Elektroinženieri bieži saskaras ar dilemmu, nosakot optimālo slāņu skaitu PCB konstrukcijai.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 ar substrātu.Izņemot viena slāņa PCB, kuriem ir tikai viens vara slānis, visiem PCB ar diviem vai vairākiem slāņiem ir pāra slāņu skaits.Komponenti ir pielodēti uz ārējā slāņa, bet pārējie slāņi kalpo kā vadu savienojumi.Tomēr daži augstas klases PCB arī ieguls komponentus iekšējos slāņos.
PCB izmanto dažādu elektronisko ierīču un iekārtu ražošanai dažādās nozarēs, piemēram, plaša patēriņa elektronikā, automobiļu rūpniecībā, telekomunikācijās, aviācijā, militārajā un medicīnas nozarē.
nozares.Konkrētas plates slāņu skaits un izmērs nosaka PCB jaudu un jaudu.Palielinoties slāņu skaitam, palielinās arī funkcionalitāte.
2.Kā noteikt PCB slāņu skaitu?
Lemjot par piemērotu PCB slāņu skaitu, ir svarīgi apsvērt priekšrocības, ko sniedz vairāku slāņu izmantošana salīdzinājumā ar vienu vai dubultu slāņu izmantošanu.Tajā pašā laikā ir jāapsver arī viena slāņa dizaina izmantošanas priekšrocības salīdzinājumā ar daudzslāņu dizainu.Šos faktorus var novērtēt no šādiem pieciem aspektiem:
2-1.Kur tiks izmantota PCB?
Nosakot PCB plates specifikācijas, ir ļoti svarīgi ņemt vērā paredzēto iekārtu vai aprīkojumu, kurā PCB tiks izmantots, kā arī īpašās shēmas plates prasības šādai iekārtai.Tas ietver noteikšanu, vai PCB plate tiks izmantota sarežģītā un
sarežģītos elektroniskos izstrādājumos vai vienkāršākos produktos ar pamata funkcionalitāti.
2-2.Kāda darba frekvence ir nepieciešama PCB?
Izstrādājot PCB, jāņem vērā darba frekvences jautājums, jo šis parametrs nosaka PCB funkcionalitāti un jaudu.Lai nodrošinātu lielāku ātrumu un darbības iespējas, daudzslāņu PCB ir būtiskas.
2-3. Kāds ir projekta budžets?
Citi faktori, kas jāņem vērā, ir viena izstrādājuma ražošanas izmaksas
un divslāņu PCB salīdzinājumā ar daudzslāņu PCB.Ja vēlaties PCB ar pēc iespējas lielāku jaudu, 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 ir tā cena.Tas ir tāpēc, ka daudzslāņu PCB projektēšana un izgatavošana prasa ilgāku laiku un tāpēc maksā vairāk.Zemāk esošajā diagrammā parādītas daudzslāņu PCB vidējās izmaksas trīs dažādiem ražotājiem šādos apstākļos:
PCB pasūtījuma daudzums: 100;
PCB izmērs: 400mm x 200mm;
Slāņu skaits: 2, 4, 6, 8, 10.
Diagrammā ir parādīta trīs dažādu uzņēmumu PCB vidējā cena, neskaitot piegādes izmaksas.PCB izmaksas var novērtēt, izmantojot PCB piedāvājumu tīmekļa vietnes, kas ļauj atlasīt dažādus parametrus, piemēram, vadītāja veidu, izmēru, daudzumu un slāņu skaitu.Šī diagramma sniedz tikai vispārīgu priekšstatu par vidējām PCB cenām no trim ražotājiem, un cenas var atšķirties atkarībā no slāņu skaita.Piegādes izmaksas nav iekļautas.Tiešsaistē ir pieejami efektīvi kalkulatori, kurus nodrošina paši ražotāji, lai palīdzētu klientiem novērtēt savu iespiedshēmu izmaksas, pamatojoties uz dažādiem parametriem, piemēram, vadu tipu, izmēru, daudzumu, slāņu skaitu, izolācijas materiāliem, biezumu utt.
2-4.Kāds ir nepieciešamais PCB piegādes laiks?
Piegādes laiks attiecas uz laiku, kas nepieciešams viena/divslāņu/daudzslāņu PCB ražošanai un piegādei.Ja nepieciešams ražot lielu daudzumu PCB, jāņem vērā piegādes laiks.Viena/divslāņu/daudzslāņu PCB piegādes laiks atšķiras un ir atkarīgs no PCB laukuma lieluma.Protams, ja esat gatavs tērēt vairāk naudas, piegādes laiks var tikt saīsināts.
2-5.Kāds blīvums un signāla slānis ir nepieciešams PCB?
Slāņu skaits PCB ir atkarīgs no kontaktu blīvuma un signāla slāņiem.Piemēram, tapas blīvumam 1,0 ir nepieciešami 2 signāla slāņi, un, samazinoties tapas blīvumam, nepieciešamo slāņu skaits palielināsies.Ja tapas blīvums ir 0,2 vai mazāks, ir nepieciešami vismaz 10 PCB slāņi.
3.Dažādu PCB slāņu priekšrocības - vienslāņa/divslāņu/daudzslāņu.
3-1.Viena slāņa PCB
Viena slāņa PCB konstrukcija ir vienkārša, tā sastāv no viena slāņa presētu un metinātu elektriski vadoša materiāla slāņu.Pirmais slānis ir pārklāts ar vara pārklājumu, un pēc tam tiek uzklāts pretlodēšanas slānis.Viena slāņa PCB diagrammā parasti ir attēlotas trīs krāsainas sloksnes, kas attēlo slāni un divus tā pārklājošos slāņus - pelēks pašam dielektriskajam slānim, brūns ar varu pārklātajai plāksnei un zaļš lodēšanas izturīgajam slānim.
Priekšrocības:
● Zemas ražošanas izmaksas, īpaši plaša patēriņa elektronikas ražošanai, kam ir augstāka izmaksu efektivitāte.
● Detaļu montāža, urbšana, lodēšana un uzstādīšana ir salīdzinoši vienkārša, un ražošanas procesā ir mazāka iespēja saskarties ar problēmām.
● Ekonomisks un piemērots masveida ražošanai.
●Ideāla izvēle zema blīvuma dizainiem.
Lietojumprogrammas:
● Pamata kalkulatori izmanto viena slāņa PCB.
● Radioaparātos, piemēram, zemo cenu radio modinātājpulksteņos vispārējos preču veikalos, parasti tiek izmantotas viena slāņa PCB.
● Kafijas automāti bieži izmanto viena slāņa PCB.
● Dažas sadzīves tehnikas izmanto viena slāņa PCB.
3-2.Divslāņu PCB
Divslāņu PCB ir divi vara pārklājuma slāņi, starp kuriem ir izolācijas slānis.Komponenti ir novietoti abās plāksnes pusēs, tāpēc to sauc arī par divpusējo PCB.Tos ražo, savienojot divus vara slāņus kopā ar dielektrisku materiālu starp tiem, un katra vara puse var pārraidīt dažādus elektriskos signālus.Tie ir piemēroti lietojumiem, kuriem nepieciešams liels ātrums un kompakts iepakojums.
Elektriskie signāli tiek novirzīti starp diviem vara slāņiem, un starp tiem esošais dielektriskais materiāls palīdz novērst šo signālu traucējumus viens otram.Divslāņu PCB ir visizplatītākā un ekonomiskākā ražošanas shēma.
Divslāņu PCB ir līdzīgas viena slāņa PCB, taču tām ir apgriezta spoguļa apakšējā puse.Izmantojot divslāņu PCB, dielektriskais slānis ir biezāks nekā viena slāņa PCB.Turklāt gan dielektriskā materiāla augšējā, gan apakšējā pusē ir vara pārklājums.Turklāt laminētās plātnes augšdaļa un apakšdaļa ir pārklāta ar lodēšanas aizsargkārtu.
Divslāņu PCB diagramma parasti izskatās kā trīsslāņu sviestmaize, kuras vidū ir biezs pelēks slānis, kas apzīmē dielektriķi, brūnas svītras augšējā un apakšējā slānī apzīmē varu, un plānas zaļas svītras augšpusē un apakšā. kas attēlo lodēšanas pretestības slāni.
Priekšrocības:
● Elastīgais dizains padara to piemērotu dažādām ierīcēm.
● Zemu izmaksu struktūra, kas padara to ērtu masveida ražošanai.
● Vienkāršs dizains.
● Mazs izmērs piemērots dažādām iekārtām.
Lietojumprogrammas:
Divslāņu PCB ir piemēroti plašam vienkāršu un sarežģītu elektronisku ierīču klāstam.Masveidā ražotu iekārtu piemēri ar divslāņu PCB ir:
● Dažādu zīmolu HVAC iekārtas, dzīvojamo māju apkures un dzesēšanas sistēmas ietver divslāņu iespiedshēmu plates.
● Pastiprinātāji, divslāņu PCB ir aprīkoti ar pastiprinātāju blokiem, ko izmanto daudzi mūziķi.
● Printeri, dažādas datoru perifērijas ierīces izmanto divslāņu PCB.
3-3.Četru slāņu PCB
4 slāņu PCB ir iespiedshēmas plate ar četriem vadošiem slāņiem: augšējo, diviem iekšējiem slāņiem un apakšējo.Abi iekšējie slāņi ir kodols, ko parasti izmanto kā barošanas vai zemes plakni, savukārt ārējais augšējais un apakšējais slānis tiek izmantots komponentu un maršrutēšanas signālu novietošanai.
Ārējie slāņi parasti tiek pārklāti ar lodēšanas aizsargkārtu ar atklātiem paliktņiem, lai nodrošinātu izvietošanas punktus uz virsmas montējamu ierīču un caurumu detaļu savienošanai.Caurumus parasti izmanto, lai nodrošinātu savienojumus starp četriem slāņiem, kas ir laminēti kopā, lai izveidotu plāksni.
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: jaudas slānis.Tas ir nosaukts šādi, jo tas nodrošina tīru un stabilu jaudu visiem shēmas plates komponentiem.
- 3. slānis: iezemētās plaknes slānis, kas kalpo kā zemes avots visiem shēmas plates komponentiem.
- 4. slānis: augšējais slānis, ko izmanto signālu maršrutēšanai un komponentu savienojuma punktu nodrošināšanai.
4 slāņu PCB konstrukcijā 4 vara pēdas ir atdalītas ar 3 iekšējā dielektriķa slāņiem, un tās augšā un apakšā ir noslēgtas ar lodēšanas slāņiem.Parasti 4 slāņu PCB projektēšanas noteikumi tiek parādīti, izmantojot 9 pēdas un 3 krāsas - brūnu vara, pelēku serdei un prepreg un zaļu pretlodēšanas rezistentam.
Priekšrocības:
● Izturība — četrslāņu PCB ir izturīgāki nekā viena slāņa un divslāņu plates.
● Kompakts izmērs — četru slāņu PCB nelielais dizains var būt piemērots dažādām ierīcēm.
●Elastība — četrslāņu PCB var darboties vairāku veidu elektroniskajās ierīcēs, tostarp vienkāršās un sarežģītās.
● Drošība — pareizi izlīdzinot barošanas un zemējuma slāņus, četrslāņu PCB var aizsargāt pret elektromagnētiskiem traucējumiem.
● Viegls — ierīcēm, kas aprīkotas ar četrslāņu PCB, ir nepieciešams mazāks iekšējais vads, tāpēc parasti tās ir vieglākas.
Lietojumprogrammas:
● Satelītu sistēmas — daudzslāņu PCB ir aprīkoti orbītā esošajos satelītos.
● Rokas ierīces — viedtālruņi un planšetdatori parasti ir aprīkoti ar četrslāņu PCB.
● Kosmosa izpētes aprīkojums — daudzslāņu iespiedshēmu plates nodrošina enerģiju kosmosa izpētes aprīkojumam.
3-4.6 slāņu PCB
6 slāņu PCB būtībā ir 4 slāņu plate ar diviem papildu signāla slāņiem, kas pievienoti starp plaknēm.Standarta 6 slāņu PCB komplektācijā ietilpst 4 maršrutēšanas slāņi (divi ārējie un divi iekšējie) un 2 iekšējās plaknes (viena zemei un viena jaudai).
Nodrošinot 2 iekšējos slāņus ātrgaitas signāliem un 2 ārējos slāņus zema ātruma signāliem, ievērojami pastiprina EMI (elektromagnētiskos traucējumus).EMI ir signālu enerģija elektroniskajās ierīcēs, ko traucē starojums vai indukcija.
Ir dažādi pasākumi 6 slāņu PCB salikšanai, taču izmantoto jaudas, signāla un zemes slāņu skaits ir atkarīgs no lietojuma prasībām.
Standarta 6 slāņu PCB komplektācijā ietilpst augšējais slānis - prepreg - iekšējais zemes slānis - kodols - iekšējais maršrutēšanas slānis - prepreg - iekšējais maršrutēšanas slānis - kodols - iekšējais barošanas slānis - prepreg - apakšējais slānis.
Lai gan šī ir standarta konfigurācija, tā var nebūt piemērota visiem PCB dizainparaugiem, un var būt nepieciešams mainīt slāņus vai izveidot specifiskākus slāņus.Tomēr, novietojot tos, jāņem vērā vadu efektivitāte un šķērsrunas samazināšana.
Priekšrocības:
● Izturība — sešu slāņu PCB ir biezākas nekā to plānākie priekšteči un tāpēc izturīgāki.
● Kompaktums — dēļiem ar sešiem šāda biezuma slāņiem ir lielākas tehniskās iespējas un tie var patērēt mazāk platuma.
● Liela ietilpība — sešslāņu vai vairāk PCB nodrošina optimālu jaudu elektroniskām ierīcēm un ievērojami samazina šķērsrunu un elektromagnētisko traucējumu iespējamību.
Lietojumprogrammas:
● Datori — 6 slāņu PCB palīdzēja strauji attīstīt personālos datorus, padarot tos kompaktākus, vieglākus un ātrākus.
● Datu glabāšana — sešu slāņu PCB lielās ietilpības dēļ pēdējo desmit gadu laikā datu glabāšanas ierīces ir arvien vairāk izmantotas.
● Ugunsgrēka signalizācijas sistēmas – izmantojot 6 vai vairāk shēmas plates, signalizācijas sistēmas kļūst precīzākas reālu apdraudējumu konstatēšanas brīdī.
Tā kā slāņu skaits iespiedshēmas platē palielinās, pārsniedzot ceturto un sesto slāni, kaudzes komplektam tiek pievienoti vadoši vara slāņi un dielektriskā materiāla slāņi.
Piemēram, astoņu slāņu PCB satur četras plaknes un četrus signāla vara slāņus - kopā astoņus -, kas savienoti ar septiņām dielektriskā materiāla rindām.Astoņu slāņu kaudze ir noslēgta ar dielektriskās lodēšanas maskas slāņiem augšpusē un apakšā.Būtībā astoņu slāņu PCB skursteņi ir līdzīgi sešu slāņu, bet ar pievienotu vara un prepreg kolonnas pāri.
Shenzhen ANKE PCB Co., LTD
2023-06-17
Izlikšanas laiks: 26. jūnijs 2023
