlæggende funktionalitet.
2-2. Hvilken arbejdsfrekvens er nødvendig for PCB?
Spørgsmålet om arbejdsfrekvens skal overvejes, når man designer en PCB, da denne parameter bestemmer PCB's funktionalitet og kapacitet. For højere hastighed og operationelle kapaciteter er PCB'er med flerlags vigtige.
2-3. Hvad er projektbudgettet?
Andre faktorer, der skal overvejes, er fremstillingsomkostningerne for enkelt
og dobbeltlags PCB versus flerlags PCB. Hvis du vil have en PCB med en så høj kapacitet som muligt, vil omkostningerne uundgåeligt være relativt høje.
Nogle mennesker spørger om forholdet mellem antallet af lag i en PCB og dets pris. Generelt, jo flere lag en PCB har, jo højere er dens pris. Dette skyldes, at design ogFremstillingEn flerlags PCB tager længere tid og koster derfor mere. Diagrammet nedenfor viser de gennemsnitlige omkostninger for flerlags PCB for tre forskellige producenter under følgende betingelser:
PCB -ordremængde: 100;
PCB -størrelse: 400 mm x 200 mm;
Antal lag: 2, 4, 6, 8, 10.
Diagrammet viser gennemsnitsprisen på PCB fra tre forskellige virksomheder, ikke inklusive forsendelsesomkostninger. Omkostningerne ved en PCB kan evalueres ved hjælp af PCB -citatwebsteder, som giver dig mulighed for at vælge forskellige parametre såsom ledertype, størrelse, mængde og antal lag. Dette diagram giver kun en generel idé om de gennemsnitlige PCB -priser fra tre producenter, og priserne kan variere afhængigt af antallet af lag. Forsendelsesomkostninger er ikke inkluderet. Effektive regnemaskiner er tilgængelige online, leveret af producenterne selv for at hjælpe kunderne med at evaluere omkostningerne ved deres trykte kredsløb baseret på forskellige parametre såsom ledertype, størrelse, mængde, antal lag, isoleringsmaterialer, tykkelse osv.
2-4. Hvad er den krævede leveringstid for PCB?
Leveringstid henviser til den tid, det tager at fremstille og levere enkelt/dobbelt/flerlags PCB. Når du har brug for at producere en stor mængde PCB'er,Leveringstidskal tages i betragtning. Leveringstiden for enkelt/dobbelt/flerlags PCB varierer og afhænger af størrelsen på PCB -området. Hvis du er villig til at bruge flere penge, kan leveringstiden naturligvis forkortes.
2-5. Hvilken densitet og signallag kræver PCB?
Antallet af lag i en PCB afhænger af stiftdensiteten og signallagene. For eksempel kræver en pindensitet på 1,0 2 signallag, og når pindensiteten falder, vil antallet af krævede lag stige. Hvis stifttætheden er 0,2 eller mindre, kræves mindst 10 lag PCB.
3. Tilmeldinger af forskellige PCB-lag-enkeltlag/dobbeltlag/flerlag.
3-1. Enkeltlags PCB
Konstruktionen af et enkeltlags PCB er enkel, bestående af et enkelt lag pressede og svejste lag af elektrisk ledende materiale. Det første lag er dækket med en kobberklædt plade, og derefter påføres et lodde-resist-lag. Diagrammet over et enkeltlags PCB viser normalt tre farvede strimler til at repræsentere laget og dets to dækker lag-grå til selve det dielektriske lag, brunt til den kobberklædte plade og grøn til lodde-resist-lag.
Fordele:
● Omkostninger til lave produktion, især til produktion af forbrugerelektronik, som har en højere omkostningseffektivitet.
● Montering af komponenter, boring, lodning og installation er relativt enkel, ogproduktionsproceser mindre tilbøjelig til at støde på problemer.
● Økonomisk og egnet til masseproduktion.
● Ideelt valg til design med lav densitet.
Ansøgninger:
● Grundlæggende regnemaskiner bruger enkeltlags PCB'er.
.
● Kaffemaskiner bruger ofte enkeltlags PCB'er.
● Nogle husholdningsapparater bruger enkeltlags PCB'er.
3-2. Dobbeltlag PCB
Dobbeltlag PCB har to lag kobberbelægning med et isolerende lag derimellem.Komponenterer placeret på begge sider af bestyrelsen, hvorfor det også kaldes en dobbeltsidet PCB. De fremstilles ved at forbinde to lag kobber sammen med et dielektrisk materiale derimellem, og hver side af kobber kan transmittere forskellige elektriske signaler. De er velegnede til applikationer, der kræver høj hastighed og kompakt emballage.
Elektriske signaler dirigeres mellem de to lag kobber, og det dielektriske materiale mellem dem hjælper med at forhindre, at disse signaler forstyrrer hinanden. Double-Layer PCB er det mest almindelige og økonomiske kredsløbskort til fremstilling.
Dobbeltlags-PCB'er ligner PCB'er med enkeltlag, men har en omvendt spejlet bundhalvdel. Når du bruger dobbeltlags-PCB'er, er det dielektriske lag tykkere end for enkeltlags PCB'er. Derudover er der kobberbelægning på både øverste og nederste sider af det dielektriske materiale. Endvidere er toppen og bunden af det laminerede bræt dækket med et loddemodstandslag.
Diagrammet for et dobbeltlags PCB ligner normalt en tre-lags sandwich, med et tykt gråt lag i midten, der repræsenterer de dielektriske, brune striber på de øvre og nedre lag, der repræsenterer kobber, og tynde grønne striber på toppen og bund, der repræsenterer loddebestandigheden.
Fordele:
● Fleksibelt design gør det velegnet til en række enheder.
● Lavprisstruktur, der gør det praktisk til masseproduktion.
● Enkelt design.
● Lille størrelse egnet til forskellige udstyr.
Ansøgninger:
Dobbeltlags PCB er egnede til en lang række enkle og komplekse elektroniske enheder. Eksempler på masseproduceret udstyr, der indeholder dobbeltlags-PCB'er, inkluderer:
● HVAC-enheder, boligopvarmnings- og kølesystemer fra forskellige mærker inkluderer alle dobbeltlagstrykte kredsløbskort.
● Forstærkere, dobbeltlags PCB'er er udstyret med forstærkerenheder, der bruges af mange musikere.
● Printere, forskellige computerperifere enheder er afhængige af dobbeltlags PCB.
3-3. Fire-lags PCB
En 4-lags PCB er et trykt kredsløbskort med fire ledende lag: øverst, to indre lag og bund. Begge indre lag er kernen, der typisk bruges som et effekt- eller jordplan, mens de ydre øverste og nederste lag bruges til placering af komponenter og routingsignaler.
De ydre lag er normalt dækket med et loddemodstandslag med eksponerede puder til at tilvejebringe placeringspunkter til tilslutning af overflademonterede enheder og gennemhulskomponenter. Gennemhuller bruges typisk til at give forbindelser mellem de fire lag, der er lamineret sammen for at danne et bord.
Her er opdelingen af disse lag:
- Lag 1: Nederste lag, normalt lavet af kobber. Det fungerer som grundlaget for hele kredsløbskortet og yder støtte til de andre lag.
- Lag 2: Power Layer. Det hedder på denne måde, fordi det giver ren og stabil strøm til alle komponenter på kredsløbskortet.
- Lag 3: Jordplanlag, der tjener som jordkilde for alle komponenter på kredsløbskortet.
- Lag 4: Toplag, der bruges til routingsignaler og tilvejebringelse af forbindelsespunkter til komponenter.
I et 4-lags PCB-design adskilles 4 kobberspor med 3 lag internt dielektrisk og er forseglet øverst og bund med loddemodstandslag. Typisk vises designreglerne for 4 -lags PCB'er ved hjælp af 9 spor og 3 farver - brunt til kobber, grå til kerne og forpreg og grøn til loddemodstand.
Fordele:
● Holdbarhed-Fire-lags PCB'er er mere robuste end enkeltlags og dobbeltlags tavler.
● Kompakt størrelse - Det lille design af fire -lags PCB'er kan passe til en lang række enheder.
● Fleksibilitet - Fire -lags PCB'er kan arbejde i flere typer elektroniske enheder, herunder enkle og komplekse.
● Sikkerhed - Ved korrekt justering af effekt- og jordlagene kan fire -lags PCB beskytte mod elektromagnetisk interferens.
● Letvægt - enheder udstyret med fire -lags PCB'er kræver mindre interne ledninger, så de er typisk lettere i vægt.
Ansøgninger:
● Satellitsystemer - PCB'er med flere lag er udstyret til kredsløb.
● Håndholdte enheder - Smartphones og tablets er typisk udstyret med fire -lags PCB'er.
● Space Exploration Equipment - Multi -Layer Printed Circuit Boards giver strøm til rumudforskningsudstyr.
3-4. 6 lag PCB
En 6-lags PCB er i det væsentlige et 4-lags kort med to yderligere signallag tilføjet mellem flyene. En standard 6-lags PCB-stackup inkluderer 4 routinglag (to ydre og to indre) og 2 interne planer (en til jord og en til strøm).
Tilvejebringelse af 2 indvendige lag til højhastighedssignaler og 2 ydre lag til lavhastighedssignaler forstærker EMI markant (elektromagnetisk interferens). EMI er energien fra signaler inden for elektroniske enheder, der forstyrres ved stråling eller induktion.
Der er forskellige arrangementer for stackup af en 6-lags PCB, men antallet af anvendte effekt, signal og jordlag afhænger af applikationskravene.
En standard 6-lagsPCB StackupInkluderer øverste lag - Prepreg - Internt jordlag - Kerne - Internt routinglag - Prepreg - Internt routinglag - Kerne - Internt kraftlag - Prepreg - Bundlag.
Selvom dette er en standardkonfiguration, er det muligvis ikke egnet til alle PCB -design, og det kan være nødvendigt at flytte lagene eller have mere specifikke lag. Imidlertid skal ledningseffektivitet og minimering af krydstale overvejes, når du placerer dem.
Fordele:
● Styrke - seks -lags PCB er tykkere end deres tyndere forgængere og derfor mere robuste.
● Kompakthed - plader med seks lag af denne tykkelse har større tekniske kapaciteter og kan forbruge mindre bredde.
● Høj kapacitet - seks -lags eller mere PCB giver optimal effekt til elektroniske enheder og reducerer muligheden for krydstale og elektromagnetiske interferens i høj grad.
Ansøgninger:
● Computere - 6 -lags PCB'er var med til at drive den hurtige udvikling af personlige computere, hvilket gjorde dem mere kompakte, lettere og hurtigere.
● Datalagring - Den høje kapacitet på seks -lags PCB'er har lavet datalagringsenheder i stigende grad rigeligt i det sidste årti.
● Brandalarmsystemer - Brug af 6 eller flere kredsløbskort bliver alarmsystemer mere nøjagtige i øjeblikket med at opdage reel fare.
Efterhånden som antallet af lag i et trykt kredsløbskort øges ud over det fjerde og sjette lag, tilsættes mere ledende kobberlag og dielektriske materialelag til stackup.
For eksempel indeholder en otte -lags PCB fire planer og fire signal kobberlag - otte i alt - forbundet med syv rækker af dielektrisk materiale. Den otte-lags stackup er forseglet med dielektriske loddemaske lag på toppen og nederst. I det væsentlige svarer den otte-lags PCB-stackup til seks-lags, men med et tilsat par kobber- og forpreg-søjle.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
2023-6-17
Posttid: Jun-26-2023
