Elektrotehnikas bieži saskaras ar dilemmu, lai noteiktu optimālo slāņu skaitu aPCB dizainsApvidū Vai labāk ir izmantot vairāk slāņu vai mazāk slāņu? Kā jūs pieņemat lēmumu par PCB slāņu skaitu?
1. Ko nozīmē PCB slānis?
PCB slāņi attiecas uz vara slāņiem, kas ir laminēti arsubstrātsApvidū Izņemotviena slāņa PCBkuriem ir tikai viens vara slānis, visiem PCB ar diviem vai vairākiem slāņiem ir vienmērīgs skaits slāņu. Komponenti tiek lodēti uz visstermiņa slāni, bet pārējie slāņi kalpo kā vadu savienojumi. Tomēr daži augstas klases PCB arī ieguls komponentus iekšējos slāņos.
PCB izmanto dažādu elektronisko ierīču un mašīnu ražošanai dažādās nozarēs, piemēramPatēriņa elektronika, Automotive,telekomunikācijas, kosmosa, militārā un medicīniskā
Nozares. Konkrētas paneļa slāņu skaits un lielums nosaka jaudu unietilpībaPCB. Palielinoties slāņu skaitam, palielinās arī funkcionalitāte.
2.Kā noteikt PCB slāņu skaitu?
Izlemjot par atbilstošu PCB slāņu skaitu, ir svarīgi apsvērt priekšrocības, ko dod lietošanavairāki slāņipret vienu vai dubultā slāņiem. Tajā pašā laikā ir jāņem vērā arī viena slāņa dizaina izmantošanas priekšrocības, salīdzinot ar daudzslāņu dizainu. Šos faktorus var novērtēt no šādām piecām perspektīvām:
2-1. Kur tiks izmantots PCB?
Nosakot PCB paneļa specifikācijas, ir svarīgi apsvērt paredzēto mašīnu vai aprīkojumu, kurā PCB tiks izmantots, kā arī īpašas shēmas plates prasības šādai iekārtai. Tas ietver identificēšanu, vai PCB dēlis tiks izmantots sarežģītā un
sarežģīti elektroniski produkti vai vienkāršākos produktos ar pamata funkcionalitāti.
2-2. Kāda darba frekvence ir nepieciešama PCB?
Izstrādājot PCB, ir jāņem vērā darba biežuma jautājums, jo šis parametrs nosaka PCB funkcionalitāti un ietilpību. Lielāka ātruma un darbības iespējām ir svarīgi daudzslāņu PCB.
2-3. Kāds ir projekta budžets?
Citi faktori, kas jāņem vērā, ir viena ražošanas izmaksas
un dubultā slāņa PCB pret daudzslāņu PCB. Ja vēlaties PCB ar pēc iespējas lielāku ietilpību, izmaksas neizbēgami būs salīdzinoši augstas.
Daži cilvēki jautā par saistību starp PCB slāņu skaitu un tā cenu. Parasti, jo vairāk slāņu ir PCB, jo augstāka cena. Tas ir tāpēc, ka projektēšana unražošanaDaudzslāņu PCB prasa ilgāku laiku un tāpēc maksā vairāk. Zemāk redzamā diagramma parāda daudzslāņu PCB vidējās izmaksas trim dažādiem ražotājiem šādos apstākļos:
PCB pasūtījuma daudzums: 100;
PCB izmērs: 400 mm x 200 mm;
Slāņu skaits: 2, 4, 6, 8, 10.
Diagrammā tiek parādīta PCB vidējā cena no trim dažādiem uzņēmumiem, neskaitot nosūtīšanas izmaksas. PCB izmaksas var novērtēt, izmantojot PCB citātu vietnes, kas ļauj izvēlēties dažādus parametrus, piemēram, vadītāja veidu, lielumu, daudzumu un slāņu skaitu. Šī diagramma sniedz tikai vispārēju priekšstatu par vidējām PCB cenām no trim ražotājiem, un cenas var atšķirties atkarībā no slāņu skaita. Piegādes izmaksas nav iekļautas. Efektīvi kalkulatori ir pieejami tiešsaistē, un to nodrošina paši ražotāji, lai palīdzētu klientiem novērtēt drukāto shēmu izmaksas, pamatojoties uz dažādiem parametriem, piemēram, vadītāja veidu, lielumu, daudzumu, slāņu skaitu, izolācijas materiāliem, biezumu utt.
2-4. Kāds ir nepieciešamais PCB piegādes laiks?
Piegādes laiks attiecas uz laiku, kas nepieciešams viena/dubultā/daudzslāņu PCB ražošanai un piegādei. Kad jums ir jāizgatavo liels daudzums PCB,dzemdību laiksjāņem vērā. Piegādes laiks vienreizējiem/dubultā/daudzslāņu PCB mainās un ir atkarīgs no PCB apgabala lieluma. Protams, ja jūs vēlaties tērēt vairāk naudas, piegādes laiku var saīsināt.
2-5. Kādu blīvumu un signāla slāni nepieciešams PCB?
PCB slāņu skaits ir atkarīgs no tapas blīvuma un signāla slāņiem. Piemēram, tapas blīvumam 1,0 ir nepieciešami 2 signāla slāņi, un, samazinoties tapas blīvumam, palielināsies nepieciešamo slāņu skaits. Ja tapas blīvums ir 0,2 vai mazāks, nepieciešami vismaz 10 PCB slāņi.
3. dažādu PCB slāņu-viena slāņa/dubultā slāņa/daudzslāņu-vienas slāņu vadības.
3-1. Viena slāņa PCB
Vienslāņu PCB konstrukcija ir vienkārša, kas sastāv no viena presēto un metinātu elektriski vadītspējīga materiāla slāņu slāņa. Pirmais slānis ir pārklāts ar vara pārklājumu plāksni, un pēc tam tiek uzklāts lodēšanas izturīgais slānis. Vienslāņa PCB diagramma parasti parāda trīs krāsainas sloksnes, lai attēlotu slāni un tā divus apvalka slāņus-pelēks pašam dielektriskajam slānim, brūns vara pārklājumu plāksnei un zaļš lodmetāla izturības slānim.
Priekšrocības:
● Zemas ražošanas izmaksas, īpaši patēriņa elektronikas ražošanai, kurai ir augstāka izmaksu efektivitāte.
● Komponentu, urbšanas, lodēšanas un uzstādīšanas montāža ir samērā vienkārša, unražošanas processmazāka iespējamība, ka rodas problēmas.
● Ekonomiska un piemērota masveida ražošanai.
● Ideāla izvēle zema blīvuma dizainam.
Pieteikumi:
● Pamata kalkulatori izmanto viena slāņa PCB.
● Radioaparāti, piemēram, ar zemām cenām radio modinātājus vispārējā preču krājumos, parasti izmanto viena slāņa PCB.
● Kafijas automāti bieži izmanto viena slāņa PCB.
● Dažās mājsaimniecības ierīcēs tiek izmantoti viena slāņa PCB.
3-2. Divslāņu PCB
Divkāršā slāņa PCB ir divi vara apšuvuma slāņi ar izolācijas slāni starp tām.Komponentitiek novietoti abās paneļa pusēs, tāpēc to sauc arī par divpusēju PCB. Tos ražo, savienojot divus vara slāņus kopā ar dielektrisko materiālu starp tām, un katra vara puse var pārraidīt dažādus elektriskos signālus. Tie ir piemēroti lietojumprogrammām, kurām nepieciešams ātrgaitas un kompakts iepakojums.
Elektriskie signāli tiek novirzīti starp diviem vara slāņiem, un starp tiem starp tiem dielektriskais materiāls palīdz novērst šo signālu traucējumus viens otram. Divkāršā slāņa PCB ir visizplatītākā un ekonomiskā shēmas plate ražošanai.
Divkāršā slāņa PCB ir līdzīgi vienslāņa PCB, bet tiem ir apgriezta spoguļattēla apakšējā puse. Izmantojot divslāņu PCB, dielektriskais slānis ir biezāks nekā viena slāņa PCB. Turklāt ir vara pārklājums gan dielektriskā materiāla augšējā, gan apakšējā pusē. Turklāt laminētā dēļa augšdaļa un apakšdaļa ir pārklāta ar lodēšanas pretestības slāni.
Divkāršā PCB diagramma parasti izskatās kā trīs slāņu sviestmaize ar biezu pelēku slāni vidū, kas apzīmē dielektriskās, brūnās svītras augšējā un apakšējā slāņā, kas attēlo varu, un plānas zaļās svītras augšpusē un apakšā, kas apzīmē lodēšanas pretestības slāni.
Priekšrocības:
● Elastīgs dizains padara to piemērotu dažādām ierīcēm.
● Lētu struktūra, kas padara to ērtu masveida ražošanai.
● Vienkāršs dizains.
● Maza izmēra, kas piemērota dažādiem aprīkojumam.
Pieteikumi:
Divkāršā slāņa PCB ir piemēroti plašam vienkāršu un sarežģītu elektronisko ierīču klāstam. Masveida ražotu aprīkojuma piemēri, kuriem ir divslāņu PCB, ir:
● HVAC vienības, dažādu zīmolu dzīvojamo māju apkures un dzesēšanas sistēmas ietver divslāņu drukātas shēmas plates.
● Pastiprinātāji, divslāņu PCB ir aprīkoti ar pastiprinātāju vienībām, kuras izmanto daudzi mūziķi.
● Printeri, dažādas datoru perifērijas ierīces paļaujas uz dubultā slāņu PCB.
3-3. Četru slāņu PCB
4 slāņu PCB ir iespiesta shēmas plate ar četriem vadītspējīgiem slāņiem: augšpusē, divos iekšējos slāņos un apakšā. Abi iekšējie slāņi ir serde, ko parasti izmanto kā jaudu vai zemes plakni, savukārt ārējos augšdaļas un apakšējos slāņus izmanto komponentu ievietošanai un maršrutēšanas signāliem.
Ārējos slāņus parasti pārklāj ar lodēšanas pretestības slāni ar pakļautiem spilventiņiem, lai nodrošinātu izvietojuma punktus, lai savienotu uz virsmu piestiprinātām ierīcēm un caurumu komponentiem. Caur caurumus parasti izmanto, lai nodrošinātu savienojumus starp četriem slāņiem, kas tiek laminēti kopā, lai izveidotu dēli.
Šeit ir šo slāņu sadalījums:
- 1. slānis: apakšējais slānis, parasti izgatavots no vara. Tas kalpo kā visas shēmas plates pamats, nodrošinot atbalstu pārējiem slāņiem.
- 2. slānis: strāvas slānis. Tas ir nosaukts šādā veidā, jo tas nodrošina tīru un stabilu jaudu visiem komponentiem uz shēmas plates.
- 3. slānis: zemes plaknes slānis, kas kalpo kā zemes avots visiem komponentiem uz shēmas plates.
- 4. slānis: augšējais slānis, ko izmanto signālu maršrutēšanai un savienojuma punktu nodrošināšanai komponentiem.
4 slāņu PCB dizainā 4 vara pēdas atdala ar 3 iekšējā dielektrisko slāņiem un augšpusē un apakšā ir noslēgti ar lodēšanas pretestības slāņiem. Parasti 4 slāņu PCB projektēšanas noteikumi tiek parādīti, izmantojot 9 pēdas un 3 krāsas - brūni varam, pelēks serdeņam un prepreg, un zaļš lodēšanas pretestībai.
Priekšrocības:
● Izturība-četru slāņu PCB ir izturīgāki nekā viena slāņa un divslāņu dēļi.
● Kompakts izmērs - mazs četru slāņu PCB dizains var ietilpt plašā ierīču klāstā.
● Elastība - četru slāņu PCB var darboties vairāku veidu elektroniskajās ierīcēs, ieskaitot vienkāršas un sarežģītas.
● Drošība - pareizi izlīdzinot jaudu un zemes slāņus, četru slāņu PCB var pasargāt pret elektromagnētiskiem traucējumiem.
● Viegli - ierīcēm, kas aprīkotas ar četru slāņu PCB, nepieciešama mazāk iekšēja vadu, tāpēc tās parasti ir vieglākas.
Pieteikumi:
● Satelītu sistēmas - daudzslāņu PCB ir aprīkoti riņķveida satelītos.
● Rokas ierīces - viedtālruņi un planšetdatori parasti ir aprīkoti ar četru slāņu PCB.
● Kosmosa izpētes aprīkojums - daudzslāņu drukātās shēmas plates nodrošina enerģiju kosmosa izpētes aprīkojumam.
3-4. 6 slāņi PCB
6 slāņu PCB būtībā ir 4 slāņu plate ar diviem papildu signāla slāņiem, kas pievienoti starp lidmašīnām. Standarta 6 slāņu PCB stekupā ietilpst 4 maršrutēšanas slāņi (divi ārējie un divi iekšējie) un 2 iekšējās plaknes (viena zemei un otra jaudai).
Nodrošinot 2 iekšējos slāņus ātrgaitas signāliem un 2 ārējiem slāņiem zemāka ātruma signāliem ievērojami pastiprina EMI (elektromagnētiskie traucējumi). EMI ir signālu enerģija elektroniskajās ierīcēs, ko izjauc radiācija vai indukcija.
6 slāņa PCB sakraušanai ir dažādi izkārtojumi, taču izmantotais jaudas, signāla un zemes slāņu skaits ir atkarīgs no lietojumprogrammas prasībām.
Standarta 6 slāņuPCB sakraušanaIetver augšējo slāni - PrepreG - iekšējais zemes slānis - serde - iekšējais maršrutēšanas slānis - PrepreG - iekšējā maršrutēšanas slānis - serdeņa - iekšējais strāvas slānis - prepreg - apakšējais slānis.
Lai gan šī ir standarta konfigurācija, tā var nebūt piemērota visiem PCB dizainiem, un var būt nepieciešams mainīt slāņus vai tiem ir konkrētāki slāņi. Tomēr, ievietojot tos, jāņem vērā vadu efektivitāte un šķērsruna samazināšana.
Priekšrocības:
● Stiprums - sešu slāņu PCB ir biezāki nekā to plānāki priekšgājēji un tāpēc ir izturīgāki.
● Kompaktums - dēļiem ar sešiem šī biezuma slāņiem ir lielākas tehniskās iespējas un tie var patērēt mazāku platumu.
● Liela ietilpība - sešu slāņu vai vairāk PCB nodrošina optimālu elektronisko ierīču jaudu un ievērojami samazina šķērsruna un elektromagnētisko traucējumu iespēju.
Pieteikumi:
● Datori - 6 slāņu PCB palīdzēja strauji attīstīt personālos datorus, padarot tos kompaktus, vieglākus un ātrākus.
● Datu glabāšana - sešu slāņu PCB lielā ietilpība pēdējās desmitgades laikā ir padarījusi datu glabāšanas ierīces arvien bagātīgākas.
● Ugunsgrēka trauksmes sistēmas - izmantojot 6 vai vairāk shēmu plates, trauksmes sistēmas kļūst precīzākas reālu briesmu noteikšanas brīdī.
Tā kā drukātās shēmas plates slāņu skaits palielinās ārpus ceturtā un sestā slāņa, stekam tiek pievienoti vadošāki vara slāņi un dielektrisko materiālu slāņi.
Piemēram, astoņu slāņu PCB ir četras plaknes un četri signāla vara slāņi - kopumā astoņi - savienoti ar septiņām dielektriskā materiāla rindām. Astoņu slāņu steku ir aizzīmogots ar dielektrisko lodēšanas maskas slāņiem augšpusē un apakšā. Būtībā astoņu slāņu PCB saknešana ir līdzīga sešām slānim, bet ar pievienotu vara un pregraG kolonnas pāri.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
2023-6-17
Pasta laiks: jūnijs-26-2023
