Multilayer PCB's uitgelegd: De ultieme gids voor PCB-lagen

Op Multilayer Pool, Printplaten hebben een verscheidenheid aan verschillende lagen. De lagen kunnen verwarrend zijn voor diegenen die niet volledig scherp en handig in de niche zijn.

De meeste printplaat-prototypes, snel gemaakt, zijn van 2 lagen. Echter, veel elektronische apparaten zijn niet beperkt tot tweezijdige printplaten. Ze vereisen hogere en fijner printplaten.

Dit artikel helpt u een beter begrip te krijgen van PCB-lagen en hoe ze werken.

Wat zijn de PCB-lagen

1.1 PCB-lagen Definitie

Printplaten hebben verschillende betekenissen afhankelijk van het bericht dat overgedragen moet worden. Wat betreft PCB-lagen, ook beschreven als koperlagen gegeven in een bepaalde hoeveelheid en volgorde.

De koperlagen kunnen worden aangeduid als signaallagen of gewoon lagen. PCB-lagen zijn genoemd naar hun positionering en de functies die ze leveren. PCB's rangschikken volgens het aantal koperlagen.

De printplaten die één of twee lagen hebben, bijvoorbeeld, kunnen worden aangeduid als 1-laags PCB of eenzijdige PCB en 2-zijdige laag PCB of simpelweg tweezijdige PCB, respectievelijk.

Er zijn verschillende typen PCB-lagen, en de volgende zijn de veelvoorkomende:

1. Mechanische laag

2. Overlay / Zeefdruklagen

3. Routeringslagen

4. Soldeermaskerlagen

5. Soldeerpasta-lagen

6. Uithoudingslaag

7. Massa-vlakken en voedingsvlakken

8. Gesplitste vlakken

Onthoud dat niet elke printplaat uit alle bovenopgesomde lagen bestaat. De specificaties van uw ontwerp bepalen de behoefte aan diverse lagetypen. Eenzijdige printplaten bestaan doorgaans uit zes lagetypen.

Deze omvatten een mechanische, een uithouding, een routering, een overlay, een soldeermasker alsook een soldeerpasta-laag.

Wanneer het aankomt op meervoudige PCB's, bestaan ze uit zes lagen, plus een combinatie van andere voedingscentrales, en massa-vlakken, en additionele routeringslagen.

De twee-laags, vier-lagen en zes-laags PCB's zijn de meest voorkomende printplaten, en het is niet ongebruikelijk om PCB's te hebben met meer dan 12 lagen.

1.2 Mechanische laag

Terwijl u verscheidene mechanische lagen kunt hebben, hebt u er toch ten minste één nodig om uw printplaat te construeren. De meest basale mechanische laag definieert de fysieke afmetingen van uw printplaat.

De mechanische laag is ook bekend als Mechanische 1. De laag die de fabrikant zal gebruiken bij het uitschrijden van de printplaat uit hun materiaal.

Printplaten kunnen zo simpel zijn als slechts een enkele routeringslaag die de fysieke afmetingen van uw printplaat omlijnt of zo complex als een printplaat met veel lagen, inclusief alle in dit artikel genoemde lagen.

Aan de andere kant, wanneer apart beschouwd, heeft elke enkele laag een specifieke en bloot functie. Het is essentieel om het doel van elke laag te begrijpen omdat het moment dat u dit doet, de printplaatconstructie extrem eenvoudig wordt, ongeacht hoe gecompliceerd de printplaat is.

Dit framework kan een eenvoudige rechthoek zijn, een ingewikkelde vorm met gebogen hoeken plus/of uitschneidingen.

Hoewel dit zeldzaam is, worden meer mechanische lagen opgenomen, specificerend tooling-specs en additionele diverse automatische informatie. Echter, deze extra mechanische lagen zijn niet vereist voor de meerderheid van printplaten.

Laag Stack Up (Onderscheid van PCB-lagen)

2.1 Wat is Laag Stack Up?

Een laag stack up is de juiste plaatsing van een type laag. PCB's zijn in het algemeen gecategoriseerd in drie:

• Enkelvoudige lagen.
• Dubbele lagen.
• Meervoudige lagen.

De bovenstaande termen beschrijven het aantal koperlagen in een printplaat. De meervoudige PCB beschrijft diegenen met meer dan twee lagen in het bereik van 4, 6 en 8.

In een meervoudige laag, zijn de boven- en onderlaag bekend als buitenlagen, terwijl die ertussen bekend zijn als binnenlagen. De complexiteit in de fabricage van meervoudige PCB's maakt ze behoorlijk duur vergeleken met dubbele en enkele-laags PCB's.

In laag stack up zijn er een paar dingen die u in overweging kunt nemen, en deze omvatten het volgende:

• Het substratmateriaal.
• De PCB-lagen volgorde.
• De koperdikte.

Verschillende ontwerpen van circuits hebben verschillende laag stack-ups die hen passend bedienen. Laag stack-up is essentieel in het functioneren van de printplaten.

Verschillende problemen kunnen ontstaan wanneer een laag stack up niet goed gepland is, en dergelijke omvatten:

• Signaaloverspraak.
• Koppeling.
• Overschrijding.
• Onderschrijding.
• Elektromagnetische interferentie.
• Signaaldemping.

Om de bovenstaande problemen en nog meer te vermijden, is het vitaal om een goed geplande PCB-laag stack up te hebben. U kunt veel besparen door een efficiënte PCB-laag stack up te ontwerpen, wat een lange weg kan gaan in het voorkomen van mogelijke problemen die kunnen ontstaan door onjuist ontwerp.

In Laag Stackup, naast de PCB-lagen volgorde, zijn substratmateriaal, koperdiktes ook in overweging genomen.

Er zijn verschillende laag stacks voor verschillende typen circuitontwerpen. Een goed geplande PCB-laag stack zorgt voor de beste prestaties van de PCB, zoals het verminderen van elektromagnetische interferentie, signaaloverspraak, koppeling, overschrijding en onderschrijding, en signaaldemping.

Het ontwerp dat voltooid en gekwalificeerd is de eerste keer, kan de kosten en de ontwerpcijktijd aanzienlijk reduceren. Het is mogelijk als de signaalintegriteitsproblemen zijn geëlimineerd voordat ze ontstaan.

In figuur 1 hieronder worden twee 8-laags stack up schema's getoond die de veranderende volgorde van lagen benadrukken.

Andere dan signaallagen, spelen voedingsvlakken ook een vitale rol in succesvolle productontwikkeling.

De signalen, ofwel digitaal ofwel analoog, kunnen gerouteerd worden door microstrip-lijnen of strip-lijnen die overspraak verminderen en consequent signaalintegriteit verbeteren.

De laagfrequente signalen worden gerouteerd op de binnenlagen, terwijl de hoogfrequente signalen op de buitenlagen gerouteerd worden.

Het is een goede praktijk om een massa-vlaklaag naast elke signaallaag te plaatsen; echter, om laag stack up en fabricagekosten te reduceren, wordt de massa-laag na elke twee signaallagen geplaatst. De voedingsvlakken moeten ook angrenzend aan de massa-vlakken zijn die de strakke koppeling maken.

De voedingsvlakken worden in meer dan één deel gesplitst in het geval van meerdere voedingsrails. Meestal is de printplaatdikte 1,6 mm, maar het is uitdagend om een dikte van 1,6 mm te handhaven bij meer dan 12 lagen.

In figuur 1 hieronder worden twee 8-laags stack up schema's getoond die de veranderende volgorde van lagen benadrukken.

In figuur 2 wordt een 10-laags PCB Stackup schema beschreven.

2.2 PCB-lagen onderscheiden van Laag Stack Up

Hoewel deze twee termen lijken hetzelfde te betekenen, is dit volledig niet het geval. Een laag stack up, zoals hierboven gedefinieerd, is de juiste plaatsing van een type laag.

Aan de andere kant, verwijzen PCB-lagen naar koperlagen gegeven in een bepaalde hoeveelheid en volgorde. Terwijl laag stack up zich bezighoudt met de planning van lagen, gaan PCB-lagen over de hoeveelheid en volgorde van lagen.

PCB-lagen Typen

3.1 1-laags PCB

Vaak aangeduid als een enkele laag PCB, wordt de één-laags PCB geprint vanaf één kant; dit impliceert dat het PCB-vel aan één kant samen met een leidend materiaal is, terwijl aan de andere kant elektronische componenten zijn aangesloten.

In het begin werden alle PCB's handmatig ontworpen, maar door technologische vooruitgang kunnen ze nu worden aangemaakt met gespecialiseerde software zoals Eagle PCB-software. Dit wordt gedaan door het gebruik van computers die dit programma hebben.

Enkele-laags PCB's komen in verschillende typen. Enkele van hen omvatten het volgende:

• Flexibele PCB's. Deze enkele-laags PCB's zijn gemaakt van flexibel materiaal in plaats van starre. Materialen die in dit geval gebruikt kunnen worden, omvatten plastic. De productiekosten voor dit type enkele-laags PCB is vrij hoog, wat het onzuinig maakt.

• Starre PCB's. Deze enkele-laags PCB's zijn gemaakt van starre materialen zoals glasvezel. Ze zijn niet flexibel en laten dus de circuit niet buigen. Ze worden veel gebruikt in de meeste apparaten zoals rekenmachines, voedingen, enz.

• Hoogfrequente PCB's. Deze enkele-laags PCB's worden gebruikt in circuits die significant hoge frequenties vereisen om te functioneren. Bij het kiezen van het juiste materiaal voor dergelijke PCB's, zijn thermische uitbuiting, waterabsorptie en diëlektrische verliezen enkele van de factoren die overwogen worden.

• Star-flex PCB's. Deze enkele-laags PCB's zijn gemaakt van een combinatie van plastic en glasvezel. Beide materialen zijn gecombineerd in een enkele laag. Deze combinatie vermindert de grootte en het gewicht van de printplaat consequent.

• Aluminium-gerugde PCB's. Deze enkele-laags PCB's zijn gemaakt van aluminiummateriaal. Het ontwerp van deze printplaat is bijna vergelijkbaar met die van de koperen, alleen het verschil treedt op in het artikel dat is gebruikt.

Laag PCB's zijn vrij simpel, zoals u kunt zien. Laat hun eenvoud u echter niet voor de gek houden over wat ze kunnen bereiken. Ze kunnen simpel zijn, maar ze produceren veel wat betreft werken in complexe apparaten. Er zijn enkele functies die ze uitvoeren, en sommige van hen omvatten het volgende:

• 1. Ze worden gebruikt in radio- en stereoapparatuurcircuits.
• 2. Ze worden gebruikt in digitale camera's.
• 3. Ze worden gebruikt in fotokopieer- en printmachines.
• 4. Ze worden gebruikt in digitale rekenmachines.
• 5. Ze worden gebruikt in automaten.

De enkele-laags PCB's hebben enkele voordelen, bijvoorbeeld:

• Gemakkelijk te bedenken en ontwerpen.
• Gemakkelijk te installeren.
• Kosteneffectief.
• Het is gemakkelijk begrijpelijk.
• Er zijn lage kansen op kortsluiting.
• Betrouwbaarder en efficiënter.

3.2 2-lagen PCB

Een twee-lagen PCB wordt ook een dubbele-laag of tweezijdige PCB genoemd. Het is voornamelijk gemaakt van een FR-4 glas epoxy-substraat gelamineerd met dunne koperfilm of lagen aan beide kanten. Het is de eenvoudigste en meest economische PCB om te ontwerpen.

Een twee-lagen PCB kan gemakkelijk worden geproduceerd door een professionele PCB-prototypingfabriek (bijv. wellpcb.com) en thuis gemaakt. Twee-laags PCB heeft alleen de bovenste en onderste koperlagen.

Het is een eenvoudig ontwerp om te bedenken, niet vergetend hoe economisch het ook is. Dit printplaatontwerp kan gemakkelijk thuis worden geproduceerd met de juiste software. Het wordt meestal gemaakt door PCB-prototypingbedrijven.

De PCB-lagen in dit ontwerp zijn voornamelijk de signaallaag die de bovenlaag vormt, en de onderlaag bestehend uit elektrische componenten. Alle componenten van een dubbele-laag PCB zijn als volgt:

• Spoor.
• Pads.
• PCB-lagen die de zeefdruklage, de boven- en onderlaag omvatten.
• Soldeermasker.

Er zijn enkele plekken waar dubbele-laag PCB's gebruikt worden. Enkele van de toepassingsgebieden omvatten het volgende:

• In verlichting. De dubbele-laag PCB's worden gebruikt in LED-verlichting en dus de kracht die ze hebben.

• In medische apparaten. Dubbele-laag PCB's worden gebruikt in medische apparatuur zoals pacemakers en CAT-scan machines.

• Auto- en luchtvaartindustrie. In zowel de auto-industrie als de luchtvaart, worden PCB's in belangrijke mate gebruikt. De tweezijdige PCB's om precies te zijn, worden vooral in deze twee industrieën gebruikt.

Dubbele-laag PCB's komen met een breed scala aan voordelen. U kunt er enkele hieronder bekijken:

• Ze maken het leggen van sporen eenvoudiger.
• Staan hogere dikte in segmenten toe.
• Bieden uitgebreide warmteafvoering.

3.3 4-lagen PCB

Een vier-laags PCB heeft vier koperlagen. De boven- en onderlaag zijn de routeringslagen, terwijl de twee lagen ertussen de voedings- en massa-vlakken zijn.

Tussen de vier-laags PCB koperlagen zitten de Kern en de Prepreg. Tijdens de fabricage worden al deze elementen samengebracht (ingesloten) door een laminaat onder hoge hitte en druk om te garanderen dat de hele stack-up samengehouden wordt.

De vier-laags PCB kan doorboorgaten, blinde vias en begraven vias bevatten. Voor een vier-laags PCB, kan begraven via alleen tussen de tweede en derde laag zijn, en de blinde vias kunnen tussen de bovenste (eerste) en tweede laag of tussen de onderste (vierde) en derde laag zijn.

De typische stack-up voor een vier-laags printplaat zou voeding & massa voor de innerlijke twee lagen zijn en dan de signalen op de buitenste twee lagen. Meestal zou men de twee signaallagen loodrecht routeren.

Het is niet zo kritisch als de lagen gescheiden zijn door voeding en massa, maar als u signalen op aangrenzende lagen hebt, wordt het belangrijker om overspraak te minimaliseren.

Wat betreft nummering, gaat men meestal van 1 tot n, beginnend bovenaan naar beneden. Dit is de enige conventie; u kunt doen wat u wilt, zolang u de stack-up info geeft wanneer u de bestanden voor productie stuurt.

In de fabricage van een vier-laags PCB kan de kosten nogal nuttig zijn als u een fabricagefabriek heeft.

3.4 6-lagen PCB

Het ontwerp dat de zes-laags PCB maakt, is immuun en stil. Er zijn enkele redenen waarom de zes-laags PCB voordelig is vergeleken met de anderen. Enkele van de ideeën omvatten het volgende:

• Het traceren dat tussen de derde en eerste laag zit, vereist geen speciale behandeling.

• Elke spoor heeft nabijheid tot de massa.

3.4.1 Referentievlak

Het referentievlak wordt gebruikt voor het overdragen van de terugkeerstroom. In het vier-laags ontwerp, heeft laag één een hoogfrequente terugkeerstroom op de tweede laag, en de vierde laag heeft ook een hoge frequentie op de derde laag; dus er is geen verschil met de zes-laags PCB.

Wanneer de referentievlakken dichter bij de routerings- of signaallagen worden verplaatst, zult u het lusoppervlak inkorten wat de uitgestraalde emissies en de gevoeligheid bij hoge frequentie bepaalt.

De volgende zijn enkele van de factoren die de zes-laags stack goed laten werken.

1. De nabijheid tot de massa door elke spoor.

2. De nabijheid van massa-vlakken en voeding die de plannaire capaciteit creëren.

3. Het traceren tussen de derde en eerste lagen dat geen speciale behandeling vereist.

4. Het laag vier referentievlak is hoger dan de afstand die ertussen zit en laag 2.

3.4.2 De veelvoorkomende 6-laags PCB Stack-Up ontwerp

Het beste zes-laags PCB-ontwerp vereist stikken om twee massa-vlakken in de PCB te verbinden, die de stroom moeten terugvoeren naar de referentievlakken. Sommige mensen zeggen dat het toevoegen van extra massa-vlakken helpt bij afscherming tegen emissies en immuniteit.

3.4.3 PCB Vlak Snijden Doden EMC

De vlak-sneden kunnen verwoestend zijn voor de EMC in zowel emissies als gevoeligheid. Vlak-sneden of gaten zijn wanneer het voedings- of het massa-vlak een ongewilde of gewilde snede door een gegeven deel van een vlak heeft. De vlak-sneden komen in verschillende formaten en maten.

Een stroomterugkeerpad op het vlak is enkele duizenden inches ver, en in goede ontwerpen loopt de spoor aangrenzend aan het vlak, waardoor het terugkeerstroompad in de buurt is, wat de lusoppervlakte relatief klein maakt.

Wanneer u een gat in de koperen vlaklaag introduceert, zult u een lus moeten creëren die vereist is voor spoor dat over de gaten en vlak-sneden loopt. Het maakt de stroomlusoppervlakte veel groter.

3.5 8-lagen PCB

Een acht-laags printplaat kan twee extra routeringslagen toevoegen of EMC-prestaties verbeteren door twee extra vlakken toe te voegen.

Het percentage toename in de kosten van een acht-laags printplaat over een zes-laags printplaat is minder dan de percentage toename in het gaan van vier naar zes lagen, wat het gemakkelijker maakt om de kostentoename te rechtvaardigen voor verbeterde EMC-prestaties.

Daarom bestaan de meeste acht-laags printplaten uit vier bedradingslagen en vier vlakken.

In het algemeen, om een acht-laags PCB te maken, hebt u afwisselende lagen van de koperlaag, prepreg en kern nodig. De prepreg fungeert als de lijm die de acht-laags PCB stack-up stevig combineert tot een enkele printplaat.

Volgens de regels om de elektromagnetische compatibiliteit te verbeteren, zou een eenvoudige acht-laags PCB-configuratie eruitzien zoals hieronder getoond. Het is belangrijk om te noteren dat een acht-laags PCB hoge signaalintegriteit kan bereiken vergeleken met 6-laags PCB en eronder.

U kunt de PCB stack-up ontwerpmethode kiezen volgens het aantal signaalnetwerken, apparaatdichtheid, PIN-dichtheid, signaalfrequentie, printplaatgrootte. Hoe hoger het aantal signaalnetwerken, hoe hoger de apparaatdichtheid; hoe hoger de PIN-dichtheid, hoe hoger het signaal.

Daarnaast, voor goede EMI-prestaties, is het het beste om ervoor te zorgen dat elke signaallaag zijn referentie heeft.

Enkele voordelen die komen met het gebruik van een acht-laags PCB. Enkele van de voor- en voordelen omvatten het volgende:

• Het vermindert de elektromagnetische interferentie die tot onderbrekingen kan leiden.

• Het verbetert signaalintegriteit.

3.6 Meervoudige PCB

3.6.1 32-lagen PCB

Het is slechts een meervoudige PCB die bestaat uit 32 lagen. De lagen worden samengebracht om als een enkele PCB te werken. Deze PCB-lagen zijn geavanceerd en vereisen dus vaardigheden en precisie om tot stand te komen.

Elk ontwerp van een PCB begint met de software. Voor een 32-laags PCB wordt een stack-up gemaakt, die veel PCB-lagen bevat. Het wordt mogelijk gemaakt door het gebruik van een machine die de lagen samenperst.

Er zijn enkele redenen waarom u kunt kiezen om de 32-laags PCB te gebruiken. Enkele van de ideeën omvatten het volgende:

• Gebruikt in luchtvaartsystemen.

• Gebruikt in het automobiele veld.

Techniek achter 32-laags PCB

Om een 32-laags PCB te fabriceren, wordt een Stack-Up gemaakt bestaande uit meerdere PCB-lagen.

Het wordt mogelijk gemaakt, door verschillende tweezijdige PCB's te sandwichen met behulp van een isolerende vezel-epoxylaag tussen elke twee tweezijdige PCB. Dit isolerende materiaal wordt ook prepreg genoemd.

Dit impliceert dat de basale bouwstenen van elke meervoudige PCB een tweezijdige PCB is.

Met deze tweezijdige PCB-fabricagetechniek in handen, en meer geavanceerde machines om de verhoogde complexiteit aan te kunnen, is fabricage van een 32-laags of zelfs een 50-laags PCB goed bereikbaar.

32-laags PCB Toepassingen

Waarom hebben we deze 32 of 50-laags PCB's nodig? Een van de voor de hand liggende redenen is om alle benodigde systeemelektronica efficiënt in één kleine PCB in te sluiten.

Hoewel componentenmontage gewijd is aan boven- en onderlaag, is het mogelijk om componenten tussen de Stack-up te hebben. De luchtvaartindustrie doet een uitstekende job in het maken van deze complexe printplaatontwerpen.

In elk luchtvaartsysteem is het doel om zo min mogelijk of geen elektromagnetische emissie te hebben. Het organiseren van een PCB tijdens de ontwerpfase doet een geweldige job in het arresteren van deze emissies.

Elke PCB-laag is meestal gewijd aan een specifieke functie die niet in conflict is met andere lagen. Bijvoorbeeld, middenlagen kunnen gebruikt worden als voedingsvlakken, terwijl de boven- en onderlaag apart worden gezet voor componentenplaatsing.

3.6.2 Meervoudige PCB

Meervoudige PCB's hebben een onbeperkt aantal geleidende lagen. De hulp van isolerende lagen scheidt de lagen dan. Ze worden meestal gemaakt aan de binnenkant van de tweezijdige printplaten. De buitenlagen worden doorgaans gemaakt van eenzijdige printplaten.

De fabrikanten van de meervoudige PCB's maken gebruik van hitte en druk om elke van de PCB-lagen te binden tot één printplaat. Elke printplaat die meer dan twee lagen heeft, kan worden geclassificeerd als een meervoudige PCB.

De stack-up moet zo gemaakt zijn dat het complete bord aan de elektrische signaal- en stroombehoeftes voldoet en aan de mechanische sterkte-eisen. Meeste professionele PCB-ontwerpen kunnen rond 15dB minder emissies vertonen.

Er zijn enkele redenen waarom u een meervoudige PCB over de een- of tweezijdige PCB's zou moeten overwegen. Enkele van deze redenen omvatten het volgende:

• Ze resulteren in hoge kwaliteit en betrouwbare producten.
• Ze hebben een hogere montage-dichtheid.
• Vergroten functionaliteit.

Voorzorgsmaatregelen

Bij het maken van een meervoudige PCB, moet u de configuratie van uw PCB-stack-up plannen. Foute PCB-configuratie kan leiden tot ongewenste elektromagnetische interferentie en slechte signaalintegriteit.

Hieronder zijn enkele van de essentiële dingen om te overwegen over signaal bij het maken van een meervoudige PCB-ontwerp.

• Overweeg het type signalen dat gerouteerd moet worden, bijv., verschillende signaalfrequenties
• Overweeg de signaalstijging en -daling
• Voldoende terugkeer voor de signaallus

Waarschijnlijke signaalvertraging door permittiviteit – Mogelijke kruisverbinding en overlap

Multilayer Pool

Een circuit die meer dan twee lagen heeft, staat bekend als een meervoudige PCB. Daarom impliceert dit dat het minimum aantal PCB-lagen dat aanwezig is voor een meervoudige PCB drie is. Het lamineren van de materialen samen is niet makkelijk maar noodzakelijk voor een meervoudige pool.

Een meervoudige pool mag geen lucht hebben die vastzit ertussen. In de fabricage van de meervoudige pool is de Eagle PCB-ontwerpsoftware noodzakelijk.

Het proces is gecompliceerd en, zoals gebruikelijk, begint met de voorbereiding van een schematisch diagram. Het schema wordt vervolgens bewerkt door het gebruik van het editormenu dat op de Eagle-software zit.

U zult u afvragen waarom de meeste PCB-lagen even zijn. Het is belangrijk om te noteren dat het meer kosteneffectief is om even lagen te prepareren dan oneven. Dit is dus de bijdragende reden voor de lagen even te zijn.

4.1 Meervoudige PCB's

Bij het maken van meervoudige PCB's worden zowel de kern- als prepreg-materialen gebruikt in het maken van de lagen. Prepreg-materialen zijn diegenen die niet gecureerd zijn, wat betekent dat ze buigzaam zijn.

Alternatieve materialen van zowel prepreg als kern worden dan samen gelamineerd onder hoge temperaturen en druk, makend de prepreg materiaal, en de lagen worden samen gevoegd na afkoelen en resulteren in een harde en solide meervoudige printplaat.

Let op dat de meervoudige PCB met een breed scala aan voordelen komt die omvatten:

• Verhoogde flexibiliteit
• Hogere montage-dichtheid
• Gecontroleerde impedantie-functies
• Klein in formaat
• Hebben een EMI-afscherming
• Het elimineert de noodzaak om harnesses te interconnecteren wat het totale gewicht vermindert

4.2 Meervoudige Pool Proces

Meervoudige printplaat-makenproces betreft het gebruik van Eagle-software in het ontwerpen van PCB's. Het is een gecompliceerde procedure die begint met het voltooien van een schematisch diagram. Het schema wordt bewerkt via het editormenu door Eagle-software.

4.3 Meervoudige Pool

Na het ontwerpen en tekenen van het schematisch diagram, is het volgende wat gedaan moet worden om te werken aan de layout; Dit kan gedaan worden door de afmetingen van uw printplaat mee te nemen en het op een software te uploaden.

Als u de Eagle-software gebruikt, hebt u de mogelijkheid om een geschikt raster te kiezen om elke PCB-laag te laten overlappen. Dit kan gedaan worden met een knop die elke laag apart routeert volgens uw behoeften.

Alternatief kunt u de meervoudige pool voor de printplaat maken door het automatisch aan te maken met de Eagle-software. Echter, als u deze techniek kiest, zal het nodig zijn dat u de componenten, tekst, lagen en afmetingen nakijkt.

U moet dan de check-regel-optie gebruiken om de finale layout te evalueren.

4.4 Meervoudige Circuitprintplaten

Meervoudige printplaten zijn de kern van de wereldse elektronica geworden. Ze zijn de essentiële functies van componenten en bedrading; Dit heeft de nieuwe printplaten geavanceerder en gesofistikeerder gemaakt.

Het geeft de eindgebruikers geavanceerde flexibele opties en oneffen vormige variëteiten om te kiezen. PCB's voor simpele elektronica bestaan uit een enkele laag, terwijl gesofistikeerde PCB's zoals die gebruikt in computermoederborden meerdere lagen zijn; dit is waarom ze meervoudige PCB's worden genoemd.

Het is belangrijk om te noteren dat de geavanceerde technologie fabrikanten in staat heeft gesteld om printplaten aanzienlijk te verkleinen.

Meervoudige PCB's zijn PCB's gemaakt met ten minste drie koperfolielagen. Ze lijken op verscheidene een- of tweezijdige PCB's die samen gelijmd zijn met hitte en beschermende isolatie. De twee lagen worden gewoonlijk geplaatst aan de oppervlaktezijde van de printplaat.

Elektrische verbindingen in de lagen worden bereikt via vias zoals begraven vias en platen door de gaten; Dit resulteert in een generatie van complexe PCB's die u op de markt krijgt, die in variërende maten komen.

Meervoudige PCB's zijn ontdekt door veranderingen die plaatsvonden in de wereld van elektronica. Hun voortgezet gebruik en functie in de moderne wereld van elektronica hebben ze complexer en gesofistikeerder gemaakt.

Initieel hadden PCB's hun problemen, waaronder overspraak, capaciteit en ruis. Als resultaat was het noodzakelijk dat fabrikanten specifieke beperkingen moesten bedenken om de problemen te beperken.

De ontwerpoverweging betekende dat het verstandig was om PCB's te ontwerpen die zouden resulteren in hoge prestatieniveaus, vandaar de tweezijdige PCB en zo voort. Dit begrip resulteerde in de ontdekking van meervoudige PCB's.

Het stelde het in staat om meervoudige PCB's in kleine maten te verpakken om de steeds toenemende behoeften van elektronica te accommoderen.

De moderne PCB's hebben diverse lagen die variëren van 4-12 lagen. De vellen komen in even getallen om problemen te reduceren zoals vervorming, geassocieerd met een oneven aantal lagen.

Ook is het kosteneffectief om een even aantal lagen te produceren vergeleken met het bouwen van een ander aantal lagen.

Bovendien gebruiken de meeste moderne apparaten die smartphones en mobiele apparaten omvatten, PCB's met 12 vellen. Sommige fabrikanten kunnen PCB's met ongeveer 32 lagen fabriceren.

Let op dat hoewel het arbeidsintensief en duur is om meervoudige PCB's te fabriceren, ze belangrijk worden in de moderne wereld.

De reden hiervoor is dat ze met een heleboel voordelen komen dan wat u zou krijgen met dubbele of enkele-laags PCB's.

4.5 Voordelen van meervoudige PCB's

Ze zijn klein in formaat; dit is de uitstekendste eigenschap van meervoudige PCB's. Ze zijn kleiner dan een- of tweelaags PCB's, wat resulteert in een significant voordeel voor de huidige trends.

Ze zijn compacter, robuuster en vinden veel toepassing in laptops, smartphones en tablets. Lichtgewicht in constructie.

De kleinere PCB's zijn minder zwaar aangezien ze geen meerdere connectors gebruiken die ze vereisen om te interlinken met dubbellaagse en enkele PCB's. Dit verhoogt de mobiliteit van de apparaten waarin toegepast.

• Hoge kwaliteit. Het maken van een meervoudige PCB vereist correcte planning en organisatie, wat betekent dat het resultaat producten zal zijn, die beter in kwaliteit zijn vergeleken met de dubbele of enkele-laags PCB's. Ook zijn deze PCB's betrouwbaarder.

• Verhoogde duurzaamheid. Meervoudige PCB's zijn duurzaam. Ze kunnen veel gewicht weerstaan en kunnen hitte en druk aan die altijd op ze toegepast wordt tijdens binden aan. Ze hebben ook meerdere lagen isolatiemateriaal tussen de individuele lagen en een prepreg-bindmiddel dat hun duurzaamheid verhoogt.

• Hoog flexibel. PCB-monteurs die flexibele constructietechnieken gebruiken, eindigen met flexibele meervoudige PCB's, die hoog wenselijke kenmerken hebben zoals de mogelijkheid om toegepast te worden in gebieden waar buigen en vouwen vereist zal zijn. Echter, het is belangrijk om te noteren dat hoe meer lagen in een PCB gebruikt worden, hoe minder flexibel het is.

• Krachtiger. De meervoudige PCB's incorporeren veel lagen in een eenheid PCB. Dus ze laten het bord meer verbindend zijn, wat hen eigenschappen geeft die hen in staat stellen hogere snelheid en capaciteit te bereiken, zelfs als ze klein zijn.

• Enkel verbindingspunt. De meervoudige PCB's werken in een enkele eenheid, en dus zullen ze altijd slechts een enkel verbindingspunt hebben, wat niet het geval is wanneer u verscheidene een- of dubbele-laagse PCB's gebruikt, Dit is van significant voordeel voor de elektronische wereld omdat het helpt de grootte en het gewicht te minimaliseren.

4.6 Nadelen

1. Hoewel we veel hebben gepraat over de voordelen van meervoudige printplaten, is het kritisch dat ze met een paar problemen komen.

2. Ze zijn duur vergeleken met enkele-laags PCB vanwege het gecompliceerde fabricageproces en de uitgebreide hoeveelheid tijd die genomen wordt om ze te construeren. Dit verhoogt de arbeidskosten wat vertaalt in hoge prijzen van PCB's.

3. Ze zijn lastiger te fabriceren en vereisen meer tijd en geavanceerde fabricagetechnieken dan enkele-laags PCB's omdat elke kleine fout ze nutteloos kan maken.

4. De voorraad is beperkt - omdat ze dure machines nodig hebben om te fabriceren, kunnen heel weinig fabrikanten ze produceren, dus hun productie is beperkt.

5. Vereisen uitgebreid ontwerp en interconnectie tussen de lagen, en men moet in staat zijn impedantiekwesties en overspraak te mitigeren. Elke enkele fout kan leiden tot het niet-functioneren van de printplaat.

6. Het fabriceren van de printplaat vereist veel tijd en personeel-uren, en dus is het soms moeilijk om orders binnen de gespecificeerde tijdsramen te leveren.

4.7 Hoe meervoudige PCB's vergelijken met enkele-laags PCB's

1. Ze zijn van hoge dichtheid en grotere functionaliteit omdat lagen hun capaciteit en snelheid verhogen.

2. Ze zijn klein van formaat omdat de toevoeging van lagen hun oppervlakte vergroot, wat betekent dat u een hoge capaciteit van PCB zult hebben vergeleken met wat u kunt krijgen in enkele-laags PCB.

3. Ze zijn licht van gewicht aangezien het minder connectors vereist en kan gebruikt worden in complexe elektrische toepassingen.

4. De meervoudige PCB's hebben verbeterde functionaliteit vergeleken met enkele lagen en hebben geweldige EMI-afscherming, gecontroleerde impedantie en meer functies ondanks hun kleine formaat.

4.8 Toepassing

Meervoudige PCB's kunnen voor bijna elk gebruik worden ingezet en zijn een voorkeursoptie geworden omdat ze over alle technologieën gebruikt kunnen worden.

Ze worden gevonden in bijna alle elektronica, inclusief smartphones, magnetrons en andere huishoudelijke consumentenapparatuur. Ze worden ook gebruikt in smartwatches en mobiele apparaten omdat ze klein zijn en verhoogde functionaliteit hebben.

In computerelektronica vinden ze veel toepassing in de moederborden en servers. Hun ruimtebesparende functie maakt het gemakkelijker voor hen om wijd toegepast te worden in de technologie-industrie.

Meervoudige PCB's worden ook wijd toegepast in telecommunicatieapparaten. Ze worden gebruikt in GPS, zignaltransmissie alsook in satelliettoepassingen. Omdat ze duurzaam zijn, kunnen ze gemakkelijk in torens buiten en op mobiele apparaten gebruikt worden.

In industrieën zijn meervoudige PCB's vrij vitaal omdat ze klein in formaat en duurzaam zijn. Ze worden daarom wijd toegepast in industriële controle en worden gebruikt in het draaien van machines in industriële toepassingen.

Het medische veld heeft ook enorm geprofiteerd van PCB's. Ze worden gevonden in apparatuur die gebruikt wordt in diagnostiek alsook in die gebruikt in behandeling.

Ze zijn klein in formaat lichtgewicht, en dus kunnen ze gebruikt worden in hartmonitors, röntgen, medische testapparaten en CAT-scan apparatuur.

Het leger heeft ook veel geprofiteerd van meervoudige PCB's. Ze worden ingezet in hoog-snelheidscircuits, en dus worden ze hoog gebruikt in militaire toepassingen. Ze worden ook gebruikt in apparaten die verhoogde beweging vereisen.

De auto-industrie, met name de elektrische auto, heeft ook significant geprofiteerd van PCB's. Ze worden gebruikt in GPS-scheinwerfschakelaars en motorsensoren.

Ze zijn klein, duurzaam en hittebestendig, een ding dat ze volledig toepasbaar maakt in de automobile omgeving.

4.9 Multilayer Pool Technologie

De technologie heeft de productie van kwaliteitsprintplaten mogelijk gemaakt en wordt beschouwd als sleutel voor militair, communicatie en andere velden die vertrouwen op meervoudige PCB's.

De technologie stelt de fabrikanten in staat om PCB's te fabriceren uit materialen zoals flex, Teflon en polyimide, wat hen in staat stelt hun PCB-behoeftes te vervullen.

4.10 Multilayer Pool Schakelaar

PCB's spelen een vitale rol in de fabricage van computernetwerkapparaten zoals meervoudige schakelaar die extra functie biedt inclusief routeringscapaciteit. De schakelaar kan de pakketten prioriteren en QoS-gedifferentieerde diensten implementeren in hardware.

4.11 Multilayer Pool Keramische Condensator

Ze worden populair aangeduid als MLCC's en worden gebruikt in bouwstenen in moderne elektronica. MLCC's maken meer dan 30% van de componenten uit in de hybride circuitmodule.

Ze bestaan uit het monolithische keramische blok met elektraden die op het oppervlakte-einde van het keramische blok verschijnen die de contactvormt door verbrande metallische laag.

Typen

MLCC's komen in verschillende soorten die omvatten diegenen die beschreven worden als tolerantie, capaciteit, en diëlektrikum, behuizinggrootte, enzovoort. Hun waarden variëren, maar de meest voorkomende variëren van 10 nF tot 1µF. Ook hun spanningsbeoordeling varieert van 16V tot 100V.

Naarmate de technologie vooruitgaat, worden steeds meer meervoudige PCB's geproduceerd. Deze PCB's vinden veel toepassing in zowel de onderzoek- als wetenschapsindustrie. Wordt gebruikt in beveiligingsapparaten, alarmsystemen alsook vezeloptische sensoren.

Ze worden ook gebruikt in weersanalysetoestellen en atomaire versnellers. Meervoudige PCB's worden lichter, compact en ruimtebesparend.

PCB-lagen Dikte

Verschillende PCB-lagen hebben verschillende dikte afhankelijk van waar ze toegepast zullen worden. Bijvoorbeeld:

• 11-laags printplaten kunnen 20 bij 14 afmetingen zijn tenzij extra specificaties gegeven zijn.
• Zes-laags printplaten worden geproduceerd op een dikte van 0,031, 0,040, 0,047, 0,062 en 0,125 inch.
• Zowel de 8 als tien-laags printplaten kunnen gevonden worden met de dikte van 0,062, 0,093 en 0,125 inch.

De standaard pooling-dikte voor meervoudige PCB's is 1,55 mm. Deze standaardmeting is niet de daadwerkelijke meting voor alle meervoudige PCB's maar kan als referentie in hun constructie gebruikt worden.

PCB-lagen Volgorde

PCB-lagen zijn gerangschikt in volgordes. Het proces van het organiseren van deze lagen kan als volgt zijn:

• De initiële aantal lagen kiezen. Hier selecteert u de PCB-lagen die zullen passen bij de behoefte die u wilt bereiken. Als het voor thuis-prototyping is, dan kunnen één of twee lagen vrij nuttig zijn. Vier lagen PCB's zijn eenvoudige of goedkope printplaten.

Zes-laags PCB's zijn goedkoop en overvloedig. Acht-laags PCB's zijn vrij kosteneffectief, terwijl de 12-lagen PCB's ideaal zijn voor zware industrie-printplaten of gewoon printplaten met veel sporen.

• De layout starten

• Hier begint u met de boven- en onder-signaallagen. Afhankelijk van het ontwerp dat u gebruikt, zouden de twee boven- en onder-signalen net genoeg zijn tenzij u te veel verbindingen hebt die binnenste signaallagen vereisen.

Er zijn enkele opties die u kunt gebruiken om uw PCB-lagen te ordenen. De volgende zijn enkele van de meest voorkomende:

• Vier-laags stack up.
• Zes-laags stack up.
• Acht-laags stack up.
• Tien-laags stack up.
• 12-laags stack up met twee additionele signaallagen.
• 12-laags stack up met 4 massa's.

U kunt een offerte maken van het type PCB dat u wilt hier https://www.wellpcb.com/pcb-quote

Conclusie

Zoals u gezien heeft, maken PCB-lagen verschillende ontwerpen van printplaten voor diverse apparaten. Afhankelijk van waar u de PCB's wilt gebruiken, zullen de vellen variëren.

De een- en tweezijdige lagen zijn goedkoper om te construeren, maar voeren de complexe operaties niet uit die de meervoudige PCB's kunnen. De meervoudige PCB's worden gebruikt in meer geavanceerde machines en elektronica vergeleken met de anderen.

De meervoudige PCB's zijn gemaakt van drie of meer PCB-lagen gevormd van koper, onder andere materialen. In geval van vragen en problemen, kunt u contact met ons opnemen via het volgende:

• ADMIN@MFGROBOTS.COMet

• www.wellpcb.com