Инженеры -электрики часто сталкиваются с дилеммой определения оптимального количества слоев дляДизайн печатной платыПолем Лучше использовать больше слоев или меньшего количества слоев? Как принять решение по количеству слоев для печатной платы?
1. Что означает слой печатной платы?
Слои печатной платы относятся к медным слоям, которые ламинированысубстратПолем За исключениемОднослойные печатные платыУ них есть только один медный слой, все ПХБ с двумя или более слоями имеют равномерное количество слоев. Компоненты припаяны на самый внешний слой, в то время как другие слои служат подключениями. Тем не менее, некоторые высококлассные ПХБ также будут внедрять компоненты во внутренние слои.
ПХД используются для производства различных электронных устройств и оборудования в различных отраслях, таких какпотребительская электроника, автомобиль,телекоммуникации, аэрокосмическая, военная и медицинская
промышленность. Количество слоев и размер конкретной платы определяет мощность иемкостьпечатной платы. По мере увеличения количества слоев функциональность.
2. Как определить количество слоев печатной платы?
При выборе соответствующего количества слоев для печатной платы важно учитывать преимущества использованиянесколько слоевпо сравнению с одиночными или двойными слоями. В то же время также необходимо рассмотреть преимущества использования единого уровня конструкции по сравнению с многослойными дизайнами. Эти факторы могут быть оценены по следующим пяти перспективам:
2-1. Где будет использоваться печатная плата?
При определении спецификаций для платы печатной платы крайне важно учитывать предполагаемую машину или оборудование, в котором будет использоваться печатная плата, а также конкретные требования к таковой плате для такого оборудования. Это включает в себя определение того, будет ли плата печатной платы использоваться в сложных и
Сложные электронные продукты или в более простых продуктах с основной функциональностью.
2-2. Какая частота работы необходима для печатной платы?
Проблема рабочей частоты необходимо учитывать при разработке печатной платы, поскольку этот параметр определяет функциональность и емкость печатной платы. Для более высокой скорости и эксплуатационных возможностей многослойные печатные платы имеют важное значение.
2-3. Каков бюджет проекта?
Другими факторами, которые следует учитывать
и двойные платы за многослойные платы по сравнению с многослойными платы. Если вам нужна печатная плата с максимально высокой пропускной способностью, стоимость неизбежно будет относительно высокой.
Некоторые люди спрашивают о взаимосвязи между количеством слоев в печатной плате и ее цены. Как правило, чем больше слоев печатной платы, тем выше его цена. Это потому, что проектирование иПроизводствоМногослойная печатная плата занимает больше времени и, следовательно, стоит дороже. На приведенной ниже диаграмме показана средняя стоимость многослойных печатных плат для трех различных производителей в следующих условиях:
Количество заказа печатной платы: 100;
Размер печатной платы: 400 мм х 200 мм;
Количество слоев: 2, 4, 6, 8, 10.
Диаграмма отображает среднюю цену ПХБ от трех разных компаний, не включая стоимость доставки. Стоимость печатной платы может быть оценена с использованием веб -сайтов QUCB, которые позволяют выбирать различные параметры, такие как тип проводника, размер, количество и количество слоев. Эта диаграмма дает только общее представление о средних ценах на ПКБ от трех производителей, и цены могут варьироваться в зависимости от количества слоев. Затраты на доставку не включены. Эффективные калькуляторы доступны в Интернете, предоставляемые самими производителями, чтобы помочь клиентам оценить стоимость своих печатных цепей на основе различных параметров, таких как тип проводника, размер, количество, количество слоев, изоляционные материалы, толщина и т. Д.
2-4. Каково требуется время доставки для печатной платы?
Время доставки относится к тому времени, которое необходимо для производства и доставки одно/двойные/многослойные печатные платы. Когда вам нужно производить большое количество печатных плат,срок поставкинужно учитывать. Время доставки для одиночных/двойных/многослойных печатных плат варьируется и зависит от размера области печатной платы. Конечно, если вы готовы потратить больше денег, время доставки может быть сокращено.
2-5. Какую плотность и слой сигнала требуются печатной платы?
Количество слоев в печатной плате зависит от плотности штифта и слоев сигналов. Например, плотность штифта 1,0 требует 2 слоя сигнала, а при уменьшении плотности штифта увеличится количество требуемых слоев. Если плотность штифта составляет 0,2 или менее, требуется не менее 10 слоев печатной платы.
3. Примечания различных слоев печатной платы-однослойный/двухслойный/многослойный.
3-1. Однослойная печатная плата
Конструкция однослойной печатной платы проста, состоящая из одного слоя прессованных и сварных слоев электропроводящего материала. Первый слой покрыт покрытой медной пластиной, а затем применяется припоя-резистовый слой. Диаграмма однослойного платы обычно показывает три цветных полосках для представления слоя и два его покрывающих слоя-серый для самого диэлектрического слоя, коричневый для медь-одетой и зеленый для приповно-резистского слоя.
Преимущества:
● Низкая стоимость производства, особенно для производства потребительской электроники, которая имеет более высокую экономическую эффективность.
● Сборка компонентов, бурения, пайки и установки относительно просты, апроизводственный процессменее вероятно столкнуться с проблемами.
● Экономичный и подходящий для массового производства.
● Идеальный выбор для конструкций низкой плотности.
Приложения:
● Основные калькуляторы используют однослойные платы.
● Радио, такие как недорогие радиоступоры в общих магазинах товаров, обычно используют однослойные платы.
● Кофейные машины часто используют однослойные платы.
● Некоторые бытовые приборы используют однослойные печатные платы.
3-2. Двойная печатная плата
Двойная печатная плата имеет два слоя медного покрытия с изоляционным слоем между ними.Компонентырасположены с обеих сторон доски, поэтому она также называется двусторонней печатной платой. Они изготовлены путем соединения двух слоев меди с диэлектрическим материалом между ними, и каждая сторона меди может передавать различные электрические сигналы. Они подходят для применений, которые требуют высокой скорости и компактной упаковки.
Электрические сигналы направляются между двумя слоями меди, а диэлектрический материал между ними помогает предотвратить вмешательство этих сигналов друг с другом. Двойная печатная плата является наиболее распространенной и экономической платой для производства.
Двойные ПХБ аналогичны однослойным платы, но имеют инвертированную зеркальную нижнюю половину. При использовании двухслойных печатных плат, диэлектрический слой толще, чем у однослойных печатных плат. Кроме того, на верхних и нижних сторонах диэлектрического материала есть медное покрытие. Кроме того, верхняя и дно ламинированной платы покрыты слоем сопротивления припоя.
Диаграмма двухслойного платы обычно выглядит как трехслойный бутерброд, с толстым серым слоем посередине, представляющим диэлектрические коричневые полосы на верхних и нижних слоях, представляющих медь, и тонкие зеленые полосы сверху и снизу, представляющие слой сопротивления припов.
Преимущества:
● Гибкий дизайн делает его подходящим для различных устройств.
● Недорожденная структура, которая делает его удобной для массового производства.
● Простой дизайн.
● Небольшой размер подходит для различного оборудования.
Приложения:
Двойные платы подходят для широкого спектра простых и сложных электронных устройств. Примеры массового оборудования, которое оснащены двудисербированными платы, включают в себя:
● Устройства HVAC, жилые системы отопления и охлаждения от различных брендов включают двухслойные печатные платы.
● Усилители, двухслойные платы оснащены усилителями, используемыми многими музыкантами.
● Принтеры, различные компьютерные периферийные устройства полагаются на двухслойные платы.
3-3. Четырехслойная печатная плата
4-слойная печатная плата представляет собой печатную плату с четырьмя проводящими слоями: сверху, два внутренних слоя и снизу. Оба внутренних слоя представляют собой ядро, обычно используемые в качестве мощности или плоскости заземления, в то время как наружные верхние и нижние слои используются для размещения компонентов и сигналов маршрутизации.
Внешние слои обычно покрыты слоем сопротивления припов с открытыми прокладками, чтобы обеспечить точки размещения для соединения устройств, установленных на поверхности и компонентов сквозного. Справочные отверстия обычно используются для обеспечения соединений между четырьмя слоями, которые ламинированы вместе, чтобы сформировать плату.
Вот разрушение этих слоев:
- слой 1: нижний слой, обычно из медного. Он служит основой всей площадки, обеспечивая поддержку другим уровням.
- слой 2: слой мощности. Это названо таким образом, потому что он обеспечивает чистую и стабильную питание для всех компонентов на плате.
- слой 3: плоскостный слой заземления, служащий источником заземления для всех компонентов на плате.
- слой 4: верхний слой, используемый для сигналов маршрутизации и обеспечения точек соединения для компонентов.
В 4-слойном дизайне печатной платы 4 медного следа разделяются 3 слоями внутреннего диэлектрика и герметизируются сверху и снизу слоями сопротивления припоя. Как правило, правила дизайна для 4 -х слойных платы отображаются с использованием 9 трассов и 3 цветов - коричневые для меди, серый для ядра и препгера, а также зеленый для припоя сопротивления.
Преимущества:
● Долговечность-четырехслойные ПКБ более надежны, чем однослойные и двухслойные доски.
● Компактный размер - небольшая конструкция четырехслойных ПХБ может соответствовать широкому диапазону устройств.
● Гибкость - четырехслойные печатные платы могут работать в нескольких типах электронных устройств, включая простые и сложные.
● Безопасность - Правильно выравнивая мощность и грунтовые слои, четырехслойные платы могут защищаться от электромагнитных помех.
● Легкие - устройства, оснащенные четырехслойными печатными платами, требуют меньшей внутренней проводки, поэтому они обычно легче по весу.
Приложения:
● Спутниковые системы - многослойные печатные платы оснащены эрбитинговыми спутниками.
● Упорные устройства - смартфоны и планшеты, как правило, оснащены четырехслойными платы.
● Оборудование для разведки пространства - многослойные печатные платы с печатью обеспечивают питание для оборудования для разведки пространства.
3-4. 6 слоев печатной платы
6-слойная плата представляет собой 4-слойную плату с двумя дополнительными уровнями сигнала, добавленным между плоскостями. Стандартный 6-слойный стек PCB включает в себя 4 уровня маршрутизации (два наружных и двух внутренних) и 2 внутренних плоскости (один для земли и один для питания).
Предоставление 2 внутренних слоя для высокоскоростных сигналов и 2 наружных слоя для низкоскоростных сигналов значительно усиливает EMI (электромагнитные помехи). EMI - это энергия сигналов в электронных устройствах, нарушаемых излучением или индукцией.
Существуют различные меры для стека 6-слойного платы, но количество используемых уровней мощности, сигнала и наземных слоев зависит от требований применения.
Стандартный 6-слойныйPCB StackupВключает верхний слой - PREPREG - Внутренний заземленный слой - ядро - Внутренний уровень маршрутизации - PREPREG - Внутренний слой маршрутизации - ядро - внутренний слой мощности - PREPREG - нижний слой.
Хотя это стандартная конфигурация, она может не подходить для всех конструкций печатных плат, и может потребоваться перемещать слои или иметь более конкретные слои. Тем не менее, эффективность проводки и минимизация перекрестных помех должна учитываться при их размещении.
Преимущества:
● Прочность - Шестислойные ПХБ толщины, чем их более тонкие предшественники и, следовательно, более надежные.
● Компактность - платы с шестью слоями этой толщины обладают большими техническими возможностями и могут потреблять меньшую ширину.
● Высокая емкость - шестислойные или более ПХБ обеспечивают оптимальную мощность для электронных устройств и значительно снижают возможность перекрестных помех и электромагнитных помех.
Приложения:
● Компьютеры - 6 -слойственные платы помогли развивать быстрое развитие персональных компьютеров, делая их более компактными, легкими и быстрее.
● Хранение данных - высокая пропускная способность шестислойных ПХБ сделала устройства хранения данных в течение последнего десятилетия.
● Системы пожарной сигнализации - Используя 6 или более круговых плат, системы сигнализации становятся более точными в момент обнаружения реальной опасности.
Поскольку количество слоев в печатной плате увеличивается за пределы четвертого и шестом слоя, в стекку добавляются больше проводящих медных слоев и слоев диэлектрического материала.
Например, восьмислойная печатная плата содержит четыре плоскости и четырех слоя медных сигналов - восемь - в общем зачете - семь рядов диэлектрического материала. Восьмислойный стек запечатан слоями диэлектрической припоя сверху и снизу. По сути, восьмислойный стек PCB похож на шестислойный, но с добавленной парой колонки меди и препгера.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
2023-6-17
Время сообщения: 26-2023
