Essentiële PCB-laagkennis voor elk elektronisch project

Een geprintschakeling (PCB) blijft een bekende term, hoewel sommigen ze kennen als "geprinte bedradingskaarten" of "geprinte bedradingsplaten". Met de evolutie van elektronica van relais en buizen naar geïntegreerde circuits en silicium, daalden de kosten en afmetingen van elektronische schakelingen. De druk om de afmetingen en productiekosten van consumentenelektronica te minimaliseren, dreef fabrikanten tot het zoeken van redelijke oplossingen. Dit leidde tot de geboorte van geprintschakelingen.

Een PCB is een printplaat die diverse elektronische componenten op één plek verbindt, waardoor stroomrouting over fysieke apparaten mogelijk is. PCB's hebben veel verschillende lagen. Voor ongekenden kunnen deze typen coatingen wat verwarrend zijn. Eens iemand een basiskennis heeft, wordt alles eenvoudig. Dit artikel behandelt PCB-lagen: typen, stapelmethoden, laagconnectiviteit en correcte toepassing.

Algemene typen PCB-lagen

Printschakelinglagen bestaan uit 7 categorieën: signaallagen, mechanische laag, interne vlakken (massa/voeding), silk-screenlagen, soldeermaskerlaag, systeemwerklag en overige.

Signaallagen

Deze omvatten de onderlaag, bovenlaag, middenlaag 30, tussenschakellagen 1 en 2. Ze worden gebruikt voor componentplaatsing en routing. De draden en objecten op het oppervlak bestaan uit koperbedekking.

Mechanische laag

Deze lagen bevatten indicatieve informatie over de print en assemblage-instructies: fysieke afmetingen, data, dimensiemarkeringen, doorboorgaten-info, assemblage-instructies, enz.

Interne vlakken

Ook wel binnenlagen genoemd, deze dienen voor de indeling van massadraden en voedingslijnen. De objecten of lijnen op deze niveaus zijn kopervrij. Ze spelen een actieve rol in het distribueren van voeding en massa in een PCB.

Silk-screenlaag

Deze lagen worden gebruikt voor het tekenen van componentenomtrekken, tekstinformatie of het aantal elementen op een PCB.

Soldeermaskerlaag

Groen van kleur, beschermen ze de sporen tegen kortsluiting, voornamelijk wanneer de PCB vuil ophoopt.

Systeemwerklag

Deze worden gebruikt voor het weergeven van elektrische verbindingen tussen pads, componenten en vias.

Overige

Andere typen coatingen zijn keep-out lagen, split vlakken, soldeerpasta, en multi-lagen, onder andere.

Algemene PCB-laagstapelmethoden

Stapelen is noodzakelijk tijdens PCB-productie. Wat is stack-up? Het is de rangschikking van isolerende lagen en koperlagen die een printplaat vormen vóór de lay-out. Naast meer schakelruimte biedt stack-up voordelen: efficiënte en goedkope productie, minimalisatie van straling en externe ruis, en verbeterde elektromagnetische compatibiliteit (EMC).

Veelvoorkomende methoden zijn 4-, 6- en 8-lagen stapeling. De PCB-fabrikant kiest voor 4, 6 of 8 lagen.

PCB-laagconnectiviteit

Voor functionele werking moeten verschillende lagen verbonden worden tot één eenheid. Zonder connectiviteit is geen geleidende verbinding mogelijk. Er zijn drie hoofdtypen: doorboorgaten (through-hole), blinde vias en begraven vias.

Bij doorboorgaten zitten twee pads op corresponderende posities op verschillende lagen, elektrisch verbonden door een gat door de print. Blinde vias verbinden lagen aan één kant van de print, begraven vias alleen interne lagen. Blinde vias komen niet bloot aan het oppervlak.

Hoe uw PCB-laag te bepalen

PCB-lagen bepalen de capaciteit en kracht van een printplaat. Veel mensen twijfelen of een 1-laags PCB volstaat, of 4 of 6 lagen beter zijn. Hoewel het aantal lagen vaak afhangt van het budget, zijn er andere factoren:

• Toepassing/gebruik van uw PCB
• Type operatie of benodigde frequentie
• Totale budget voor het project
• Hoe snel u de PCB nodig heeft
• Dichtheid en benodigde signaallagen

PCB-lagen: correcte toepassing in de lay-out

Direct na het PCB-ontwerp is de volgende stap de plaatsing van de verschillende lagen op de lay-out. Onjuiste installatie kan leiden tot een printplaat wiens functionaliteit niet aan de eisen voldoet. Er is een effectieve manier om lagen correct te plaatsen.

Bij de toepassing van lagen in PCB-productie zijn er grote kansen op lay-outfouten die de functionaliteit van het eindproduct negatief beïnvloeden. De PCB-lay-out gebeurt in twee stappen: het lamineren en het opstapelen. Een mechanische pers perst alle lagen samen op de lay-out. Pinnen worden door de bladen gestoken voor correcte uitlijning. Afhankelijk van de technologie worden deze pinnen verwijderd, waardoor de lagen op de lay-out blijven liggen.

PCB-lagen – Doel van multilayers PCB

Een multilayer PCB bestaat uit drie of meer geleidende koperfolielagen. Ze lijken op lagen van dubbelzijdige PCB's die met hittebestendige isolatie tussen de lagen aan elkaar gelijmd en gelamineerd zijn. Voordelen van multilayer PCB's:

• Kleinere afmetingen dan andere PCB's met dezelfde functionaliteit – nuttig voor moderne compacte, krachtige gadgets.
• Lichtgewicht, dus hoog mobiel.
• Hoogwaardig en duurzaam door de planning die erin zit.
• Flexibeler en krachtiger.

Deze voordelen maken multilayer PCB's steeds nuttiger in talloze toepassingen. Geen wonder dat steeds meer sectoren ervoor kiezen.

PCB-lagen – Uitlijning bij multilayer PCB's

Het uitlijningsproces bij multilayer PCB's is niet zo moeilijk. Eerst ondergaan alle lagen een reinigingsproces. De eerder geboorde gaten worden gebruikt om de binnen- en buitenlagen uit te lijnen. Voor succesvolle uitlijning plaatst een technicus ze op een visuele poncmachine.

Deze machine drukt een kleine pen door de gaten om de printlagen uit te lijnen. Daarna volgt een optische inspectiemachine om te controleren op defecten.

PCB-lagen aanpassen

Tot op zekere hoogte zijn mensen de cruciale factor bij het bepalen of u goede service krijgt. Naast onze uitstekende productiemogelijkheden heeft WellPCB een gepassioneerd, toegewijd team klaar om u te helpen. Ongeëvenaarde klantenservice is wat we najagen. We nemen PCB-productie als levenslange carrière, werken effectief en zijn trots op PCB's zoals u ze wilt.

We hanteren strikte vertrouwelijkheid en hebben een Non-Disclosure Agreement met elke klant. Met goed uitgeruste machines en internationale standaarden bieden we aangepaste diensten. We draaien een online offerte- en volgsysteem voor gemakkelijke bestelvolgging. Onze prijzen zijn de meest competitieve in de branche. Zoekt u een betrouwbare PCB-fabrikant? Kijk niet verder dan WellPCB.

Samenvatting

Printschakelingen zijn apparaten die elektronische componenten verbinden en stroomrouting tussen fysieke apparaten mogelijk maken. De meeste elektronische gadgets die dagelijks gebruikt worden, bevatten PCB's. Deze bestaan uit lagen: 2, 4, 6 of meer, afhankelijk van gebruik en budget.

Voor functionele werking vereisen deze gestapelde lagen uitstekende connectiviteit en uitlijning. Er zijn veel bedrijven die PCB's produceren en assembleren. Maar als u een betrouwbare partner zoekt voor al uw PCB-behoeftes, kijk niet verder. WellPCB staat klaar om u te helpen met het bestellen van aangepaste PCB's online.