Elektriska ingenjörer möter ofta dilemmaet att bestämma det optimala antalet lager för enPCB -design. Är det bättre att använda fler lager eller färre lager? Hur fattar du beslutet om antalet lager för en PCB?
1. Vad betyder PCB -skikt?
Skikten av en PCB hänvisar till kopparskikten som är laminerade medsubstrat. Med undantag förEnskikts PCBsom bara har ett kopparskikt, alla PCB med två eller flera lager har ett jämnt antal lager. Komponenterna är lödda på det yttersta skiktet, medan de andra skikten fungerar som ledningsanslutningar. Vissa avancerade PCB kommer emellertid också att bädda in komponenter i de inre skikten.
PCB används för att tillverka olika elektroniska enheter och maskiner i olika branscher, till exempelkonsumentelektronik, Automotive,telekommunikation, Aerospace, Military och Medical
branscher. Antalet lager och storlek på ett specifikt kort bestämmer kraften ochkapacitetav PCB. När antalet lager ökar, gör också funktionaliteten.
2. Hur bestämmer du antalet PCB -skikt?
När du beslutar om lämpligt antal lager för en PCB är det viktigt att överväga fördelarna med att användaflera lagerkontra enstaka eller dubbla lager. Samtidigt är det också nödvändigt att överväga fördelarna med att använda en enda lagerdesign jämfört med de för flerskiktsdesign. Dessa faktorer kan utvärderas ur följande fem perspektiv:
2-1. Var kommer PCB att användas?
Vid bestämning av specifikationerna för ett PCB -kort är det avgörande att överväga den avsedda maskinen eller utrustningen som PCB kommer att användas i, liksom de specifika kretskortkraven för sådan utrustning. Detta inkluderar att identifiera om PCB -kortet kommer att användas i sofistikerade och
komplexa elektroniska produkter eller i enklare produkter med grundläggande funktionalitet.
2-2. Vilken arbetsfrekvens behövs för PCB?
Frågan om arbetsfrekvens måste beaktas vid utformning av en PCB eftersom denna parameter bestämmer PCB: s funktionalitet och kapacitet. För högre hastighet och driftsfunktioner är Multi-Layer PCB: er viktiga.
2-3. Vad är projektbudgeten?
Andra faktorer att tänka på är tillverkningskostnaderna för enstaka
och dubbelskikts PCB kontra Multi-Layer PCB. Om du vill ha en PCB med en så hög kapacitet som möjligt kommer kostnaden oundvikligen att vara relativt höga.
Vissa människor frågar om förhållandet mellan antalet lager i en PCB och dess pris. Generellt sett, ju fler lager en PCB har, desto högre är priset. Detta beror på att designa ochtillverkningEn PCB med flera lager tar längre tid och kostar därför mer. Diagrammet nedan visar den genomsnittliga kostnaden för Multi-Layer PCB för tre olika tillverkare under följande förhållanden:
PCB Orderkvantitet: 100;
PCB -storlek: 400 mm x 200 mm;
Antal lager: 2, 4, 6, 8, 10.
Diagrammet visar det genomsnittliga priset på PCB från tre olika företag, inklusive fraktkostnader. Kostnaden för en PCB kan utvärderas med PCB -offertwebbplatser, som gör att du kan välja olika parametrar som ledartyp, storlek, kvantitet och antal lager. Detta diagram ger endast en allmän uppfattning om de genomsnittliga PCB -priserna från tre tillverkare, och priserna kan variera beroende på antalet lager. Fraktkostnader ingår inte. Effektiva kalkylatorer finns tillgängliga online, tillhandahållna av tillverkare själva för att hjälpa kunder att utvärdera kostnaden för sina tryckta kretsar baserat på olika parametrar som ledartyp, storlek, kvantitet, antal lager, isoleringsmaterial, tjocklek, etc.
2-4. Vad är den nödvändiga leveranstiden för PCB?
Leveranstid hänvisar till den tid det tar att tillverka och leverera enkla/dubbla/flerskikts -PCB. När du behöver producera en stor mängd PCB,leveranstidmåste beaktas. Leveranstiden för enstaka/dubbel/flerskikts -PCB varierar och beror på storleken på PCB -området. Naturligtvis, om du är villig att spendera mer pengar, kan leveranstiden förkortas.
2-5. Vilken täthet och signalskikt kräver PCB?
Antalet lager i en PCB beror på stiftdensiteten och signalskikten. Till exempel kräver en stiftdensitet på 1,0 2 signalskikt, och när stiftdensiteten minskar kommer antalet krävda lager att öka. Om stiftdensiteten är 0,2 eller mindre krävs minst 10 lager PCB.
3. Föreningar av olika PCB-skikt-Enskikt/dubbelskikt/multilager.
3-1. Enskikts PCB
Konstruktionen av en enskikts-PCB är enkel, bestående av ett enda lager av pressade och svetsade lager av elektriskt ledande material. Det första skiktet är täckt med en kopparklädd platta och sedan appliceras ett lödresistiskt skikt. Diagrammet för en enskikts-PCB visar vanligtvis tre färgade remsor för att representera skiktet och dess två täckningsskikt-grått för det dielektriska skiktet, brunt för den kopparklädda plattan och grönt för lödresisten.
Fördelar:
● Låga tillverkningskostnader, särskilt för produktion av konsumentelektronik, som har en högre kostnadseffektivitet.
● Montering av komponenter, borrning, lödning och installation är relativt enkla ochproduktionsprocessär mindre benägna att stöta på problem.
● Ekonomisk och lämplig för massproduktion.
● Idealiskt val för design med låg densitet.
Applikationer:
● Grundläggande kalkylatorer använder enskikts-PCB.
● Radios, såsom billiga radio väckarklockor i allmänna varor, använder vanligtvis enskikts-PCB.
● Kaffemaskiner använder ofta enskikts-PCB.
● Vissa hushållsapparater använder enskikts-PCB.
3-2. Dubbelskikts PCB
Dubbelskikts PCB har två lager kopparplätering med ett isolerande lager däremellan.Komponenterplaceras på båda sidor av brädet, varför det också kallas en dubbelsidig PCB. De tillverkas genom att ansluta två lager koppar tillsammans med ett dielektriskt material däremellan, och varje sida av koppar kan överföra olika elektriska signaler. De är lämpliga för applikationer som kräver hög hastighet och kompakt förpackning.
Elektriska signaler dirigeras mellan de två kopparskikten, och det dielektriska materialet mellan dem hjälper till att förhindra att dessa signaler stör varandra. Double-Layer PCB är det vanligaste och ekonomiska kretskortet att tillverka.
Dubbelskikts PCB liknar enskikts-PCB, men har en inverterad speglad bottenhalva. När du använder dubbelskikts PCB är det dielektriska skiktet tjockare än för enskikts-PCB. Dessutom finns det kopparplätering på både topp- och bottensidan av det dielektriska materialet. Vidare är toppen och botten av det laminerade brädet täckt med ett lödmotståndskikt.
Diagrammet för ett dubbelskikts PCB ser vanligtvis ut som en tre-skikts smörgås, med ett tjockt grått lager i mitten som representerar det dielektriska, bruna ränderna på de övre och nedre skikten som representerar koppar, och tunna gröna ränder på toppen och botten som representerar lödets motståndskikt.
Fördelar:
● Flexibel design gör den lämplig för olika enheter.
● Lågkostnadsstruktur som gör det bekvämt för massproduktion.
● Enkel design.
● Små storlek som är lämplig för olika utrustning.
Applikationer:
Dubbelskikts PCB är lämpliga för ett brett utbud av enkla och komplexa elektroniska enheter. Exempel på massproducerad utrustning som har dubbelskikts PCB inkluderar:
● HVAC-enheter, bostadsvärme- och kylsystem från olika märken inkluderar alla dubbelskikts tryckta kretskort.
● Förstärkare, dubbelskikts PCB är utrustade med förstärkare som används av många musiker.
● Skrivare, olika datorpromenader förlitar sig på dubbelskikts PCB.
3-3. Fyraskikts PCB
En 4-lagers PCB är ett tryckt kretskort med fyra ledande lager: topp, två inre lager och botten. Båda inre skikten är kärnan, vanligtvis används som ett kraft eller markplan, medan de yttre topp- och bottenlagren används för att placera komponenter och routingssignaler.
De yttre skikten är vanligtvis täckta med ett lödmotståndskikt med exponerade kuddar för att tillhandahålla placeringspunkter för anslutning av ytmonterade anordningar och genomhålskomponenter. Genom hål används vanligtvis för att ge anslutningar mellan de fyra lagren, som är laminerade tillsammans för att bilda ett bräde.
Här är uppdelningen av dessa lager:
- Lager 1: Bottenlager, vanligtvis tillverkat av koppar. Det fungerar som grunden för hela kretskortet och ger stöd för de andra lagren.
- Lager 2: Strömskikt. Det heter på detta sätt eftersom det ger ren och stabil kraft till alla komponenter på kretskortet.
- Lager 3: Markplanskikt, som fungerar som markkälla för alla komponenter på kretskortet.
- Lager 4: Toppskikt som används för routingssignaler och tillhandahåller anslutningspunkter för komponenter.
I en 4-lagers PCB-design separeras 4 kopparspår med 3 lager inre dielektriska och förseglas på toppen och botten med lödmotståndsskikt. Vanligtvis visas designreglerna för 4 -skikts PCB med 9 spår och 3 färger - bruna för koppar, grå för kärna och prepreg och grönt för lödmotstånd.
Fördelar:
● Hållbarhet-Fyra-lagers PCB är mer robusta än enskikts- och dubbelskiktskivor.
● Kompaktstorlek - Den lilla designen av fyraskikts PCB kan passa ett brett utbud av enheter.
● Flexibilitet - Fyra -lagers PCB kan fungera i flera typer av elektroniska enheter, inklusive enkla och komplexa.
● Säkerhet - Genom att anpassa kraft- och marklagren korrekt kan fyraskikts PCB skydda mot elektromagnetisk störning.
● Lätt - enheter utrustade med fyra -lagers PCB kräver mindre interna ledningar, så de är vanligtvis lättare i vikt.
Applikationer:
● Satellitsystem - Multi -lagers PCB är utrustade i kretsande satelliter.
● Handhållna enheter - Smartphones och surfplattor är vanligtvis utrustade med fyra -lagers PCB.
● Space Exploration Equipment - Multi -Layer Tryckta kretskort ger kraft till rymdutforskningsutrustningen.
3-4. 6 lager PCB
En 6-skikts PCB är i huvudsak ett 4-skiktskiva med ytterligare två signallager som läggs till mellan planen. En standard 6-lagers PCB-staplar innehåller fyra routingskikt (två yttre och två inre) och 2 interna plan (ett för mark och en för kraft).
Tillhandahållande av 2 interna skikt för höghastighetssignaler och 2 yttre lager för låghastighetssignaler förstärker EMI signifikant (elektromagnetisk störning). EMI är energin från signaler inom elektroniska anordningar som störs av strålning eller induktion.
Det finns olika arrangemang för staplingen av en 6-lagers PCB, men antalet kraft, signal och marklager som används beror på applikationskraven.
Ett standard 6-skiktPCB -staplarInkluderar toppskikt - prepreg - internt marklager - kärna - internt routingskikt - prepreg - internt routingskikt - kärna - internt kraftskikt - prepreg - bottenlager.
Även om detta är en standardkonfiguration kan det inte vara lämpligt för alla PCB -konstruktioner, och det kan vara nödvändigt att flytta lagren eller ha mer specifika lager. Kablingseffektivitet och minimering av övergång måste emellertid beaktas vid placering av dem.
Fördelar:
● Styrka - Sexskikts PCB är tjockare än deras tunnare föregångare och därför mer robusta.
● Kompaktitet - Brädor med sex lager av denna tjocklek har större tekniska kapaciteter och kan konsumera mindre bredd.
● Hög kapacitet - Sexskikts eller mer PCB ger optimal kraft för elektroniska anordningar och minskar möjligheten till övergång och elektromagnetisk störning kraftigt.
Applikationer:
● Datorer - 6 -lagers PCB hjälpte till att driva den snabba utvecklingen av persondatorer, vilket gör dem mer kompakta, lättare och snabbare.
● Datalagring - Den höga kapaciteten för sexskikts PCB har gjort datalagringsenheter allt mer rikligt under det senaste decenniet.
● Brandlarmssystem - Med 6 eller fler kretskort blir larmsystemen mer exakta i det ögonblick då de upptäcker verklig fara.
När antalet lager i ett tryckt kretskort ökar utöver det fjärde och sjätte skiktet, läggs mer ledande kopparlager och dielektriska materiallager till stapeln.
Till exempel innehåller en åttaskikts PCB fyra plan och fyra signal kopparlager - åtta totalt - anslutna med sju rader med dielektriskt material. Stackupen på åttaskikten är förseglad med dielektriska lödmaskskikt på topp och botten. I huvudsak liknar den åttaskikts PCB-stackupen den sexskikten, men med ett extra par koppar- och prepreg-kolonn.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
2023-6-17
Posttid: juni-26-2023
