Os enxeñeiros eléctricos adoitan enfrontarse ao dilema de determinar o número óptimo de capas para un deseño de PCB.É mellor usar máis capas ou menos capas?Como se toma a decisión sobre o número de capas para un PCB?
1.Que significa a capa de PCB?
As capas dun PCB refírense ás capas de cobre que están laminadas co substrato.Excepto para os PCB dunha soa capa que só teñen unha capa de cobre, todos os PCB con dúas ou máis capas teñen un número par de capas.Os compoñentes están soldados na capa máis externa, mentres que as outras capas serven como conexións de cableado.Non obstante, algúns PCB de gama alta tamén incorporarán compoñentes nas capas internas.
Os PCB utilízanse para fabricar varios dispositivos electrónicos e maquinaria en diferentes industrias, como electrónica de consumo, automoción, telecomunicacións, aeroespacial, militar e médica.
industrias.O número de capas e o tamaño dunha placa específica determina a potencia e a capacidade da PCB.A medida que aumenta o número de capas, tamén aumenta a funcionalidade.
2.Como determinar o número de capas de PCB?
Ao decidir o número adecuado de capas para un PCB, é importante ter en conta os beneficios de usar varias capas fronte a capas simples ou dobres.Ao mesmo tempo, tamén é necesario considerar as vantaxes de utilizar un deseño dunha soa capa fronte ás dos deseños multicapa.Estes factores pódense avaliar dende as seguintes cinco perspectivas:
2-1.Onde se usará o PCB?
Ao determinar as especificacións dunha placa de circuito impreso, é fundamental ter en conta a máquina ou o equipo previsto no que se utilizará a placa de circuito impreso, así como os requisitos específicos da placa de circuíto para tales equipos.Isto inclúe identificar se a placa PCB se utilizará en sofisticados e
produtos electrónicos complexos, ou en produtos máis sinxelos con funcionalidade básica.
2-2.Que frecuencia de traballo é necesaria para o PCB?
A cuestión da frecuencia de traballo debe considerarse ao deseñar un PCB xa que este parámetro determina a funcionalidade e a capacidade do PCB.Para unha maior velocidade e capacidades operativas, os PCB multicapa son esenciais.
2-3.Cal é o orzamento do proxecto?
Outros factores a ter en conta son os custos de fabricación do único
e PCB de dobre capa fronte a PCB multicapa.Se queres un PCB coa maior capacidade posible, o custo será inevitablemente relativamente alto.
Algunhas persoas preguntan pola relación entre o número de capas nun PCB e o seu prezo.Xeralmente, cantas máis capas teña un PCB, maior será o seu prezo.Isto débese a que deseñar e fabricar un PCB multicapa leva máis tempo e, polo tanto, custa máis.O seguinte gráfico mostra o custo medio dos PCB multicapa para tres fabricantes diferentes nas seguintes condicións:
Cantidade de pedido de PCB: 100;
Tamaño da PCB: 400 mm x 200 mm;
Número de capas: 2, 4, 6, 8, 10.
O gráfico mostra o prezo medio dos PCB de tres empresas diferentes, sen incluír os custos de envío.O custo dun PCB pódese avaliar mediante sitios web de cotización de PCB, que permiten seleccionar diferentes parámetros como o tipo de condutor, o tamaño, a cantidade e o número de capas.Este gráfico só ofrece unha idea xeral dos prezos medios de PCB de tres fabricantes, e os prezos poden variar segundo o número de capas.Os gastos de envío non están incluídos.Hai calculadoras eficaces dispoñibles en liña, proporcionadas polos propios fabricantes para axudar aos clientes a avaliar o custo dos seus circuítos impresos en función de diferentes parámetros, como o tipo de condutor, o tamaño, a cantidade, o número de capas, os materiais de illamento, o grosor, etc.
2-4.Cal é o prazo de entrega necesario para o PCB?
O prazo de entrega refírese ao tempo que leva fabricar e entregar PCB simple/dobre/multicapa.Cando necesites producir unha gran cantidade de PCB, hai que ter en conta o prazo de entrega.O prazo de entrega para PCB simple/dobre/multicapa varía e depende do tamaño da área de PCB.Por suposto, se estás disposto a gastar máis diñeiro, o prazo de entrega pode reducirse.
2-5.Que densidade e capa de sinal precisa o PCB?
O número de capas nun PCB depende da densidade de pins e das capas de sinal.Por exemplo, unha densidade de pin de 1,0 require 2 capas de sinal e, a medida que diminúe a densidade de pin, o número de capas necesarias aumentará.Se a densidade do pin é 0,2 ou menos, son necesarias polo menos 10 capas de PCB.
3.Vantaxes de diferentes capas de PCB - capa única / dobre capa / multicapa.
3-1.PCB de capa única
A construción dun PCB dunha soa capa é sinxela, que consiste nunha única capa de capas prensadas e soldadas de material eléctricamente condutor.A primeira capa está cuberta cunha placa revestida de cobre e despois aplícase unha capa resistente á soldadura.O diagrama dun PCB dunha soa capa adoita mostrar tres tiras de cores para representar a capa e as súas dúas capas de cuberta: gris para a propia capa dieléctrica, marrón para a placa recuberta de cobre e verde para a capa resistente á soldadura.
Vantaxes:
● Baixo custo de fabricación, especialmente para a produción de produtos electrónicos de consumo, que ten unha maior eficiencia de custos.
● A montaxe de compoñentes, a perforación, a soldadura e a instalación son relativamente sinxelas e é menos probable que o proceso de produción teña problemas.
● Económico e axeitado para a produción en masa.
●Elección ideal para deseños de baixa densidade.
Aplicacións:
● As calculadoras básicas usan PCB dunha soa capa.
● As radios, como os radiodespertadores de baixo prezo das tendas de mercadoría xeral, adoitan usar PCB dunha soa capa.
● As máquinas de café adoitan usar PCB dunha soa capa.
● Algúns electrodomésticos usan PCB dunha soa capa.
3-2.PCB de dobre capa
PCB de dobre capa ten dúas capas de cobre cunha capa illante no medio.Os compoñentes colócanse a ambos os dous lados da placa, polo que tamén se chama PCB de dobre cara.Son fabricados conectando dúas capas de cobre xunto cun material dieléctrico no medio, e cada lado do cobre pode transmitir diferentes sinais eléctricos.Son axeitados para aplicacións que requiren envases compactos e de alta velocidade.
Os sinais eléctricos envíanse entre as dúas capas de cobre e o material dieléctrico entre elas axuda a evitar que estes sinais interfiran entre si.O PCB de dobre capa é a placa de circuíto máis común e económica de fabricar.
Os PCB de dobre capa son similares aos PCB dunha soa capa, pero teñen unha metade inferior espellada invertida.Cando se usan PCB de dobre capa, a capa dieléctrica é máis grosa que a dos PCB dunha soa capa.Ademais, hai recubrimento de cobre nos lados superior e inferior do material dieléctrico.Ademais, a parte superior e inferior da placa laminada están cubertas cunha capa de resistencia á soldadura.
O diagrama dun PCB de dobre capa adoita parecer un bocadillo de tres capas, cunha grosa capa gris no medio que representa o dieléctrico, franxas marróns nas capas superior e inferior que representan o cobre e finas franxas verdes na parte superior e inferior. que representa a capa de resistencia de soldadura.
Vantaxes:
● O deseño flexible faino axeitado para unha variedade de dispositivos.
● Estrutura de baixo custo que o fai conveniente para a produción en masa.
● Deseño sinxelo.
● Pequeno tamaño apto para diversos equipos.
Aplicacións:
Os PCB de dobre capa son axeitados para unha ampla gama de dispositivos electrónicos sinxelos e complexos.Exemplos de equipos producidos en serie que presentan PCB de dobre capa inclúen:
● As unidades HVAC, os sistemas residenciais de calefacción e refrixeración de varias marcas inclúen placas de circuíto impreso de dobre capa.
● Os amplificadores, os PCB de dobre capa están equipados con unidades de amplificación utilizadas por moitos músicos.
● Impresoras, varios periféricos de ordenador confían en PCB de dobre capa.
3-3.PCB de catro capas
Un PCB de 4 capas é unha placa de circuíto impreso con catro capas condutoras: superior, dúas capas internas e inferior.Ambas as capas internas son o núcleo, normalmente usado como un plano de potencia ou de terra, mentres que as capas superior e inferior exterior úsanse para colocar compoñentes e enrutar sinais.
As capas exteriores adoitan estar cubertas cunha capa de resistencia de soldadura con almofadas expostas para proporcionar puntos de colocación para conectar dispositivos montados na superficie e compoñentes de orificios pasantes.Os orificios pasantes úsanse normalmente para proporcionar conexións entre as catro capas, que se laminan xuntas para formar unha placa.
Aquí está o desglose destas capas:
- Capa 1: Capa inferior, normalmente de cobre.Serve como base de toda a placa de circuíto, proporcionando soporte para as outras capas.
- Capa 2: Capa de poder.Chámase deste xeito porque proporciona enerxía limpa e estable a todos os compoñentes da placa de circuíto.
- Capa 3: capa do plano de terra, que serve como fonte de terra para todos os compoñentes da placa de circuíto.
- Capa 4: capa superior utilizada para enrutar os sinais e proporcionar puntos de conexión para os compoñentes.
Nun deseño de PCB de 4 capas, 4 trazos de cobre están separados por 3 capas de dieléctrico interno e están selados na parte superior e inferior con capas resistentes á soldadura.Normalmente, as regras de deseño para PCB de 4 capas móstranse usando 9 trazos e 3 cores: marrón para o cobre, gris para o núcleo e o preimpregnado e o verde para a resistencia á soldadura.
Vantaxes:
● Durabilidade: os PCB de catro capas son máis robustos que as placas de capa única e de dobre capa.
● Tamaño compacto: o pequeno deseño dos PCB de catro capas pode adaptarse a unha ampla gama de dispositivos.
●Flexibilidade: os PCB de catro capas poden funcionar en varios tipos de dispositivos electrónicos, incluídos os sinxelos e complexos.
● Seguridade: ao aliñar correctamente as capas de enerxía e terra, os PCB de catro capas poden protexer contra as interferencias electromagnéticas.
● Lixeiro: os dispositivos equipados con PCB de catro capas requiren menos cableado interno, polo que normalmente son máis lixeiros.
Aplicacións:
● Sistemas de satélite: os PCB multicapa están equipados en satélites en órbita.
● Dispositivos portátiles: os teléfonos intelixentes e as tabletas normalmente están equipados con PCB de catro capas.
● Equipos de exploración espacial: as placas de circuíto impreso multicapa proporcionan enerxía aos equipos de exploración espacial.
3-4.PCB de 6 capas
Un PCB de 6 capas é esencialmente unha placa de 4 capas con dúas capas de sinal adicionais engadidas entre os planos.Unha pila de PCB estándar de 6 capas inclúe 4 capas de enrutamento (dúas exteriores e dúas internas) e 2 planos internos (un para terra e outro para alimentación).
Proporcionar 2 capas internas para sinais de alta velocidade e 2 capas exteriores para sinais de baixa velocidade amplifica significativamente a EMI (interferencia electromagnética).EMI é a enerxía dos sinais dentro dos dispositivos electrónicos que se interrompen pola radiación ou a indución.
Existen varias disposicións para a acumulación dunha PCB de 6 capas, pero o número de capas de potencia, sinal e terra utilizadas depende dos requisitos da aplicación.
Unha pila de PCB estándar de 6 capas inclúe capa superior - preimpregnado - capa de terra interna - núcleo - capa de enrutamento interno - preimpregnado - capa de enrutamento interno - núcleo - capa de enerxía interna - preimpregnado - capa inferior.
Aínda que esta é unha configuración estándar, pode non ser adecuada para todos os deseños de PCB e pode ser necesario reposicionar as capas ou ter capas máis específicas.Non obstante, a eficiencia do cableado e a minimización da diafonía deben considerarse ao colocalos.
Vantaxes:
● Resistencia: os PCB de seis capas son máis grosos que os seus predecesores máis finos e, polo tanto, máis robustos.
● Compacidade - As placas con seis capas deste grosor teñen maiores capacidades técnicas e poden consumir menos ancho.
● Alta capacidade: os PCB de seis capas ou máis proporcionan unha potencia óptima para os dispositivos electrónicos e reducen moito a posibilidade de interferencias e interferencias electromagnéticas.
Aplicacións:
● Ordenadores: os PCB de 6 capas axudaron a impulsar o rápido desenvolvemento dos ordenadores persoais, facéndoos máis compactos, lixeiros e rápidos.
● Almacenamento de datos: a alta capacidade dos PCB de seis capas fixo que os dispositivos de almacenamento de datos fosen cada vez máis abundantes durante a última década.
● Sistemas de alarma contra incendios - Usando 6 ou máis placas de circuíto, os sistemas de alarma fanse máis precisos no momento de detectar o perigo real.
A medida que o número de capas nunha placa de circuíto impreso aumenta máis alá da cuarta e sexta capa, engádense máis capas de cobre condutor e capas de material dieléctrico á acumulación.
Por exemplo, un PCB de oito capas contén catro planos e catro capas de cobre de sinal -oito en total- conectadas por sete filas de material dieléctrico.A acumulación de oito capas está selada con capas de máscara de soldadura dieléctrica na parte superior e inferior.Esencialmente, a acumulación de PCB de oito capas é similar á de seis capas, pero cun par adicional de columna de cobre e preimpregnado.
Shenzhen ANKE PCB Co., LTD
17-6-2023
Hora de publicación: 26-Xun-2023
