Bepalen van het laagaantal van een multilayer PCB: Stapsgewijze gids

De printschakeling (PCB) is een printplaat die elektronische componenten verbindt. Niet-geleidend glasvezel is het cruciale substraatmateriaal. Een dunne koperlaag zit aan één of beide kanten. Lijnen, pads of vias worden in het koper geëtst en overtollig koper verwijderd. Wat voor soort PCB is het?

Open uw weggegooide of defecte elektronische apparaten – PC of laptops. U ziet een dun groen printje met etsingen, wat u zeker al eerder heeft gezien. Ze zien er best mooi uit.

Velen weten niet veel over multilayer PCB's, maar bijna elk primair elektronisch apparaat heeft er een. Ja, echt. Hier is alles wat u over multilayer PCB's moet weten.

Wat is een multilayer PCB?

PCB's komen als enkele laag, dubbele laag en multilayer. Enkellaags PCB's hebben kopercoating en etsing op één kant. Dubbellaags PCB's aan beide kanten. Elke laag heeft een print, ongeacht het type multilayer PCB.

Wat maakt een multilayer PCB anders? Het is het insandwichen van glasvezel tussen koperlagen. Het aantal lagen varieert van 4 tot 28, met dikte van 0,4 – 5 mm in geavanceerde apparaten.

Waar gebruikt u multilayer PCB?

Van mobiele telefoons tot laptops tot hartslagmonitors – allemaal gebruiken multilayer PCB's. Waarom? Vanwege de toegenomen functionaliteit ten opzichte van enkele of dubbele lagen. Denk er zo aan: bij complexe schakelverbindingen kunt u meerdere enkellaags PCB's gebruiken OF één enkele multilayer PCB. Dit verhoogt niet alleen functionaliteit, maar verlaagt ook gewicht en neemt veel minder ruimte in. Resultaat: smartphones, TV's, laptops worden extradun.

De belangrijkste voordelen van multilayer PCB

• Hogere functionaliteit en capaciteit
• Neemt minder ruimte in
• Minder gewicht dan enkele of dubbele lagen
• Snelheid
• Hogere componentendichtheid
• Zowel rigide als flexibele productie mogelijk

De belangrijkste vragen voor multilayer PCB

Nu weet u wat een multilayer PCB is. Laten we dieper ingaan op de technische aspecten. Geen zorgen, het is niet saai.

Hier zijn dingen om rekening te houden bij PCB-ontwerp.

Welke werkwerving hebt u nodig?

Stel u voor dat u op een app klikkt en wacht tot hij opent. Soms is het supersnel. Dat is de kloksnelheid of frequentie van uw processor (ook een PCB). Enkel- of dubbellaags PCB's hebben een werkwerving van ~500 MHz – 1 GHz. Multilayer PCB's: 500 MHz – 2+ GHz. Als u denkt dat dat niet veel is, heeft u onrecht – het is genoeg om een app een minuut sneller te openen. De 21e eeuw gaat over snelheid, streaming, snellere apparaten, sneller leven. Iedereen wil sneller, al is het maar seconden of een minuut.

Dichtheid van multilayer PCB

Heeft u PCB's nauwkeurig bekeken? U ziet structuren die op steden lijken met verschillende wegen. Erg cool. Componenten hebben hogere dichtheid dan een typische LED-printplaat.

Met dunner wordende apparaten zitten meer componenten op één printplaat. De manier: multilayer PCB's. Maar een PCB ontwerpen met hogere componentendichtheid is geen makkelijke klus. Het vereist serieuze nadenken en overwegingen. U moet het aantal massavlakken, voedingsvlakken en vias weten.

Gebruikt u begraven of blinde gaten?

Blind of begraven vias

Vias zijn gaten in printplaten geboord om componenten in binnen- of buitenlagen te verbinden. Blinde vias verbinden de buitenlaag met een binnenlaag. Begraven vias verbinden interne lagen – ze lijken op een blanco plek als u nauwkeurig kijkt.

Aspectratio

De verhouding van plakdikte tot doorsnede van het doorboorgat. Meestal 6:1. Een kleinere aspectratio geeft meer PCB-sterkte. Een hogere aspectratio staat meer koperplatering en frequentie toe. U hebt de juiste balans nodig bij ontwerp.

Signaalintegriteit

Het signaal kan van punt A naar B gaan zonder verlies of vervorming. Als uw signaalintegriteit niet klopt, werkt uw PCB niet goed. Daarom heeft u een juiste indeling van massavlakken, voedingsvlakken, PCB-materiaal en vias nodig.

Regels voor het ontwerpen van multilayer PCB

Nu we de technische kanten voorbij hebben (puh), laten we praten over ontwerp. Het kan leuk en spannend zijn. Als u een PCB wilt maken, doe dit:

Stap 1 – Maak een schematisch diagram, een blauwdruk voor alle componenten op uw PCB. Met software of met de hand, maar software wordt aanbevolen.

Stap 2 – Teken de printlay-out. Met software als KiCad en CircuitMaker. Google erop, u vindt veel software.

Stap 3 – De laatste stap: etsen op de printplaat. U kunt het laten doen door bedrijven die dit aanbieden. Of zelf met een soldeerbout en meer.

Zorg ook dat uw schematisch ontwerp correct is, niet alleen mooi. PCB-ontwerpen is leuk. Maar ga er niet te ver in. Probeer niet direct een GPU-PCB te maken als beginner.

Ik raad aan om te beginnen met LEDs. Ze zien er cool uit. Plus: een leuke hobby en goed werk voor vrije tijd.

Verschillende typen multilayer PCB

Wat zijn de belangrijkste typen multilayer PCB's? Hier een overzicht:

• Enkellaags PCB's – Koperlaag aan één kant. Aan de andere kant elektrische componentenverbindingen.
• Dubbellaags PCB's – Dunne kopercoating aan beide kanten. Geboorde gaten verbinden circuits van beide kanten.
• Multilayer PCB's – Serie van 3 of meer dubbellaags PCB's. Isolatie tussen elke print. Samengehouden met sterke lijm.
• Rigide PCB's – Gebruiken rigide substraat dat niet buigt. Beschikbaar in 1, 2 en multi-laag.
• Flexibele PCB's – Gebruiken flexibel substraatmateriaal. Ook in 1, 2 en multi-laag.

Let op: U kunt aluminium als geleidend materiaal gebruiken in plaats van koper.

Multilayer PCB – Toepassingsgebieden

Ik weet dat u al een goed beeld heeft van PCB-toepassingen. Nog even enkele voorbeelden:

• Elektronische apparaten: computers, smartphones. Bijna alle elektronica gebruikt PCB's – van simpel tot complex.
• Medische apparaten: hartslagmonitors, CT-scanners.
• Huisapparaten: magnetrons, koelkasten, koffiezetapparaten.
• Verlichting: LEDs, neonreclames.
• Industriële apparatuur: boormachines. Automotive: navigatie, besturingssystemen in cockpits.

Deze dunne printjes hebben elk levensgebied binnengedrongen. Ze zijn overal om ons heen.

Fabrikant van multilayer PCB

Multilayer PCB's produceren is lastig, zoals u uit deze video weet. Het proces is intens en vereist nauwkeurigheid.

• Sandwichen van meerdere lagen koperfolie, prepreg en kernen. Vereist hoge druk [50 psi] en temperatuur [350°F].
• Tijdens sandwichen: gelijkmatige spanning op lagen noodzakelijk. Tekortkoming leidt tot oneven druk of oneven dikte.
• Alle lagen moeten perfect uitgelijnd zijn.

Zoekt u aanpasbare multilayer PCB's en weet niet waar te beginnen? Kijk niet verder. Wij bieden aangepaste multilayer PCB's voor uw behoeften.

Samenvatting

Multilayer PCB's zagen een toename in gebruik in de jaren '80. Vandaag onomkeerbaar onderdeel van onze elektronica. De wereldwijde PCB-markt bereikt ~90 miljard USD in 2024, met CAGR van 4,3% (2019-2024). Multilayer PCB's zijn veel nuttiger dan enkele of dubbele lagen, maar duurder en vereisen investeringen in technologie, tijd en optimalisatie. Als u een PCB wilt ontwerpen – voor plezier, project of interesse – actie ondernemen. Praat met ons over uw multilayer PCB-behoeftes. Wij zijn een PCB-fabrikant op wie u kunt vertrouwen.