Ang mga inhinyero ng elektrikal ay madalas na nahaharap sa problema ng pagtukoy ng pinakamainam na bilang ng mga layer para sa isang disenyo ng PCB.Mas mainam bang gumamit ng mas maraming layer o mas kaunting layer?Paano mo gagawin ang desisyon sa bilang ng mga layer para sa isang PCB?
1.Ano ang ibig sabihin ng layer ng PCB?
Ang mga layer ng isang PCB ay tumutukoy sa mga tansong layer na nakalamina sa substrate.Maliban sa mga single-layer na PCB na mayroon lamang isang tansong layer, lahat ng PCB na may dalawa o higit pang mga layer ay may pantay na bilang ng mga layer.Ang mga bahagi ay ibinebenta sa pinakalabas na layer, habang ang iba pang mga layer ay nagsisilbing mga koneksyon sa mga kable.Gayunpaman, ang ilang mga high-end na PCB ay mag-e-embed din ng mga bahagi sa loob ng mga panloob na layer.
Ginagamit ang mga PCB sa paggawa ng iba't ibang elektronikong aparato at makinarya sa iba't ibang industriya, tulad ng consumer electronics, automotive, telekomunikasyon, aerospace, militar, at medikal.
mga industriya.Tinutukoy ng bilang ng mga layer at laki ng isang partikular na board ang kapangyarihan at kapasidad ng PCB.Habang tumataas ang bilang ng mga layer, tumataas din ang functionality.
2.Paano Matutukoy ang Bilang ng mga Layer ng PCB?
Kapag nagpapasya sa naaangkop na bilang ng mga layer para sa isang PCB, mahalagang isaalang-alang ang mga benepisyo ng paggamit ng maraming layer kumpara sa isa o dobleng layer.Kasabay nito, kinakailangan ding isaalang-alang ang mga pakinabang ng paggamit ng solong disenyo ng layer kumpara sa mga disenyo ng multilayer.Ang mga salik na ito ay maaaring masuri mula sa sumusunod na limang pananaw:
2-1.Saan gagamitin ang PCB?
Kapag tinutukoy ang mga detalye para sa isang PCB board, mahalagang isaalang-alang ang nilalayong makina o kagamitan kung saan gagamitin ang PCB, pati na rin ang mga partikular na kinakailangan sa circuit board para sa naturang kagamitan.Kabilang dito ang pagtukoy kung ang PCB board ay gagamitin sa sopistikadong at
kumplikadong mga produktong elektroniko, o sa mas simpleng mga produkto na may pangunahing pag-andar.
2-2.Anong dalas ng pagtatrabaho ang kailangan para sa PCB?
Ang isyu ng dalas ng pagtatrabaho ay kailangang isaalang-alang kapag nagdidisenyo ng isang PCB dahil tinutukoy ng parameter na ito ang pag-andar at kapasidad ng PCB.Para sa mas mataas na bilis at mga kakayahan sa pagpapatakbo, ang mga multi-layer na PCB ay mahalaga.
2-3.Ano ang badyet ng proyekto?
Ang iba pang mga salik na dapat isaalang-alang ay ang mga gastos sa pagmamanupaktura ng single
at mga double layer na PCB kumpara sa mga multi-layer na PCB.Kung gusto mo ng isang PCB na may mataas na kapasidad hangga't maaari, ang gastos ay hindi maiiwasang medyo mataas.
Ang ilang mga tao ay nagtatanong tungkol sa kaugnayan sa pagitan ng bilang ng mga layer sa isang PCB at ang presyo nito.Sa pangkalahatan, mas maraming layer ang PCB, mas mataas ang presyo nito.Ito ay dahil ang pagdidisenyo at paggawa ng isang multi-layer na PCB ay mas tumatagal at samakatuwid ay nagkakahalaga ng higit pa.Ipinapakita ng tsart sa ibaba ang average na halaga ng mga multi-layer na PCB para sa tatlong magkakaibang mga tagagawa sa ilalim ng mga sumusunod na kondisyon:
Dami ng order ng PCB: 100;
Laki ng PCB: 400mm x 200mm;
Bilang ng mga layer: 2, 4, 6, 8, 10.
Ipinapakita ng chart ang average na presyo ng mga PCB mula sa tatlong magkakaibang kumpanya, hindi kasama ang mga gastos sa pagpapadala.Maaaring suriin ang halaga ng isang PCB gamit ang mga website ng quotation ng PCB, na nagbibigay-daan sa iyong pumili ng iba't ibang mga parameter tulad ng uri ng konduktor, laki, dami, at bilang ng mga layer.Ang chart na ito ay nagbibigay lamang ng pangkalahatang ideya ng average na presyo ng PCB mula sa tatlong tagagawa, at ang mga presyo ay maaaring mag-iba ayon sa bilang ng mga layer.Hindi kasama ang mga gastos sa pagpapadala.Ang mga epektibong calculator ay magagamit online, na ibinigay ng mga tagagawa mismo upang matulungan ang mga customer na suriin ang halaga ng kanilang mga naka-print na circuit batay sa iba't ibang mga parameter tulad ng uri ng konduktor, laki, dami, bilang ng mga layer, materyales sa pagkakabukod, kapal, atbp.
2-4.Ano ang kinakailangang oras ng paghahatid para sa PCB?
Ang oras ng paghahatid ay tumutukoy sa oras na kinakailangan upang makagawa at makapaghatid ng mga single/double/multilayer PCB.Kapag kailangan mong gumawa ng isang malaking dami ng mga PCB, ang oras ng paghahatid ay kailangang isaalang-alang.Ang oras ng paghahatid para sa single/double/multilayer PCB ay nag-iiba at depende sa laki ng PCB area.Siyempre, kung handa kang gumastos ng mas maraming pera, ang oras ng paghahatid ay maaaring paikliin.
2-5.Anong density at signal layer ang kailangan ng PCB?
Ang bilang ng mga layer sa isang PCB ay depende sa density ng pin at mga layer ng signal.Halimbawa, ang density ng pin na 1.0 ay nangangailangan ng 2 layer ng signal, at habang bumababa ang density ng pin, tataas ang bilang ng mga kinakailangang layer.Kung ang pin density ay 0.2 o mas mababa, hindi bababa sa 10 layer ng PCB ang kinakailangan.
3. Mga Kalamangan ng Iba't ibang Layer ng PCB - Single-layer/Double-layer/Multi-layer.
3-1.Isang-layer na PCB
Ang pagtatayo ng isang solong-layer na PCB ay simple, na binubuo ng isang solong layer ng pinindot at welded na mga layer ng electrically conductive material.Ang unang layer ay natatakpan ng isang plato na nakasuot ng tanso, at pagkatapos ay inilapat ang isang solder-resist na layer.Ang diagram ng isang single-layer na PCB ay karaniwang nagpapakita ng tatlong kulay na strips upang kumatawan sa layer at sa dalawang covering layer nito - gray para sa dielectric layer mismo, brown para sa copper-clad plate, at berde para sa solder-resist layer.
Mga kalamangan:
● Mababang gastos sa pagmamanupaktura, lalo na para sa produksyon ng consumer electronics, na may mas mataas na kahusayan sa gastos.
● Ang pag-assemble ng mga bahagi, pagbabarena, paghihinang, at pag-install ay medyo simple, at ang proseso ng produksyon ay mas malamang na magkaroon ng mga problema.
● Matipid at angkop para sa mass production.
●Perpektong pagpipilian para sa mga low-density na disenyo.
Mga Application:
● Ang mga pangunahing calculator ay gumagamit ng mga single-layer na PCB.
● Ang mga radyo, gaya ng mababang presyo ng mga radio alarm clock sa mga pangkalahatang tindahan ng merchandise, ay karaniwang gumagamit ng mga single-layer na PCB.
● Ang mga coffee machine ay kadalasang gumagamit ng mga single-layer na PCB.
● Ang ilang gamit sa bahay ay gumagamit ng mga single-layer na PCB.
3-2.Double-layer na PCB
Ang double-layer na PCB ay may dalawang layer ng copper plating na may insulating layer sa pagitan.Ang mga bahagi ay inilalagay sa magkabilang panig ng board, kaya naman tinatawag din itong double-sided PCB.Ginagawa ang mga ito sa pamamagitan ng pagkonekta ng dalawang layer ng tanso kasama ng isang dielectric na materyal sa pagitan, at ang bawat panig ng tanso ay maaaring magpadala ng iba't ibang mga de-koryenteng signal.Ang mga ito ay angkop para sa mga application na nangangailangan ng mataas na bilis at compact na packaging.
Ang mga de-koryenteng signal ay niruruta sa pagitan ng dalawang layer ng tanso, at ang dielectric na materyal sa pagitan ng mga ito ay nakakatulong na pigilan ang mga signal na ito na makasagabal sa isa't isa.Ang double-layer na PCB ay ang pinakakaraniwan at matipid na circuit board na ginagawa.
Ang mga double-layer na PCB ay katulad ng mga single-layer na PCB, ngunit may nakabaliktad na naka-mirror na kalahati sa ibaba.Kapag gumagamit ng double-layer na PCB, ang dielectric layer ay mas makapal kaysa sa single-layer na PCB.Bilang karagdagan, mayroong tansong kalupkop sa parehong itaas at ibabang bahagi ng dielectric na materyal.Higit pa rito, ang tuktok at ibaba ng laminated board ay natatakpan ng isang solder resist layer.
Ang diagram ng isang double-layer na PCB ay karaniwang mukhang isang tatlong-layer na sandwich, na may makapal na kulay-abo na layer sa gitna na kumakatawan sa dielectric, mga brown na guhit sa itaas at ibabang mga layer na kumakatawan sa tanso, at manipis na berdeng mga guhit sa itaas at ibaba kumakatawan sa solder resist layer.
Mga kalamangan:
● Ang flexible na disenyo ay ginagawa itong angkop para sa iba't ibang device.
● Mababang gastos na istraktura na ginagawang maginhawa para sa mass production.
● Simpleng disenyo.
● Maliit na sukat na angkop para sa iba't ibang kagamitan.
Mga Application:
Ang mga double-layer na PCB ay angkop para sa isang malawak na hanay ng simple at kumplikadong mga elektronikong aparato.Ang mga halimbawa ng mass-produced na kagamitan na nagtatampok ng mga double-layer na PCB ay kinabibilangan ng:
● Ang mga HVAC unit, residential heating at cooling system mula sa iba't ibang brand ay may kasamang double-layer printed circuit boards.
● Ang mga amplifier, double-layer na PCB ay nilagyan ng mga amplifier unit na ginagamit ng maraming musikero.
● Ang mga printer, iba't ibang computer peripheral ay umaasa sa mga double-layer na PCB.
3-3.Apat na layer na PCB
Ang 4-layer na PCB ay isang naka-print na circuit board na may apat na conductive layer: itaas, dalawang panloob na layer, at ibaba.Ang parehong mga panloob na layer ay ang core, karaniwang ginagamit bilang isang power o ground plane, habang ang mga panlabas na layer sa itaas at ibaba ay ginagamit para sa paglalagay ng mga bahagi at routing signal.
Ang mga panlabas na layer ay karaniwang natatakpan ng isang solder resist layer na may mga nakalantad na pad upang magbigay ng mga placement point para sa pagkonekta ng mga surface-mounted device at through-hole na mga bahagi.Ang mga through-hole ay karaniwang ginagamit upang magbigay ng mga koneksyon sa pagitan ng apat na layer, na pinagsama-samang nakalamina upang bumuo ng isang board.
Narito ang breakdown ng mga layer na ito:
- Layer 1: Bottom layer, kadalasang gawa sa tanso.Ito ay nagsisilbing pundasyon ng buong circuit board, na nagbibigay ng suporta para sa iba pang mga layer.
- Layer 2: Power layer.Pinangalanan ito sa ganitong paraan dahil nagbibigay ito ng malinis at matatag na kapangyarihan sa lahat ng mga bahagi sa circuit board.
- Layer 3: Ground plane layer, nagsisilbing ground source para sa lahat ng bahagi sa circuit board.
- Layer 4: Top layer na ginagamit para sa pagruruta ng mga signal at pagbibigay ng mga punto ng koneksyon para sa mga bahagi.
Sa isang 4-layer na disenyo ng PCB, 4 na mga bakas ng tanso ay pinaghihiwalay ng 3 patong ng panloob na dielectric at tinatakan sa itaas at ibaba ng mga layer ng solder resist.Karaniwan, ang mga panuntunan sa disenyo para sa 4-layer na PCB ay ipinapakita gamit ang 9 na bakas at 3 kulay - kayumanggi para sa tanso, kulay abo para sa core at prepreg, at berde para sa solder resist.
Mga kalamangan:
● Durability - Ang mga four-layer na PCB ay mas matatag kaysa sa single-layer at double-layer boards.
● Compact size - Ang maliit na disenyo ng mga four-layer na PCB ay maaaring magkasya sa isang malawak na hanay ng mga device.
●Kakayahang umangkop - Ang mga apat na layer na PCB ay maaaring gumana sa maraming uri ng mga elektronikong device, kabilang ang mga simple at kumplikado.
● Kaligtasan - Sa wastong pag-align ng power at ground layers, ang mga four-layer na PCB ay maaaring maprotektahan laban sa electromagnetic interference.
● Magaan - Ang mga device na nilagyan ng mga four-layer na PCB ay nangangailangan ng mas kaunting panloob na mga kable, kaya karaniwang mas magaan ang timbang ng mga ito.
Mga Application:
● Sistema ng Satellite - Ang mga multi-layer na PCB ay nilagyan ng mga orbit na satellite.
● Mga Handheld Device - Ang mga smartphone at tablet ay karaniwang nilagyan ng apat na layer na PCB.
● Space Exploration Equipment - Ang mga multi-layer na naka-print na circuit board ay nagbibigay ng kapangyarihan sa mga kagamitan sa paggalugad sa kalawakan.
3-4.6 na layer ng pcb
Ang 6-layer na PCB ay mahalagang isang 4-layer board na may dalawang karagdagang signal layer na idinagdag sa pagitan ng mga eroplano.Ang karaniwang 6-layer na PCB stackup ay may kasamang 4 na routing layer (dalawang panlabas at dalawang panloob) at 2 panloob na eroplano (isa para sa ground at isa para sa power).
Ang pagbibigay ng 2 panloob na layer para sa mga high-speed signal at 2 panlabas na layer para sa mga low-speed na signal ay makabuluhang nagpapalakas ng EMI (electromagnetic interference).Ang EMI ay ang enerhiya ng mga signal sa loob ng mga electronic device na naaabala ng radiation o induction.
Mayroong iba't ibang mga pagsasaayos para sa stackup ng isang 6-layer na PCB, ngunit ang bilang ng kapangyarihan, signal, at mga layer ng lupa na ginamit ay nakasalalay sa mga kinakailangan sa aplikasyon.
Kasama sa karaniwang 6-layer na PCB stackup ang tuktok na layer - prepreg - panloob na layer ng lupa - core - panloob na layer ng pagruruta - prepreg - panloob na layer ng pagruruta - core - panloob na layer ng kapangyarihan - prepreg - ilalim na layer.
Bagama't ito ay isang karaniwang pagsasaayos, maaaring hindi ito angkop para sa lahat ng disenyo ng PCB, at maaaring kailanganin na muling iposisyon ang mga layer o magkaroon ng mas tiyak na mga layer.Gayunpaman, ang kahusayan ng mga kable at pag-minimize ng crosstalk ay dapat isaalang-alang kapag inilalagay ang mga ito.
Mga kalamangan:
● Lakas - Ang mga anim na layer na PCB ay mas makapal kaysa sa kanilang mga mas manipis na nauna at samakatuwid ay mas matatag.
● Compactness - Ang mga board na may anim na layer ng ganitong kapal ay may mas malaking teknikal na kakayahan at maaaring kumonsumo ng mas kaunting lapad.
● Mataas na kapasidad - Ang anim na layer o higit pang mga PCB ay nagbibigay ng pinakamainam na kapangyarihan para sa mga electronic device at lubos na binabawasan ang posibilidad ng crosstalk at electromagnetic interference.
Mga Application:
● Mga Computer - Nakatulong ang 6-layer na mga PCB na humimok sa mabilis na pag-unlad ng mga personal na computer, na ginagawang mas compact, mas magaan, at mas mabilis ang mga ito.
● Imbakan ng data - Ang mataas na kapasidad ng anim na layer na mga PCB ay nagparami ng mga aparato sa pag-iimbak ng data sa nakalipas na dekada.
● Mga sistema ng alarma sa sunog - Gamit ang 6 o higit pang mga circuit board, nagiging mas tumpak ang mga sistema ng alarma sa sandaling matukoy ang tunay na panganib.
Habang tumataas ang bilang ng mga layer sa isang naka-print na circuit board lampas sa ikaapat at ikaanim na layer, mas maraming conductive copper layer at dielectric material na layer ang idinaragdag sa stackup.
Halimbawa, ang isang walong-layer na PCB ay naglalaman ng apat na eroplano at apat na signal copper layer - walo sa kabuuan - na konektado ng pitong hilera ng dielectric na materyal.Ang eight-layer stackup ay selyadong may dielectric solder mask layers sa itaas at ibaba.Mahalaga, ang walong-layer na PCB stackup ay katulad ng anim na layer, ngunit may idinagdag na pares ng tanso at prepreg na column.
Shenzhen ANKE PCB Co.,LTD
2023-6-17
Oras ng post: Hun-26-2023
