Inginerii electrici se confruntă adesea cu dilema de a determina numărul optim de straturi pentru unProiectare PCB. Este mai bine să folosiți mai multe straturi sau mai puține straturi? Cum luați decizia cu privire la numărul de straturi pentru un PCB?
1. Ce înseamnă stratul PCB?
Straturile unui PCB se referă la straturile de cupru care sunt laminate cusubstrat. Cu excepțiaPCB-uri cu un singur stratcare au un singur strat de cupru, toate PCB -urile cu două sau mai multe straturi au un număr egal de straturi. Componentele sunt lipite pe stratul cel mai exterior, în timp ce celelalte straturi servesc ca conexiuni de cablare. Cu toate acestea, unele PCB-uri de înaltă calitate vor încorpora și componente în straturile interioare.
PCB -urile sunt utilizate pentru fabricarea diverselor dispozitive și utilaje electronice în diferite industrii, cum ar fiElectronica de consum, Automotive,Telecomunicații, aerospațial, militar și medical
industrii. Numărul de straturi și dimensiunea unei plăci specifice determină puterea șicapacitatea PCB. Pe măsură ce numărul de straturi crește, la fel și funcționalitatea.
2.Cum să determinați numărul de straturi PCB?
Atunci când decideți numărul corespunzător de straturi pentru un PCB, este important să luați în considerare beneficiile utilizăriimai multe straturiversus straturi simple sau duble. În același timp, este necesar să luăm în considerare și avantajele utilizării unui design cu un singur strat față de cele ale proiectelor multistrat. Acești factori pot fi evaluați din următoarele cinci perspective:
2-1. Unde va fi utilizat PCB -ul?
Atunci când se stabilește specificațiile pentru o placă PCB, este crucial să luăm în considerare mașina sau echipamentul prevăzut în care va fi utilizat PCB, precum și cerințele specifice ale plăcii de circuit pentru astfel de echipamente. Aceasta include identificarea dacă placa PCB va fi utilizată în sofisticare și
Produse electronice complexe sau în produse mai simple cu funcționalitate de bază.
2-2. Ce frecvență de lucru este necesară pentru PCB?
Problema frecvenței de lucru trebuie luată în considerare la proiectarea unui PCB, deoarece acest parametru determină funcționalitatea și capacitatea PCB. Pentru capacități de viteză mai mare și operaționale, PCB-urile cu mai multe straturi sunt esențiale.
2-3. Care este bugetul proiectului?
Alți factori de luat în considerare sunt costurile de fabricație ale unice
și PCB-uri cu strat dublu față de PCB-uri cu mai multe straturi. Dacă doriți un PCB cu o capacitate cât mai mare posibil, costul va fi inevitabil relativ ridicat.
Unii oameni întreabă despre relația dintre numărul de straturi dintr -un PCB și prețul acestuia. În general, cu cât un PCB are mai multe straturi, cu atât este mai mare prețul său. Acest lucru se datorează faptului că proiectarea șifabricațieUn PCB cu mai multe straturi durează mai mult și, prin urmare, costă mai mult. Graficul de mai jos arată costul mediu al PCB-urilor cu mai multe straturi pentru trei producători diferiți în următoarele condiții:
Cantitate de comandă PCB: 100;
Dimensiune PCB: 400mm x 200mm;
Numărul de straturi: 2, 4, 6, 8, 10.
Graficul afișează prețul mediu al PCB -urilor de la trei companii diferite, fără a include costurile de transport. Costul unui PCB poate fi evaluat folosind site -uri web de ofertă PCB, care vă permit să selectați diferiți parametri, cum ar fi tipul de conductor, dimensiunea, cantitatea și numărul de straturi. Acest grafic oferă doar o idee generală a prețurilor medii ale PCB de la trei producători, iar prețurile pot varia în funcție de numărul de straturi. Costurile de transport nu sunt incluse. Calculatoare eficiente sunt disponibile online, furnizate de producătorii înșiși pentru a ajuta clienții să evalueze costul circuitelor tipărite pe baza unor parametri diferiți, cum ar fi tipul de conductor, dimensiunea, cantitatea, numărul de straturi, materialele de izolare, grosimea etc.
2-4. Care este timpul necesar de livrare pentru PCB?
Timpul de livrare se referă la timpul necesar pentru fabricarea și livrarea PCB -urilor cu un singur/dublu/multistrat. Când trebuie să produceți o cantitate mare de PCB -uri,timpul de livraretrebuie luat în considerare. Timpul de livrare pentru PCB -uri unice/dublu/multistrat variază și depinde de dimensiunea zonei PCB. Desigur, dacă sunteți dispus să cheltuiți mai mulți bani, timpul de livrare poate fi scurtat.
2-5. Ce densitate și strat de semnal necesită PCB?
Numărul de straturi dintr -un PCB depinde de densitatea pinului și de straturile de semnal. De exemplu, o densitate de pin de 1,0 necesită 2 straturi de semnal, iar pe măsură ce densitatea pinului scade, numărul de straturi necesare va crește. Dacă densitatea pinului este de 0,2 sau mai puțin, sunt necesare cel puțin 10 straturi de PCB.
3. Avantajele diferitelor straturi de PCB-un singur strat/dublu-strat/multi-strat.
3-1. PCB cu un singur strat
Construcția unui PCB cu un singur strat este simplă, constând dintr-un singur strat de straturi presate și sudate de material conductor electric. Primul strat este acoperit cu o placă îmbrăcată în cupru și apoi se aplică un strat de rezistență la lipire. Diagrama unui PCB cu un singur strat arată de obicei trei benzi colorate pentru a reprezenta stratul și cele două straturi de acoperire ale acestuia-gri pentru stratul dielectric în sine, maro pentru placa îmbrăcată în cupru și verde pentru stratul de lipit.
Avantaje:
● Cost scăzut de fabricație, în special pentru producerea de electronice de consum, care are o eficiență mai mare a costurilor.
● Asamblarea componentelor, forajului, lipitului și instalării sunt relativ simple, iarproces de producțieeste mai puțin probabil să întâmpine probleme.
● economic și potrivit pentru producția în masă.
● Alegerea ideală pentru proiectele de densitate joasă.
Aplicații:
● Calculatoarele de bază folosesc PCB-uri cu un singur strat.
● Radiouri, cum ar fi ceasuri de alarmă radio cu preț redus în magazinele generale de mărfuri, utilizează de obicei PCB-uri cu un singur strat.
● Mașinile de cafea folosesc adesea PCB-uri cu un singur strat.
● Unele aparate de uz casnic folosesc PCB-uri cu un singur strat.
3-2. PCB cu două straturi
PCB cu două straturi are două straturi de placare de cupru cu un strat izolant între ele.Componentesunt plasate pe ambele părți ale plăcii, motiv pentru care se numește și PCB cu două fețe. Acestea sunt fabricate prin conectarea a două straturi de cupru împreună cu un material dielectric între ele, iar fiecare parte a cuprului poate transmite semnale electrice diferite. Sunt potrivite pentru aplicații care necesită ambalaje de mare viteză și compacte.
Semnalele electrice sunt dirijate între cele două straturi de cupru, iar materialul dielectric dintre ele ajută la împiedicarea acestor semnale să interfereze între ele. PCB-ul cu două straturi este cea mai comună și economică placă de circuit pentru fabricare.
PCB-urile cu două straturi sunt similare cu PCB-urile cu un singur strat, dar au o jumătate de jos oglindită inversată. Când utilizați PCB-uri cu două straturi, stratul dielectric este mai gros decât cel al PCB-urilor cu un singur strat. În plus, există o placare de cupru atât pe partea superioară, cât și pe partea inferioară a materialului dielectric. Mai mult, partea superioară și inferioară a plăcii laminate sunt acoperite cu un strat de rezistență de lipit.
Diagrama unui PCB cu două straturi arată, de obicei, ca un sandwich cu trei straturi, cu un strat gri gros în mijloc reprezentând dungi dielectrice, maro pe straturile superioare și inferioare reprezentând cuprul și dungi verzi subțiri pe partea superioară și inferioară reprezentând stratul de rezistență la lipire.
Avantaje:
● Designul flexibil îl face potrivit pentru o varietate de dispozitive.
● Structura low-cost, ceea ce o face convenabilă pentru producția în masă.
● Design simplu.
● Dimensiuni mici potrivite pentru diverse echipamente.
Aplicații:
PCB-urile cu două straturi sunt potrivite pentru o gamă largă de dispozitive electronice simple și complexe. Exemple de echipamente produse în masă care prezintă PCB-uri cu două straturi includ:
● Unitățile HVAC, sistemele de încălzire și răcire rezidențială de la diverse mărci includ plăci de circuit imprimate cu două straturi.
● Amplificatoare, PCB-uri cu două straturi sunt echipate cu unități de amplificator utilizate de mulți muzicieni.
● Imprimante, diverse periferice ale computerului se bazează pe PCB-uri cu două straturi.
3-3. PCB cu patru straturi
Un PCB cu 4 straturi este o placă de circuit tipărită cu patru straturi conductive: partea superioară, două straturi interioare și partea de jos. Ambele straturi interioare sunt miezul, utilizat de obicei ca plan de putere sau sol, în timp ce straturile exterioare de sus și de jos sunt utilizate pentru plasarea componentelor și a semnalelor de rutare.
Straturile exterioare sunt de obicei acoperite cu un strat de rezistență de lipit cu plăcuțe expuse pentru a oferi puncte de plasare pentru conectarea dispozitivelor montate la suprafață și a componentelor prin gaură. Golurile sunt utilizate de obicei pentru a oferi conexiuni între cele patru straturi, care sunt laminate între ele pentru a forma o placă.
Iată defalcarea acestor straturi:
- Stratul 1: stratul de jos, de obicei din cupru. Acesta servește ca fundament al întregii plăci de circuit, oferind sprijin pentru celelalte straturi.
- Stratul 2: strat de putere. Este numit în acest fel, deoarece oferă o putere curată și stabilă tuturor componentelor de pe placa de circuit.
- Stratul 3: strat de plan la sol, care servește ca sursă de sol pentru toate componentele de pe placa de circuit.
- Stratul 4: strat superior utilizat pentru semnalele de rutare și furnizarea de puncte de conectare pentru componente.
Într-un design PCB cu 4 straturi, 4 urme de cupru sunt separate cu 3 straturi de dielectric intern și sunt sigilate în partea de sus și de jos cu straturi de rezistență de lipit. De obicei, regulile de proiectare pentru PCB -urile cu 4 straturi sunt afișate folosind 9 urme și 3 culori - maro pentru cupru, gri pentru miez și prepreg și verde pentru rezistență la lipire.
Avantaje:
● Durabilitate-PCB-urile cu patru straturi sunt mai robuste decât plăcile cu un singur strat și cu două straturi.
● Dimensiune compactă - Designul mic al PCB -urilor cu patru straturi se poate potrivi cu o gamă largă de dispozitive.
● Flexibilitate - PCB -urile cu patru straturi pot funcționa în mai multe tipuri de dispozitive electronice, inclusiv cele simple și complexe.
● Siguranță - Prin alinierea corectă a straturilor de putere și sol, PCB -urile cu patru straturi se pot proteja împotriva interferenței electromagnetice.
● Lightweight - Dispozitivele echipate cu PCB -uri cu patru straturi necesită mai puține cabluri interne, astfel încât acestea sunt de obicei mai ușoare în greutate.
Aplicații:
● Sisteme de satelit - PCB -urile cu mai multe straturi sunt echipate în sateliți orbitați.
● Dispozitive portabile - Smartphone -urile și tabletele sunt de obicei echipate cu PCB -uri cu patru straturi.
● Echipamente de explorare spațială - Plăcile de circuit imprimate cu mai multe straturi oferă energie echipamentelor de explorare a spațiului.
3-4. 6 straturi PCB
Un PCB cu 6 straturi este în esență o placă cu 4 straturi cu două straturi de semnal suplimentare adăugate între planuri. O stivuire standard cu 6 straturi PCB include 4 straturi de rutare (două planuri exterioare și două interioare) și 2 planuri interne (unul pentru sol și unul pentru putere).
Furnizarea a 2 straturi interne pentru semnale de mare viteză și 2 straturi exterioare pentru semnale cu viteză mică amplifică semnificativ EMI (interferență electromagnetică). EMI este energia semnalelor din dispozitivele electronice perturbate de radiații sau inducție.
Există diverse aranjamente pentru stivuirea unui PCB cu 6 straturi, dar numărul de puteri, semnal și straturi de sol utilizate depinde de cerințele aplicației.
Un standard 6-stratStackup PCBInclude stratul superior - prepreg - strat intern de sol - miez - strat de rutare intern - prepreg - strat de rutare intern - miez - strat intern de putere - prepreg - strat de jos.
Deși aceasta este o configurație standard, este posibil să nu fie potrivită pentru toate proiectele PCB și poate fi necesar să se repoziționeze straturile sau să aibă straturi mai specifice. Cu toate acestea, trebuie luată în considerare eficiența cablului și minimizarea crosstalk -ului la plasarea lor.
Avantaje:
● Forță - PCB -urile cu șase straturi sunt mai groase decât predecesorii lor mai subțiri și, prin urmare, mai robuste.
● Compactitatea - Plăcile cu șase straturi ale acestei grosimi au capacități tehnice mai mari și pot consuma mai puțină lățime.
● Capacitate ridicată - cu șase straturi sau mai multe PCB oferă o putere optimă pentru dispozitivele electronice și reduc foarte mult posibilitatea interferențelor de crosstalk și electromagnetice.
Aplicații:
● Calculatoarele - PCB -urile cu 6 straturi au ajutat la dezvoltarea rapidă a calculatoarelor personale, ceea ce le face mai compacte, mai ușoare și mai rapide.
● Stocare date - Capacitatea ridicată a PCB -urilor cu șase straturi a făcut ca dispozitivele de stocare a datelor din ce în ce mai abundente în ultimul deceniu.
● Sisteme de alarmă de incendiu - Folosind 6 sau mai multe plăci de circuit, sistemele de alarmă devin mai exacte în momentul detectării pericolului real.
Pe măsură ce numărul de straturi dintr -o placă de circuit imprimat crește dincolo de al patrulea și al șaselea strat, la stivuirea se adaugă mai multe straturi de cupru și straturi de material dielectric.
De exemplu, un PCB cu opt straturi conține patru planuri și patru straturi de cupru de semnal - opt în total - conectat de șapte rânduri de material dielectric. Stackup-ul cu opt straturi este sigilat cu straturi de mască de lipit dielectrice în partea de sus și de jos. În esență, stivuirea PCB cu opt straturi este similară cu cele șase straturi, dar cu o pereche adăugată de coloană de cupru și pre-prepreg.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
2023-6-17
Timpul post: 26-2023 iunie
