Jurutera elektrik sering menghadapi dilema menentukan bilangan lapisan yang optimum untuk aReka bentuk PCB. Adakah lebih baik menggunakan lebih banyak lapisan atau lapisan yang lebih sedikit? Bagaimana anda membuat keputusan mengenai bilangan lapisan untuk PCB?
1.Apa maksud lapisan PCB?
Lapisan PCB merujuk kepada lapisan tembaga yang dilaminasi dengansubstrat. KecualiPCB tunggal lapisanItu hanya mempunyai satu lapisan tembaga, semua PCB dengan dua atau lebih lapisan mempunyai bilangan lapisan. Komponen disolder ke lapisan paling luar, manakala lapisan lain berfungsi sebagai sambungan pendawaian. Walau bagaimanapun, beberapa PCB mewah juga akan membenamkan komponen dalam lapisan dalaman.
PCB digunakan untuk mengeluarkan pelbagai peranti dan jentera elektronik dalam industri yang berbeza, sepertiElektronik Pengguna, automotif,telekomunikasi, Aeroangkasa, Tentera, dan Perubatan
industri. Bilangan lapisan dan saiz papan tertentu menentukan kuasa dankapasitiPCB. Oleh kerana bilangan lapisan meningkat, begitu pula fungsi.
2. Bagaimana untuk menentukan bilangan lapisan PCB?
Semasa memutuskan bilangan lapisan yang sesuai untuk PCB, penting untuk mempertimbangkan manfaat menggunakanpelbagai lapisanberbanding lapisan tunggal atau berganda. Pada masa yang sama, juga perlu untuk mempertimbangkan kelebihan menggunakan reka bentuk lapisan tunggal berbanding dengan reka bentuk multilayer. Faktor -faktor ini boleh dinilai dari lima perspektif berikut:
2-1. Di manakah PCB akan digunakan?
Apabila menentukan spesifikasi untuk papan PCB, adalah penting untuk mempertimbangkan mesin atau peralatan yang dimaksudkan yang PCB akan digunakan, serta keperluan papan litar tertentu untuk peralatan tersebut. Ini termasuk mengenal pasti sama ada papan PCB akan digunakan pada canggih dan
Produk elektronik kompleks, atau dalam produk yang lebih mudah dengan fungsi asas.
2-2. Kekerapan kerja apa yang diperlukan untuk PCB?
Isu kekerapan kerja perlu dipertimbangkan ketika merancang PCB kerana parameter ini menentukan fungsi dan keupayaan PCB. Untuk keupayaan kelajuan dan operasi yang lebih tinggi, PCB pelbagai lapisan adalah penting.
2-3.Apa anggaran projek?
Faktor lain yang perlu dipertimbangkan ialah kos pembuatan tunggal
dan PCB lapisan dua berbanding PCB berbilang lapisan. Sekiranya anda mahukan PCB dengan kapasiti yang tinggi, kosnya tidak dapat dielakkan.
Sesetengah orang bertanya tentang hubungan antara bilangan lapisan dalam PCB dan harganya. Secara amnya, lebih banyak lapisan PCB mempunyai, semakin tinggi harganya. Ini kerana merancang danpembuatanPCB berbilang lapisan memerlukan lebih lama dan oleh itu lebih mahal. Carta di bawah menunjukkan kos purata PCB berbilang lapisan untuk tiga pengeluar yang berbeza di bawah syarat-syarat berikut:
Kuantiti pesanan PCB: 100;
Saiz PCB: 400mm x 200mm;
Bilangan lapisan: 2, 4, 6, 8, 10.
Carta memaparkan harga purata PCB dari tiga syarikat yang berbeza, tidak termasuk kos penghantaran. Kos PCB boleh dinilai menggunakan laman web petikan PCB, yang membolehkan anda memilih parameter yang berbeza seperti jenis konduktor, saiz, kuantiti, dan bilangan lapisan. Carta ini hanya memberikan idea umum harga PCB purata dari tiga pengeluar, dan harga mungkin berbeza mengikut bilangan lapisan. Kos penghantaran tidak termasuk. Kalkulator yang berkesan boleh didapati dalam talian, yang disediakan oleh pengeluar sendiri untuk membantu pelanggan menilai kos litar bercetak mereka berdasarkan parameter yang berbeza seperti jenis konduktor, saiz, kuantiti, bilangan lapisan, bahan penebat, ketebalan, dll.
2-4. Berapakah masa penghantaran yang diperlukan untuk PCB?
Masa penghantaran merujuk kepada masa yang diperlukan untuk mengeluarkan dan menyampaikan PCB tunggal/double/multilayer. Apabila anda perlu menghasilkan sejumlah besar PCB,masa penghantaranperlu diambil kira. Masa penghantaran untuk PCB tunggal/double/multilayer berbeza dan bergantung kepada saiz kawasan PCB. Sudah tentu, jika anda sanggup menghabiskan lebih banyak wang, masa penghantaran mungkin dipendekkan.
2-5. Apakah kepadatan dan lapisan isyarat yang diperlukan oleh PCB?
Bilangan lapisan dalam PCB bergantung kepada kepadatan pin dan lapisan isyarat. Sebagai contoh, ketumpatan pin 1.0 memerlukan 2 lapisan isyarat, dan apabila ketumpatan pin berkurangan, bilangan lapisan yang diperlukan akan meningkat. Jika ketumpatan pin adalah 0.2 atau kurang, sekurang -kurangnya 10 lapisan PCB diperlukan.
3. Ukuran lapisan PCB yang berbeza-satu lapisan/lapisan dua/lapisan berbilang.
3-1. PCB tunggal lapisan
Pembinaan PCB satu lapisan adalah mudah, yang terdiri daripada satu lapisan lapisan yang ditekan dan dikimpal bahan konduktif elektrik. Lapisan pertama ditutup dengan plat berpakaian tembaga, dan kemudian lapisan penyertaan solder digunakan. Rajah PCB satu lapisan biasanya menunjukkan tiga jalur berwarna untuk mewakili lapisan dan dua lapisan penutupnya-kelabu untuk lapisan dielektrik itu sendiri, coklat untuk plat tembaga-tembaga, dan hijau untuk lapisan solder-resist.
Kelebihan:
● Kos pembuatan yang rendah, terutamanya untuk pengeluaran elektronik pengguna, yang mempunyai kecekapan kos yang lebih tinggi.
● Perhimpunan komponen, penggerudian, pematerian, dan pemasangan agak mudah, danproses pengeluarankurang berkemungkinan menghadapi masalah.
● Ekonomi dan sesuai untuk pengeluaran besar -besaran.
● Pilihan yang ideal untuk reka bentuk berkepadatan rendah.
Aplikasi:
● Kalkulator asas menggunakan PCB tunggal lapisan.
● Radio, seperti jam penggera radio murah di kedai barangan umum, biasanya menggunakan PCB tunggal lapisan.
● Mesin kopi sering menggunakan PCB tunggal lapisan.
● Sesetengah peralatan rumah menggunakan PCB tunggal lapisan.
3-2. PCB dua lapisan
PCB dua lapisan mempunyai dua lapisan penyaduran tembaga dengan lapisan penebat di antara.Komponendiletakkan di kedua-dua belah papan, itulah sebabnya ia juga dipanggil PCB dua sisi. Mereka dihasilkan dengan menghubungkan dua lapisan tembaga bersama -sama dengan bahan dielektrik di antara, dan setiap sisi tembaga boleh menghantar isyarat elektrik yang berbeza. Mereka sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pembungkusan berkelajuan tinggi dan padat.
Isyarat elektrik diarahkan di antara kedua -dua lapisan tembaga, dan bahan dielektrik di antara mereka membantu menghalang isyarat ini daripada mengganggu satu sama lain. PCB dua lapisan adalah papan litar yang paling biasa dan ekonomik untuk menghasilkan.
PCB lapisan dua adalah serupa dengan PCB tunggal lapisan, tetapi mempunyai bahagian bawah cermin terbalik. Apabila menggunakan PCB lapisan dua, lapisan dielektrik lebih tebal daripada PCB tunggal lapisan. Di samping itu, terdapat penyaduran tembaga di kedua -dua bahagian atas dan bawah bahan dielektrik. Tambahan pula, bahagian atas dan bawah papan berlamina ditutup dengan lapisan menahan solder.
Gambar rajah PCB dua lapisan biasanya kelihatan seperti sandwic tiga lapisan, dengan lapisan kelabu tebal di tengah yang mewakili jalur dielektrik, coklat pada lapisan atas dan bawah yang mewakili tembaga, dan jalur hijau nipis di bahagian atas dan bawah yang mewakili lapisan menahan solon.
Kelebihan:
● Reka bentuk fleksibel menjadikannya sesuai untuk pelbagai peranti.
● Struktur kos rendah yang menjadikannya mudah untuk pengeluaran besar-besaran.
● Reka bentuk mudah.
● Saiz kecil sesuai untuk pelbagai peralatan.
Aplikasi:
PCB lapisan dua sesuai untuk pelbagai peranti elektronik yang mudah dan kompleks. Contoh-contoh peralatan yang dihasilkan secara massal yang mempunyai PCB lapisan dua termasuk:
● Unit HVAC, pemanasan kediaman dan sistem penyejukan dari pelbagai jenama termasuk papan litar bercetak dua lapisan.
● Penguat, PCB dua lapisan dilengkapi dengan unit penguat yang digunakan oleh banyak pemuzik.
● Pencetak, pelbagai periferal komputer bergantung pada PCB dua lapisan.
3-3. Empat lapisan PCB
PCB 4-lapisan adalah papan litar bercetak dengan empat lapisan konduktif: atas, dua lapisan dalaman, dan bawah. Kedua -dua lapisan dalaman adalah teras, biasanya digunakan sebagai satah kuasa atau tanah, manakala lapisan atas dan bawah luar digunakan untuk meletakkan komponen dan isyarat penghalaan.
Lapisan luar biasanya ditutup dengan lapisan tahan pateri dengan pad yang terdedah untuk menyediakan titik penempatan untuk menghubungkan peranti yang dipasang di permukaan dan komponen melalui lubang. Melalui lubang biasanya digunakan untuk menyediakan sambungan antara empat lapisan, yang dilaminasi bersama untuk membentuk papan.
Inilah pecahan lapisan ini:
- Lapisan 1: Lapisan bawah, biasanya diperbuat daripada tembaga. Ia berfungsi sebagai asas seluruh papan litar, memberikan sokongan untuk lapisan lain.
- Lapisan 2: Lapisan Kuasa. Ia dinamakan dengan cara ini kerana ia memberikan kuasa yang bersih dan stabil kepada semua komponen di papan litar.
- Lapisan 3: Lapisan satah tanah, berfungsi sebagai sumber tanah untuk semua komponen di papan litar.
- Lapisan 4: Lapisan atas yang digunakan untuk isyarat penghalaan dan menyediakan titik sambungan untuk komponen.
Dalam reka bentuk PCB 4-lapisan, 4 jejak tembaga dipisahkan oleh 3 lapisan dielektrik dalaman dan dimeteraikan di bahagian atas dan bawah dengan lapisan tahan pateri. Biasanya, peraturan reka bentuk untuk PCB 4 -lapisan ditunjukkan menggunakan 9 jejak dan 3 warna - coklat untuk tembaga, kelabu untuk teras dan prepreg, dan hijau untuk menahan solder.
Kelebihan:
● Ketahanan-PCB empat lapisan lebih mantap daripada papan satu lapisan dan dua lapisan.
● Saiz Kompak - Reka bentuk kecil PCB empat lapisan dapat memenuhi pelbagai peranti.
● Fleksibiliti - PCB empat lapisan boleh berfungsi dalam pelbagai jenis peranti elektronik, termasuk yang mudah dan kompleks.
● Keselamatan - Dengan menyelaraskan lapisan kuasa dan tanah, PCB empat lapisan boleh melindungi terhadap gangguan elektromagnet.
● Ringan - Peranti yang dilengkapi dengan PCB empat lapisan memerlukan pendawaian dalaman yang kurang, jadi mereka biasanya lebih ringan dalam berat badan.
Aplikasi:
● Sistem satelit - PCB berbilang lapisan dilengkapi dalam satelit yang mengorbit.
● Peranti pegang tangan - Telefon pintar dan tablet biasanya dilengkapi dengan PCB empat lapisan.
● Peralatan Eksplorasi Angkasa - Papan litar bercetak berbilang lapisan memberikan kuasa kepada peralatan penerokaan ruang angkasa.
3-4. 6 lapisan PCB
PCB 6-lapisan pada dasarnya adalah papan 4-lapisan dengan dua lapisan isyarat tambahan yang ditambah di antara pesawat. Stackup PCB 6-lapisan standard termasuk 4 lapisan penghalaan (dua luar dan dua dalaman) dan 2 pesawat dalaman (satu untuk tanah dan satu untuk kuasa).
Menyediakan 2 lapisan dalaman untuk isyarat berkelajuan tinggi dan 2 lapisan luar untuk isyarat berkelajuan rendah dengan ketara menguatkan EMI (gangguan elektromagnet). EMI adalah tenaga isyarat dalam peranti elektronik yang terganggu oleh radiasi atau induksi.
Terdapat pelbagai pengaturan untuk stackup PCB 6-lapisan, tetapi bilangan kuasa, isyarat, dan lapisan tanah yang digunakan bergantung kepada keperluan aplikasi.
Lapisan 6 standardStackup PCBTermasuk Lapisan Atas - Prepreg - Lapisan Tanah Dalaman - Teras - Lapisan Routing Dalaman - Prepreg - Lapisan Routing Dalaman - Teras - Lapisan Kuasa Dalaman - Lapisan Bawah Prepreg.
Walaupun ini adalah konfigurasi standard, ia mungkin tidak sesuai untuk semua reka bentuk PCB, dan mungkin perlu untuk meletakkan semula lapisan atau mempunyai lapisan yang lebih spesifik. Walau bagaimanapun, kecekapan pendawaian dan pengurangan crosstalk mesti dipertimbangkan ketika meletakkannya.
Kelebihan:
● Kekuatan - PCB enam lapisan lebih tebal daripada pendahulu mereka yang lebih nipis dan oleh itu lebih mantap.
● Kompak - Papan dengan enam lapisan ketebalan ini mempunyai keupayaan teknikal yang lebih besar dan boleh menggunakan kurang lebar.
● Kapasiti Tinggi - enam lapisan atau lebih PCB memberikan kuasa optimum untuk peranti elektronik dan sangat mengurangkan kemungkinan gangguan crosstalk dan elektromagnet.
Aplikasi:
● Komputer - PCB 6 -lapisan membantu memacu perkembangan pesat komputer peribadi, menjadikannya lebih padat, lebih ringan, dan lebih cepat.
● Penyimpanan Data - Kapasiti tinggi PCB enam lapisan telah menjadikan peranti penyimpanan data semakin banyak sepanjang dekad yang lalu.
● Sistem penggera kebakaran - Menggunakan 6 atau lebih papan litar, sistem penggera menjadi lebih tepat pada saat mengesan bahaya sebenar.
Oleh kerana bilangan lapisan dalam papan litar bercetak meningkat di luar lapisan keempat dan keenam, lebih banyak lapisan tembaga konduktif dan lapisan bahan dielektrik ditambah ke stackup.
Sebagai contoh, PCB lapan lapisan mengandungi empat pesawat dan empat lapisan tembaga isyarat - lapan dalam jumlah yang dihubungkan dengan tujuh baris bahan dielektrik. Stackup lapan lapisan dimeteraikan dengan lapisan topeng solder dielektrik di atas dan bawah. Pada asasnya, stackup PCB lapan lapisan adalah sama dengan enam lapisan, tetapi dengan sepasang lajur tembaga dan prepreg tambahan.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
2023-6-17
Masa Post: Jun-26-2023
