مهندسان برق اغلب با معضل تعیین تعداد بهینه لایه ها برای a روبرو هستندطراحی PCBبشر آیا بهتر است از لایه های بیشتر یا لایه های کمتری استفاده کنید؟ چگونه می توانید در مورد تعداد لایه های PCB تصمیم بگیرید؟
1. لایه PCB به چه معنی است؟
لایه های یک PCB به لایه های مس که با لمینیت شده اند اشاره داردبستربشر جزPCB های تک لایهاین تنها یک لایه مس دارد ، تمام PCB ها با دو یا چند لایه دارای تعداد لایه های یکنواخت هستند. اجزای آن بر روی بیرونی ترین لایه لحیم می شوند ، در حالی که لایه های دیگر به عنوان اتصالات سیم کشی عمل می کنند. با این حال ، برخی از PCB های سطح بالا نیز مؤلفه هایی را در لایه های داخلی قرار می دهند.
از PCB برای تولید دستگاه ها و ماشین آلات مختلف الکترونیکی در صنایع مختلف استفاده می شود ، مانندلوازم الکترونیکی مصرف کننده، خودرو ،ارتباطات از راه دور، هوافضا ، نظامی و پزشکی
صنایع تعداد لایه ها و اندازه یک تخته خاص قدرت وظرفیتاز PCB با افزایش تعداد لایه ها ، عملکرد نیز چنین است.
2. چگونه می توان تعداد لایه های PCB را تعیین کرد؟
هنگام تصمیم گیری در مورد تعداد مناسب لایه ها برای PCB ، مهم است که مزایای استفاده را در نظر بگیریدچند لایهدر مقابل لایه های یک یا دو برابر. در عین حال ، همچنین لازم است مزایای استفاده از یک طرح واحد را در مقابل طرح های چند لایه در نظر بگیرید. این عوامل را می توان از پنج دیدگاه زیر ارزیابی کرد:
2-1 از PCB از کجا استفاده می شود؟
هنگام تعیین مشخصات مربوط به صفحه PCB ، در نظر گرفتن دستگاه یا تجهیزات مورد نظر که از PCB استفاده می شود ، و همچنین الزامات خاص برد مدار برای چنین تجهیزات بسیار مهم است. این شامل مشخص کردن اینکه آیا از صفحه PCB در پیشرفته و پیشرفته استفاده خواهد شد
محصولات الکترونیکی پیچیده یا در محصولات ساده تر با عملکرد اساسی.
2-2 چه فرکانس کاری برای PCB لازم است؟
مسئله فرکانس کار هنگام طراحی PCB باید در نظر گرفته شود زیرا این پارامتر عملکرد و ظرفیت PCB را تعیین می کند. برای سرعت بالاتر و قابلیت های عملیاتی ، PCB های چند لایه ضروری هستند.
2-3. بودجه پروژه چیست؟
عوامل دیگری که باید در نظر بگیریم ، هزینه های تولید مجرد است
و PCB های دو لایه در مقابل PCB های چند لایه. اگر می خواهید یک PCB با ظرفیت بالایی داشته باشید ، هزینه به ناچار نسبتاً بالا خواهد بود.
برخی از افراد در مورد رابطه بین تعداد لایه ها در PCB و قیمت آن سؤال می کنند. به طور کلی ، هرچه لایه های بیشتری از PCB داشته باشند ، قیمت آن نیز بیشتر می شود. این به این دلیل است که طراحی وتولیدPCB چند لایه طولانی تر طول می کشد و بنابراین هزینه بیشتری دارد. نمودار زیر میانگین هزینه PCB های چند لایه برای سه تولید کننده مختلف را در شرایط زیر نشان می دهد:
مقدار سفارش PCB: 100 ؛
اندازه PCB: 400mm x 200mm ؛
تعداد لایه ها: 2 ، 4 ، 6 ، 8 ، 10.
نمودار میانگین قیمت PCB ها را از سه شرکت مختلف نشان می دهد ، از جمله هزینه حمل و نقل. هزینه PCB را می توان با استفاده از وب سایت های نقل قول PCB ارزیابی کرد ، که به شما امکان می دهد پارامترهای مختلفی مانند نوع هادی ، اندازه ، کمیت و تعداد لایه ها را انتخاب کنید. این نمودار فقط یک ایده کلی از میانگین قیمت PCB از سه تولید کننده ارائه می دهد و ممکن است قیمت ها با توجه به تعداد لایه ها متفاوت باشد. هزینه حمل و نقل گنجانده نشده است. ماشین حساب های مؤثر بصورت آنلاین در دسترس هستند ، که توسط خود تولید کنندگان برای کمک به مشتریان در ارزیابی هزینه مدارهای چاپی خود بر اساس پارامترهای مختلف مانند نوع هادی ، اندازه ، کمیت ، تعداد لایه ها ، مواد عایق ، ضخامت و غیره در دسترس هستند.
2-4 زمان تحویل لازم برای PCB چقدر است؟
زمان تحویل به زمان لازم برای تولید و تحویل PCB های تک/دوتایی/چند لایه اشاره دارد. هنگامی که شما نیاز به تولید مقدار زیادی PCB دارید ،زمان تحویلباید در نظر گرفته شود. زمان تحویل برای PCB های یک/دو/چند لایه متفاوت است و به اندازه منطقه PCB بستگی دارد. البته اگر مایل به صرف هزینه بیشتر هستید ، ممکن است زمان تحویل کوتاه شود.
2-5 PCB به چه لایه چگالی و سیگنال نیاز دارد؟
تعداد لایه های موجود در PCB به چگالی پین و لایه های سیگنال بستگی دارد. به عنوان مثال ، چگالی پین 1.0 به 2 لایه سیگنال نیاز دارد و با کاهش چگالی پین ، تعداد لایه های مورد نیاز افزایش می یابد. اگر چگالی پین 0.2 یا کمتر باشد ، حداقل 10 لایه PCB لازم است.
3. افزودن لایه های مختلف PCB-تک لایه/دو لایه/چند لایه.
3-1 PCB تک لایه
ساخت یک PCB یک لایه ساده است ، متشکل از یک لایه واحد از لایه های فشرده و جوش داده شده از مواد رسانا برقی. لایه اول با یک صفحه مس پوشیده پوشیده شده است و سپس یک لایه مقاوم در برابر لحیم کاری اعمال می شود. نمودار یک PCB یک لایه معمولاً سه نوار رنگی را نشان می دهد تا لایه و دو لایه پوشش آن را نشان دهد-خاکستری برای خود لایه دی الکتریک ، قهوه ای برای صفحه مس پوشیده و سبز برای لایه مقاوم در برابر لحیم کاری.
مزایای:
● هزینه تولید پایین ، به ویژه برای تولید الکترونیک مصرفی ، که راندمان هزینه بالاتری دارد.
● مونتاژ اجزای ، حفاری ، لحیم کاری و نصب نسبتاً ساده است وروند تولیدکمتر احتمال دارد با مشکلات روبرو شود.
● اقتصادی و مناسب برای تولید انبوه.
cheek انتخاب ایده آل برای طرح های با چگالی کم.
برنامه ها:
actions ماشین حساب های اساسی از PCB های تک لایه استفاده می کنند.
● رادیوها ، مانند ساعتهای زنگ دار رادیویی کم قیمت در فروشگاه های کالاهای عمومی ، به طور معمول از PCB های تک لایه استفاده می کنند.
machines دستگاه های قهوه اغلب از PCB های تک لایه استفاده می کنند.
● برخی از لوازم خانگی از PCB های تک لایه استفاده می کنند.
3-2 PCB دو لایه
PCB دو لایه دارای دو لایه آبکاری مس با یک لایه عایق در بین است.اجزایدر هر دو طرف تخته قرار می گیرند ، به همین دلیل به آن PCB دو طرفه نیز گفته می شود. آنها با اتصال دو لایه مس به همراه یک ماده دی الکتریک در بین تولید می شوند و هر طرف مس می تواند سیگنال های الکتریکی مختلفی را منتقل کند. آنها برای برنامه هایی که نیاز به سرعت بالا و بسته بندی جمع و جور دارند مناسب هستند.
سیگنال های الکتریکی بین دو لایه مس حرکت می کنند و مواد دی الکتریک بین آنها به جلوگیری از دخالت این سیگنال ها با یکدیگر کمک می کند. PCB دو لایه رایج ترین و اقتصادی ترین برد مدار برای تولید است.
PCB های دو لایه مشابه PCB های تک لایه ای هستند ، اما دارای یک نیمه پایین آینه معکوس هستند. هنگام استفاده از PCB های دو لایه ، لایه دی الکتریک ضخیم تر از PCB های تک لایه است. علاوه بر این ، آبکاری مس در هر دو قسمت بالا و پایین مواد دی الکتریک وجود دارد. علاوه بر این ، بالا و پایین تخته لمینت با یک لایه مقاومت در برابر لحیم پوشانده شده است.
نمودار یک PCB دو لایه معمولاً مانند یک ساندویچ سه لایه به نظر می رسد ، با یک لایه خاکستری ضخیم در وسط نمایانگر نوارهای دی الکتریک ، قهوه ای در لایه های فوقانی و تحتانی است که نشان دهنده مس است ، و نوارهای سبز نازک در بالا و پایین نشان دهنده لایه مقاومت در برابر لحیم است.
مزایای:
● طراحی انعطاف پذیر باعث می شود آن را برای انواع دستگاه ها مناسب کند.
strught ساختار کم هزینه که آن را برای تولید انبوه راحت می کند.
● طراحی ساده.
● اندازه کوچک مناسب برای تجهیزات مختلف.
برنامه ها:
PCB های دو لایه برای طیف گسترده ای از دستگاه های الکترونیکی ساده و پیچیده مناسب هستند. نمونه هایی از تجهیزات تولید انبوه که دارای PCB های دو لایه هستند عبارتند از:
kunits واحدهای HVAC ، سیستم های گرمایش و سرمایش مسکونی از مارک های مختلف همه شامل تابلوهای مدار چاپی دو لایه است.
● آمپلی فایرها ، PCB های دو لایه مجهز به واحدهای تقویت کننده است که توسط بسیاری از نوازندگان استفاده می شود.
printers ، لوازم جانبی رایانه های مختلف به PCB های دو لایه متکی هستند.
3-3 PCB چهار لایه
PCB 4 لایه یک برد مدار چاپی با چهار لایه رسانا است: بالا ، دو لایه داخلی و پایین. هر دو لایه داخلی هسته هستند ، که به طور معمول به عنوان یک هواپیمای قدرت یا زمین مورد استفاده قرار می گیرند ، در حالی که از لایه های بالا و پایین بیرونی برای قرار دادن قطعات و سیگنال های مسیریابی استفاده می شود.
لایه های بیرونی معمولاً با یک لایه مقاومت در برابر لحیم کاری با لنت های در معرض پوشانده شده است تا نقاط قرارگیری برای اتصال دستگاه های سطح نصب شده و اجزای سوراخ را فراهم کند. از طریق سوراخ ها به طور معمول برای ایجاد اتصالات بین چهار لایه استفاده می شود که برای تشکیل یک تخته با هم لمینت می شوند.
در اینجا تجزیه این لایه ها آورده شده است:
- لایه 1: لایه پایین ، معمولاً از مس ساخته شده است. این به عنوان پایه و اساس کل برد مدار است و از لایه های دیگر پشتیبانی می کند.
- لایه 2: لایه برق. این روش به این دلیل نامگذاری شده است زیرا قدرت تمیز و پایدار را برای همه مؤلفه های موجود در صفحه مدار فراهم می کند.
- لایه 3: لایه هواپیمای زمینی ، به عنوان منبع زمینی برای کلیه اجزای موجود در صفحه مدار.
- لایه 4: لایه بالایی که برای مسیریابی سیگنال ها و ارائه نقاط اتصال برای قطعات استفاده می شود.
در یک طرح PCB 4 لایه ، 4 اثر مس با 3 لایه دی الکتریک داخلی از هم جدا می شوند و در بالا و پایین با لایه های مقاومت در برابر لحیم مهر و موم می شوند. به طور معمول ، قوانین طراحی برای PCB های 4 لایه با استفاده از 9 اثر و 3 رنگ نشان داده می شود - قهوه ای برای مس ، خاکستری برای هسته و از قبل و سبز برای مقاومت در برابر لحیم کاری.
مزایای:
● دوام-PCB های چهار لایه نسبت به تابلوهای تک لایه و دو لایه قوی تر هستند.
size اندازه جمع و جور - طراحی کوچک PCB های چهار لایه می تواند طیف گسترده ای از دستگاه ها را در خود جای دهد.
● انعطاف پذیری - PCB های چهار لایه می توانند در انواع مختلفی از دستگاه های الکترونیکی از جمله دستگاه های ساده و پیچیده کار کنند.
● ایمنی - با تراز کردن صحیح لایه های قدرت و زمین ، PCB های چهار لایه می توانند در برابر تداخل الکترومغناطیسی محافظت کنند.
● سبک وزن - دستگاه های مجهز به PCB های چهار لایه نیاز به سیم کشی داخلی کمتری دارند ، بنابراین به طور معمول از نظر وزن سبک تر هستند.
برنامه ها:
systems سیستم های ماهواره ای - PCB های چند لایه در ماهواره های مدار مجهز هستند.
the دستگاه های دستی - تلفن های هوشمند و تبلت ها به طور معمول مجهز به PCB های چهار لایه هستند.
● تجهیزات اکتشافی فضا - تابلوهای مدار چاپی چند لایه قدرت تجهیزات اکتشافی فضا را تأمین می کنند.
3-4 6 لایه PCB
PCB 6 لایه در اصل یک تخته 4 لایه با دو لایه سیگنال اضافی است که بین هواپیماها اضافه شده است. یک پشته PCB 6 لایه استاندارد شامل 4 لایه مسیریابی (دو بیرونی و دو داخلی) و 2 هواپیمای داخلی (یکی برای زمین و دیگری برای قدرت) است.
تهیه 2 لایه داخلی برای سیگنال های پر سرعت و 2 لایه بیرونی برای سیگنال های کم سرعت به طور قابل توجهی EMI (تداخل الکترومغناطیسی) را تقویت می کند. EMI انرژی سیگنال های موجود در دستگاه های الکترونیکی است که با تابش یا القاء مختل می شوند.
ترتیبات مختلفی برای پشته یک PCB 6 لایه وجود دارد ، اما تعداد لایه های قدرت ، سیگنال و زمین مورد استفاده بستگی به نیازهای کاربرد دارد.
6 لایه استانداردPCB Stackupشامل لایه بالایی - prepreg - لایه زمین داخلی - هسته - لایه مسیریابی داخلی - prepreg - لایه مسیریابی داخلی - هسته - لایه قدرت داخلی - لایه پایین - لایه پایین.
اگرچه این یک پیکربندی استاندارد است ، اما ممکن است برای همه طرح های PCB مناسب نباشد ، و ممکن است مجدداً لایه ها یا لایه های خاص تری داشته باشد. با این حال ، راندمان سیم کشی و به حداقل رساندن متقاطع باید هنگام قرار دادن آنها در نظر گرفته شود.
مزایای:
● قدرت - PCB های شش لایه ضخیم تر از پیشینیان نازک تر و بنابراین قوی تر هستند.
● فشرده سازی - تابلوهایی با شش لایه از این ضخامت دارای قابلیت فنی بیشتری هستند و می توانند عرض کمتری مصرف کنند.
● ظرفیت بالا - PCB شش لایه یا بیشتر قدرت بهینه برای دستگاه های الکترونیکی فراهم می کند و امکان تداخل و تداخل الکترومغناطیسی را به شدت کاهش می دهد.
برنامه ها:
● رایانه ها - PCB های 6 لایه ای به پیشرفت سریع رایانه های شخصی کمک کردند و آنها را فشرده تر ، سبک تر و سریع تر می کند.
strate ذخیره داده ها - ظرفیت بالای PCB های شش لایه باعث شده است که دستگاه های ذخیره سازی داده ها طی یک دهه گذشته به طور فزاینده ای فراوان باشند.
systems سیستم های زنگ خطر - با استفاده از 6 یا بیشتر تابلو مدار ، سیستم های زنگ هشدار در لحظه تشخیص خطر واقعی دقیق تر می شوند.
از آنجا که تعداد لایه های موجود در یک صفحه مدار چاپی فراتر از لایه چهارم و ششم افزایش می یابد ، لایه های مس رسانا تر و لایه های مواد دی الکتریک به پشته اضافه می شوند.
به عنوان مثال ، یک PCB هشت لایه حاوی چهار هواپیما و چهار لایه مس سیگنال - هشت در کل - توسط هفت ردیف مواد دی الکتریک متصل است. پشته هشت لایه با لایه های ماسک لحیم کاری دی الکتریک در بالا و پایین بسته می شود. در اصل ، پشته PCB هشت لایه شبیه به شش لایه است ، اما با یک جفت اضافه شده از ستون مس و prepreg.
شرکت Shenzhen Anke PCB ، با مسئولیت محدود
2023-6-17
زمان پست: ژوئن -26-2023
