Ang mga de -koryenteng inhinyero ay madalas na nahaharap sa dilemma ng pagtukoy ng pinakamainam na bilang ng mga layer para sa aDisenyo ng PCB. Mas mahusay bang gumamit ng mas maraming mga layer o mas kaunting mga 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 layer ng tanso na nakalamina sasubstrate. Maliban saSingle-layer PCBSIyon ay mayroon lamang isang layer ng tanso, ang lahat ng mga PCB na may dalawa o higit pang mga layer ay may kahit na bilang ng mga layer. Ang mga sangkap ay ibinebenta sa pinakamalawak na layer, habang ang iba pang mga layer ay nagsisilbing koneksyon sa mga kable. Gayunpaman, ang ilang mga high-end na PCB ay mag-embed din ng mga sangkap sa loob ng mga panloob na layer.
Ginagamit ang mga PCB upang gumawa ng iba't ibang mga elektronikong aparato at makinarya sa iba't ibang mga industriya, tulad ngMga elektronikong consumer, automotiko,telecommunication, aerospace, militar, at medikal
mga industriya. Ang bilang ng mga layer at laki ng isang tukoy na board ay tumutukoy sa kapangyarihan atkapasidadng PCB. Habang tumataas ang bilang ng mga layer, gayon din ang pag -andar.
2. Paano matukoy 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 pakinabang ng paggamitMaramihang mga layerkumpara sa solong o dobleng layer. Kasabay nito, kinakailangan din na isaalang -alang ang mga pakinabang ng paggamit ng isang 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 pagtutukoy para sa isang PCB board, mahalaga na isaalang -alang ang inilaan na makina o kagamitan na gagamitin ng PCB, pati na rin ang mga tiyak na mga kinakailangan sa circuit board para sa naturang kagamitan. Kasama dito ang pagkilala kung ang PCB board ay gagamitin sa sopistikado at
kumplikadong mga produktong elektroniko, o sa mas simpleng mga produkto na may pangunahing pag -andar.
2-2. Anong dalas ng pagtatrabaho ang kinakailangan 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 kakayahan sa pagpapatakbo, ang mga PCB ng multi-layer ay mahalaga.
2-3.Ano ang badyet ng proyekto?
Ang iba pang mga kadahilanan na dapat isaalang -alang ay ang mga gastos sa pagmamanupaktura ng solong
at dobleng layer PCB kumpara sa mga multi-layer PCB. Kung nais mo ang isang PCB na may mataas na kapasidad hangga't maaari, ang gastos ay hindi maiiwasang medyo mataas.
Ang ilang mga tao ay nagtanong tungkol sa ugnayan sa pagitan ng bilang ng mga layer sa isang PCB at ang presyo nito. Karaniwan, ang mas maraming mga layer ng isang PCB, mas mataas ang presyo nito. Ito ay dahil sa pagdidisenyo atPaggawaAng isang multi-layer na PCB ay tumatagal ng mas mahaba at samakatuwid ay nagkakahalaga ng higit pa. Ang tsart sa ibaba ay nagpapakita ng average na gastos ng multi-layer 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 tsart ang average na presyo ng mga PCB mula sa tatlong magkakaibang kumpanya, hindi kasama ang mga gastos sa pagpapadala. Ang gastos ng isang PCB ay maaaring masuri gamit ang mga website ng sipi ng PCB, na nagbibigay -daan sa iyo upang pumili ng iba't ibang mga parameter tulad ng uri ng conductor, laki, dami, at bilang ng mga layer. Nagbibigay lamang ang tsart na ito ng isang pangkalahatang ideya ng average na mga presyo ng PCB mula sa tatlong mga tagagawa, at ang mga presyo ay maaaring magkakaiba ayon sa bilang ng mga layer. Ang mga gastos sa pagpapadala ay hindi kasama. Ang mga epektibong calculator ay magagamit online, na ibinigay ng mga tagagawa mismo upang matulungan ang mga customer na suriin ang gastos ng kanilang nakalimbag na mga circuit batay sa iba't ibang mga parameter tulad ng uri ng conductor, laki, dami, bilang ng mga layer, mga 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 gumawa at maghatid ng solong/doble/multilayer PCB. Kapag kailangan mong gumawa ng isang malaking dami ng mga PCB,oras ng paghahatidkailangang isaalang -alang. Ang oras ng paghahatid para sa solong/doble/multilayer PCBs ay nag -iiba at nakasalalay sa laki ng lugar ng PCB. Siyempre, kung handa kang gumastos ng mas maraming pera, maaaring paikliin ang oras ng paghahatid.
2-5. Anong density at signal layer ang hinihiling ng PCB?
Ang bilang ng mga layer sa isang PCB ay nakasalalay sa mga density ng PIN at mga layer ng signal. Halimbawa, ang isang density ng PIN ng 1.0 ay nangangailangan ng 2 mga layer ng signal, at habang bumababa ang density ng PIN, tataas ang bilang ng mga layer na kinakailangan. Kung ang density ng PIN ay 0.2 o mas kaunti, hindi bababa sa 10 mga layer ng PCB ang kinakailangan.
3.Advantages ng iba't ibang mga layer ng PCB-single-layer/double-layer/multi-layer.
3-1. Single-layer PCB
Ang pagtatayo ng isang solong layer na PCB ay simple, na binubuo ng isang solong layer ng mga pinindot at welded na mga layer ng electrically conductive material. Ang unang layer ay natatakpan ng isang plate na tanso-clad, at pagkatapos ay inilalapat ang isang panghinang-resistang layer. Ang diagram ng isang solong-layer na PCB ay karaniwang nagpapakita ng tatlong kulay na mga piraso upang kumatawan sa layer at ang dalawang takip na layer nito-kulay abo para sa dielectric layer mismo, kayumanggi para sa plate na tanso-clad, at berde para sa layer ng residente-resist.
Mga kalamangan:
● Mababang gastos sa pagmamanupaktura, lalo na para sa paggawa ng mga elektronikong consumer, na may mas mataas na kahusayan sa gastos.
● Assembly ng mga sangkap, pagbabarena, paghihinang, at pag -install ay medyo simple, at angProseso ng Produksyonay mas malamang na makatagpo ng mga problema.
● Pangkabuhayan at angkop para sa paggawa ng masa.
● Tamang pagpipilian para sa mga disenyo ng mababang-density.
Mga Aplikasyon:
● Ang mga pangunahing calculator ay gumagamit ng mga solong layer na PCB.
● Ang mga radio, tulad ng mga mababang-presyo na mga alarm ng radyo sa pangkalahatang mga tindahan ng paninda, ay karaniwang gumagamit ng mga solong layer na PCB.
● Ang mga makina ng kape ay madalas na gumagamit ng mga solong layer na PCB.
● Ang ilang mga kasangkapan sa sambahayan ay gumagamit ng mga solong layer na PCB.
3-2. Double-layer PCB
Ang Double-Layer PCB ay may dalawang layer ng tanso na plating na may isang insulating layer sa pagitan.Mga sangkapay inilalagay sa magkabilang panig ng board, na ang dahilan kung bakit tinatawag din itong isang dobleng panig na PCB. Ang mga ito ay ginawa sa pamamagitan ng pagkonekta ng dalawang layer ng tanso kasama ang isang dielectric na materyal sa pagitan, at ang bawat panig ng tanso ay maaaring magpadala ng iba't ibang mga signal ng elektrikal. Ang mga ito ay angkop para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng mataas na bilis at compact packaging.
Ang mga de -koryenteng signal ay naka -ruta sa pagitan ng dalawang layer ng tanso, at ang dielectric na materyal sa pagitan ng mga ito ay tumutulong na maiwasan ang mga signal na ito na makagambala sa bawat isa. Ang double-layer na PCB ay ang pinaka-karaniwang at matipid na circuit board upang gumawa.
Ang mga double-layer na PCB ay katulad ng mga solong-layer na PCB, ngunit may isang baligtad na salamin na kalahati ng kalahati. Kapag gumagamit ng dobleng layer na PCB, ang dielectric layer ay mas makapal kaysa sa mga solong layer na PCB. Bilang karagdagan, mayroong tanso na kalupkop sa parehong tuktok at ilalim na gilid ng dielectric na materyal. Bukod dito, ang tuktok at ilalim ng nakalamina na board ay natatakpan ng isang layer ng resistang panghinang.
Ang diagram ng isang double-layer na PCB ay karaniwang mukhang isang three-layer sandwich, na may makapal na kulay-abo na layer sa gitna na kumakatawan sa dielectric, brown guhitan sa itaas at mas mababang mga layer na kumakatawan sa tanso, at manipis na berdeng guhitan sa tuktok at ibaba na kumakatawan sa layer ng resistensya ng panghinang.
Mga kalamangan:
● Ang nababaluktot na disenyo ay ginagawang angkop para sa iba't ibang mga aparato.
● Mababang istraktura na ginagawang maginhawa para sa paggawa ng masa.
● Simpleng disenyo.
● Maliit na sukat na angkop para sa iba't ibang kagamitan.
Mga Aplikasyon:
Ang mga double-layer na PCB ay angkop para sa isang malawak na hanay ng mga simple at kumplikadong mga elektronikong aparato. Ang mga halimbawa ng mga kagamitan na gawa ng masa na nagtatampok ng mga dobleng layer na PCB ay kasama ang:
● Ang mga yunit ng HVAC, mga sistema ng pag-init ng tirahan at paglamig mula sa iba't ibang mga tatak lahat ay may kasamang dobleng mga naka-print na circuit board.
● Mga amplifier, ang mga dobleng layer na PCB ay nilagyan ng mga yunit ng amplifier na ginagamit ng maraming musikero.
● Mga printer, iba't ibang mga peripheral ng computer ang umaasa sa mga dobleng layer na PCB.
3-3. Four-Layer PCB
Ang isang 4-layer na PCB ay isang nakalimbag na circuit board na may apat na conductive layer: tuktok, dalawang panloob na layer, at ibaba. Ang parehong mga panloob na layer ay ang core, karaniwang ginagamit bilang isang lakas o eroplano ng lupa, habang ang panlabas na tuktok at ilalim na mga layer ay ginagamit para sa paglalagay ng mga sangkap at mga signal ng ruta.
Ang mga panlabas na layer ay karaniwang natatakpan ng isang layer ng resistensya ng panghinang na may nakalantad na mga pad upang magbigay ng mga puntos ng paglalagay para sa pagkonekta sa mga aparato na naka-mount na ibabaw at mga bahagi ng hole. Ang mga hole-hole ay karaniwang ginagamit upang magbigay ng mga koneksyon sa pagitan ng apat na mga layer, na kung saan ay nakalamina nang magkasama upang makabuo ng isang board.
Narito ang pagkasira ng mga layer na ito:
- Layer 1: ilalim na layer, karaniwang gawa sa tanso. Nagsisilbi itong 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 sangkap sa circuit board.
- Layer 3: Ground Plane Layer, na nagsisilbing mapagkukunan ng lupa para sa lahat ng mga sangkap sa circuit board.
- Layer 4: Nangungunang layer na ginamit para sa mga signal ng ruta at pagbibigay ng mga puntos ng koneksyon para sa mga sangkap.
Sa isang 4-layer na disenyo ng PCB, 4 na mga bakas ng tanso ang pinaghiwalay ng 3 layer ng panloob na dielectric at selyadong nasa tuktok at ibaba na may mga layer ng resistang panghinang. Karaniwan, ang mga panuntunan sa disenyo para sa 4 -layer PCB ay ipinapakita gamit ang 9 na mga bakas at 3 kulay - kayumanggi para sa tanso, kulay abo para sa core at prepreg, at berde para sa resistang panghinang.
Mga kalamangan:
● tibay-Ang apat na layer na PCB ay mas matatag kaysa sa single-layer at double-layer board.
● Laki ng Compact - Ang maliit na disenyo ng apat na layer na PCB ay maaaring magkasya sa isang malawak na hanay ng mga aparato.
● Flexibility - Ang apat na layer na PCB ay maaaring gumana sa maraming uri ng mga elektronikong aparato, kabilang ang mga simple at kumplikado.
● Kaligtasan - Sa pamamagitan ng maayos na pag -align ng kapangyarihan at mga layer ng lupa, ang apat na layer na PCB ay maaaring kalasag laban sa pagkagambala ng electromagnetic.
● Magaan - Ang mga aparato na nilagyan ng apat na layer na PCB ay nangangailangan ng mas kaunting panloob na mga kable, kaya karaniwang mas magaan ang mga ito sa timbang.
Mga Aplikasyon:
● Mga Sistema ng Satellite - Ang mga PCB ng multi -layer ay nilagyan ng mga satellite ng orbit.
● Mga aparato ng handheld - Ang mga smartphone at tablet ay karaniwang nilagyan ng apat na layer na PCB.
● Kagamitan sa Paggalugad ng Space - Ang mga naka -print na circuit board ng multi -layer ay nagbibigay ng kapangyarihan sa kagamitan sa paggalugad ng espasyo.
3-4. 6 Layer PCB
Ang isang 6-layer na PCB ay mahalagang isang 4-layer board na may dalawang karagdagang mga layer ng signal na idinagdag sa pagitan ng mga eroplano. Ang isang karaniwang 6-layer na PCB stackup ay may kasamang 4 na mga layer ng ruta (dalawang panlabas at dalawang panloob) at 2 panloob na eroplano (isa para sa lupa at isa para sa kapangyarihan).
Ang pagbibigay ng 2 panloob na mga layer para sa mga high-speed signal at 2 panlabas na mga layer para sa mga mababang bilis ng signal na makabuluhang nagpapalakas ng EMI (panghihimasok sa electromagnetic). Ang EMI ay ang enerhiya ng mga signal sa loob ng mga elektronikong aparato na nababagabag sa pamamagitan ng radiation o induction.
Mayroong iba't ibang mga pag-aayos para sa stackup ng isang 6-layer PCB, ngunit ang bilang ng kapangyarihan, signal, at mga layer ng lupa na ginamit ay nakasalalay sa mga kinakailangan sa aplikasyon.
Isang pamantayang 6-layerPCB StackupMay kasamang tuktok na layer - prepreg - panloob na layer ng lupa - core - panloob na layer ng ruta - prepreg - panloob na layer ng pagruruta - core - panloob na layer ng kuryente - prepreg - ilalim na layer.
Bagaman ito ay isang pamantayang pagsasaayos, maaaring hindi ito angkop para sa lahat ng mga disenyo ng PCB, at maaaring kailanganin na muling ibalik 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 anim na layer na PCB ay mas makapal kaysa sa kanilang mas payat na mga nauna at samakatuwid ay mas matatag.
● Compactness - Ang mga board na may anim na layer ng kapal na ito ay may higit na mga kakayahan sa teknikal 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 elektronikong aparato at lubos na mabawasan ang posibilidad ng panghihimasok sa crosstalk at electromagnetic.
Mga Aplikasyon:
● Mga Computer - Ang 6 -layer na PCB ay nakatulong sa pagmamaneho ng mabilis na pag -unlad ng mga personal na computer, na ginagawang mas compact, mas magaan, at mas mabilis.
● Pag -iimbak ng data - Ang mataas na kapasidad ng anim na layer na PCB ay gumawa ng mga aparato ng imbakan ng data na lalong sagana sa nakaraang dekada.
● Mga sistema ng alarma ng sunog - gamit ang 6 o higit pang mga circuit board, ang mga sistema ng alarma ay nagiging mas tumpak sa sandali ng pagtuklas ng tunay na panganib.
Habang ang bilang ng mga layer sa isang nakalimbag na circuit board ay nagdaragdag sa kabila ng ika -apat at ika -anim na layer, mas maraming conductive na mga layer ng tanso at dielectric na materyal na layer ay idinagdag sa stackup.
Halimbawa, ang isang walong -layer na PCB ay naglalaman ng apat na eroplano at apat na signal tanso na mga layer - walo sa kabuuan - na konektado sa pamamagitan ng pitong hilera ng dielectric na materyal. Ang walong-layer stackup ay selyadong may dielectric na mga layer ng maskara sa itaas at ibaba. Mahalaga, ang walong-layer na PCB stackup ay katulad ng anim na layer, ngunit may isang idinagdag na pares ng haligi ng tanso at prepreg.
Shenzhen Anke PCB Co, Ltd
2023-6-17
Oras ng Mag-post: Hunyo-26-2023
