Інженери -електрики часто стикаються з дилемою визначення оптимальної кількості шарів дляДизайн друкованої плати. Чи краще використовувати більше шарів або менше шарів? Як приймати рішення щодо кількості шарів для друкованої плати?
1. Що означає шар PCB?
Шари друкованої плати відносяться до мідних шарів, які ламіновані зсубстрат. За виняткомодношарові друковані композиціїУ яких є лише один мідний шар, усі друковані композиції з двома або більше шарами мають парну кількість шарів. Компоненти припаяться на самий зовнішній шар, а інші шари служать підключеннями проводки. Однак деякі друковані друці високих класів також вбудуватимуть компоненти у внутрішні шари.
PCB використовуються для виготовлення різних електронних пристроїв та техніки в різних галузях, таких якпобутова електроніка, автомобіль,Телекомунікації, аерокосмічна, військова та медична
промисловості. Кількість шарів та розміру певної плати визначає потужність іпотужністьдрукованої плати. Зі збільшенням кількості шарів це робить і функціональність.
2. Як визначити кількість шарів друкованої плати?
Вирішуючи відповідну кількість шарів для друкованої плати, важливо врахувати переваги використаннякілька шарівпроти одиночних або подвійних шарів. У той же час необхідно також враховувати переваги використання дизайну одного шару порівняно з багатошаровими конструкціями. Ці фактори можна оцінити з наступних п'яти точок зору:
2-1. Де буде використовуватися друкована плата?
Визначаючи технічні характеристики для плати PCB, важливо враховувати передбачувану машину або обладнання, в якій буде використовуватися друкована плата, а також конкретні вимоги до плати для такого обладнання. Це включає визначення того, чи буде використовувати плату PCB у складному та
Складні електронні продукти, або в більш прості продукти з основною функціональністю.
2-2. Яка робоча частота потрібна для друкованої плати?
Питання робочої частоти потрібно враховувати при розробці друкованої плати, оскільки цей параметр визначає функціональність та ємність друкованої плати. Для більш високої швидкості та експлуатаційних можливостей важливі багатошарові друковані композиції.
2-3. Що таке бюджет проекту?
Інші фактори, які слід враховувати, - це виробничі витрати одиноких
і подвійні шару PCB проти багатошарових друкованих плат. Якщо ви хочете, щоб друкована плата з якомога більш високою ємністю, вартість неминуче буде відносно високою.
Деякі люди запитують про взаємозв'язок між кількістю шарів на друкованій платі та його ціною. Як правило, чим більше шарів має друковану плату, тим вище ціна. Це тому, що проектування тавиробництвоБагатошарова друкована плата займає більше часу, і тому коштує дорожче. Нижче на діаграмі показана середня вартість багатошарових друкованих плат для трьох різних виробників за таких умов:
Кількість замовлень на друковці: 100;
Розмір друкованої плати: 400 мм х 200 мм;
Кількість шарів: 2, 4, 6, 8, 10.
На діаграмі відображається середня ціна друкованих комбінат від трьох різних компаній, не включаючи витрати на доставку. Вартість друкованої плати можна оцінити за допомогою веб -сайтів котирувань PCB, які дозволяють вибрати різні параметри, такі як тип провідника, розмір, кількість та кількість шарів. Ця діаграма дає лише загальне уявлення про середні ціни на друковану плату від трьох виробників, і ціни можуть змінюватися залежно від кількості шарів. Витрати на доставку не включаються. Ефективні калькулятори доступні в Інтернеті, надані самими виробниками, щоб допомогти клієнтам оцінити вартість їх друкованих ланцюгів на основі різних параметрів, таких як тип провідника, розмір, кількість шарів, ізоляційні матеріали, товщина тощо
2-4. Який необхідний час доставки для друкованої плати?
Час доставки стосується часу, необхідного для виготовлення та доставки одно/багатошарових друкованих плат. Коли вам потрібно створити велику кількість ПХБ,Час доставкипотрібно враховувати. Час доставки для одиночних/багатошарових/багатошарових друкованих плат, змінюється і залежить від розміру області друкованої плати. Звичайно, якщо ви готові витратити більше грошей, час доставки може бути скорочений.
2-5. Який шар щільності та сигналу вимагає друкована плата?
Кількість шарів на друкованій платі залежить від щільності штифта та шарів сигналу. Наприклад, щільність штифтів 1,0 вимагає 2 шарів сигналу, і в міру зменшення щільності штифта кількість необхідних шарів збільшиться. Якщо щільність штифтів становить 0,2 або менше, потрібні щонайменше 10 шарів друкованої плати.
3. Адвенсації різних шарів друкованої плати-одношарового/двошарового/багатошарового.
3-1. Одношарова плата
Побудова одношарової друкованої плати проста, що складається з одного шару пресованих і зварних шарів електропровідного матеріалу. Перший шар покрита мідною тарілкою, а потім наноситься редактор припою. На діаграмі одношарової друкованої плати зазвичай показано три кольорові смужки для представлення шару та двох його покривних шарів-сірий для самого діелектричного шару, коричневі для мідної пластини та зеленого кольору для шару припою.
Переваги:
● Низькі витрати на виробництво, особливо для виробництва побутової електроніки, яка має більш високу ефективність витрат.
● Збірка компонентів, буріння, паяття та встановлення відносно прості тавиробничий процесМенше зіткнеться з проблемами.
● Економічний і підходить для масового виробництва.
● Ідеальний вибір для конструкцій низької щільності.
Заявки:
● Основні калькулятори використовують одношарові друковані композиції.
● Радіоси, такі як низькоцінні радіочастотні годинники в загальних магазинах товарів, як правило, використовують одношарові друковані композиції.
● Кава часто використовують одношарові друковані друковані плат.
● Деякі побутові прилади використовують одношарові друковані композиції.
3-2. Двошарова плата
Двошарова плата має два шари мідного покриття з ізоляційним шаром між ними.Компонентирозміщуються з обох боків дошки, саме тому її також називають двосторонньою друкованою друкованою. Вони виготовляються шляхом з'єднання двох шарів міді разом з діелектричним матеріалом між ними, і кожна сторона міді може передавати різні електричні сигнали. Вони підходять для застосувань, які потребують високої швидкості та компактної упаковки.
Електричні сигнали направляються між двома шарами міді, а діелектричний матеріал між ними допомагає запобігти втручанню цих сигналів один до одного. Двошарова плата-це найпоширеніша та економічна плата для виготовлення.
Двошарові друковані композиції схожі на одношарові друковані композиції, але мають перевернуту дзеркальну нижню половину. Використовуючи подвійні плати PCB, діелектричний шар товщі, ніж у одношарових друкованих плат. Крім того, є мідне покриття як на верхній, так і на нижній сторонах діелектричного матеріалу. Крім того, верх і дно ламінованої дошки покриті шаром опору припою.
Діаграма двошарової друкованої плати зазвичай виглядає як тришаровий бутерброд, з товстим сірим шаром посередині, що представляє діелектричні, коричневі смуги на верхніх і нижніх шарах, що представляють мідь, і тонкі зелені смуги на верхній і нижній частині, що представляють шар припою.
Переваги:
● Гнучка конструкція робить його придатним для різних пристроїв.
● Недостатня структура, що робить її зручною для масового виробництва.
● Простий дизайн.
● Невеликий розмір, придатний для різних обладнання.
Заявки:
Двошарові друковані композиції підходять для широкого спектру простих і складних електронних пристроїв. Приклади масового виробництва обладнання, на якому є подвійні друковані композиції, включають:
● Одиниці HVAC, житлові системи опалення та охолодження різних брендів включають двошарові друковані дошки.
● Підсилювачі, подвійні друковані композиції оснащені підсилювачами, якими користуються багато музикантів.
● Принтери, різні комп'ютерні периферійні пристрої покладаються на подвійні плати.
3-3. Чотиришарова плата
4-шарова друкована плата-це друкована плата з чотирма провідними шарами: зверху, два внутрішні шари та дно. Обидва внутрішні шари є серцевиною, як правило, використовуються як потужність або площина заземлення, тоді як зовнішні верхні та нижні шари використовуються для розміщення компонентів та сигналів маршрутизації.
Зовнішні шари, як правило, покриті шаром опору припою з оголеними прокладками, щоб забезпечити точки розміщення для з'єднувальних поверхневих пристроїв та компонентів через отвір. Крізь отвори, як правило, використовуються для забезпечення з'єднань між чотирма шарами, які ламіновані разом для формування дошки.
Ось розбиття цих шарів:
- шар 1: нижній шар, як правило, з міді. Він служить основою всієї плати, що забезпечує підтримку інших шарів.
- Шар 2: Шар живлення. Він названий таким чином, оскільки забезпечує чисту та стабільну потужність для всіх компонентів на платі.
- Шар 3: шар ґрунтового площини, що служить джерелом землі для всіх компонентів на платі.
- Шар 4: Верхній шар, що використовується для сигналів маршрутизації та забезпечення точок з'єднання для компонентів.
У дизайні 4-шарової друкованої плати 4 мідні сліди відокремлюються на 3 шари внутрішнього діелектрика і герметизуються вгорі та внизу з шаром опору припою. Зазвичай правила проектування 4 -шарових друкованих плат, використовуються за допомогою 9 слідів та 3 кольорів - коричневого для міді, сірого для ядра та препрегу та зеленого кольору для припою.
Переваги:
● Довговічність-чотиришарові друковані композиції більш надійні, ніж одношарові та двошарові дошки.
● Компактний розмір - невелика конструкція чотирьохшарових друкованих плат може відповідати широкому діапазону пристроїв.
● Гнучкість - чотиришарові друковані друковані композиції можуть працювати в декількох типах електронних пристроїв, включаючи прості та складні.
● Безпека - Правильним вирівнюванням потужностей та наземних шарів чотиришарові друковані друковані композиції можуть захистити від електромагнітних перешкод.
● Легкі - пристрої, оснащені чотиришаровими друкованими плат потребують менше внутрішньої проводки, тому вони, як правило, легші ваги.
Заявки:
● Супутникові системи - Багатошарові друковані композиції оснащені в орбітальних супутниках.
● Ручні пристрої - смартфони та планшети, як правило, оснащені чотиришаровими друкованими плат.
● Обладнання для розвідки простору - багатошарові друковані дошки забезпечують обладнання для розвідки простору.
3-4. 6 шарів PCB
6-шарова друкована плата-це по суті 4шарова плата з двома додатковими шарами сигналу, що додаються між площинами. Стандартний 6-шаровий стак PCB включає 4 маршрутизації (два зовнішні та два внутрішні) та 2 внутрішні площини (один для землі та один для потужності).
Забезпечення 2 внутрішніх шарів для високошвидкісних сигналів та 2 зовнішніх шарів для низькошвидкісних сигналів значно посилює EMI (електромагнітні перешкоди). EMI - це енергія сигналів у електронних пристроях, що порушуються випромінюванням або індукцією.
Існують різні домовленості для стаку 6 -шарової друкованої плати, але кількість використовуваних сил, сигналу та наземних шарів залежить від вимог програми.
Стандартний 6-шарокСтак PCBВключає верхній шар - Препрег - внутрішній шар ґрунту - ядро - внутрішній шар маршрутизації - препрег - внутрішній шар маршрутизації - ядро - внутрішній шар живлення - препрег - нижній шар.
Хоча це стандартна конфігурація, вона може бути не підходить для всіх конструкцій PCB, і може знадобитися перестановка шарів або мати більш конкретні шари. Однак ефективність електропроводки та мінімізація перехрестя повинні розглядатися при їх розміщенні.
Переваги:
● Сила - шестишарові друковані композиції товстіші, ніж їхні тонші попередники, а отже, більш надійні.
● Компактність - Дошки з шістьма шарами цієї товщини мають більші технічні можливості і можуть споживати меншу ширину.
● Висока ємність - шестишарова або більше друкованих комбінатів забезпечує оптимальну потужність для електронних пристроїв і значно зменшує можливість перехресних та електромагнітних перешкод.
Заявки:
● Комп'ютери - 6 -шарові друковані композиції допомогли сприяти швидкому розвитку персональних комп’ютерів, роблячи їх більш компактними, легшими та швидшими.
● Зберігання даних - Висока ємність шестишарових друкованих плати за останнє десятиліття зробила пристрої для зберігання даних.
● Системи пожежної сигналізації - Використовуючи 6 або більше плати, системи сигналізації стають більш точними в момент виявлення реальної небезпеки.
Зі збільшенням кількості шарів у друкованій платі збільшується за межі четвертого та шостого шару, до складу додаються більш провідні мідні шари та діелектричні матеріали.
Наприклад, восьмишарова друкована плата містить чотири площини та чотири сигнальні мідні шари - загалом вісім - з'єднані семи рядами діелектричного матеріалу. Восьмишарова клапка запечатана діелектричними шарами маски для припою вгорі та внизу. По суті, восьмишаровий стак PCB схожий на шестишаровий, але з додатковою парою міді та стовпчика Prepreg.
Shenzhen Anke Pcb Co., Ltd
2023-6-17
Час посади: 26-2023 червня
