Waarom PCB-lagen belangrijk zijn: ontwerp, duurzaamheid en prestaties

PCBs zitten in bijna elk technologisch apparaat dat we vandaag gebruiken. Hun primaire functies zijn: 1. Om elektronische componenten elektrisch te verbinden en 2. Om mechanische ondersteuning te bieden (d.w.z. de elektronische componenten zijn permanent aan het bord gesoldeerd). PCBs zijn in lagen opgebouwd, vergelijkbaar met een lasagne. Deze lagen zijn gemaakt van verschillende materialen om structuur, duurzaamheid, geleiding en organisatie aan het materiaal te bieden.

Printplaten omvatten typisch mechanische lagen, soldeermaskerlagen, silkscreenlagen, soldeerpasta-lagen en één of meer koperlagen, afhankelijk van de complexiteit van de borden.

De buitenlaag bevat de grenzen (vorm en fysieke afmetingen) van de PCB. Additionele mechanische lagen kunnen toolingspecificaties en andere mechanische informatie bevatten.

De koperlagen bevatten de routeringslagen alsook de grond- en voedingsvlakken.

De soldeermasker is een soldeerweerstandslak dat meestal op de buitenlagen van de PCB wordt aangebracht ter bescherming tegen oxidatie en om soldeerbruggen te voorkomen tussen dichtbij gelegen soldeerpads. Soldeermasker is meestal groen, maar ook in veel kleuren beschikbaar.

De silkscreenlagen bevatten de referentieaanduidingen, onder andere, voor de elektronische componenten die op de boven- en onderzijde van het bord staan. De tekst wordt meestal geprint met een permanente niet-geleidende inkt. Silkscreen is meestal wit, maar ook in andere kleuren beschikbaar.

De soldeerpasta lagen bevatten de locatie, de grootte en de vorm van de SMD-pads op het bord. Deze informatie wordt dan gebruikt om de openingen in de SMT-schablonen te maken.

Redenen voor het gebruik van meerdere lagen in printplaten.

Miniaturisatie
Meervoudige PCBs laten ontwerpers toe de bordgrootte te verkleinen door lagen toe te voegen. Dit is zeer belangrijk aangezien miniaturisatie van elektronische producten de industrie blijft drijven.

Verminderde complexiteit
Meerdere lagen maken PCB-routering makkelijk omdat kopersporen in één laag verbonden kunnen worden met sporen in andere lagen om het pad te voltooien.

Voeding en grondisolatie
Meervoudige PCBs (4 of meer lagen) hebben hun eigen voedings- en grondlagen. Dit biedt isolatie tussen voedings- en grondpennen, wat kortsluiting voorkomt.

Vereenvoudig constructie & verminder gewicht
Elimineer of verminder de noodzaak van connectoren voor meerdere afzonderlijke PCBs.

Hogere assemblage-dichtheid

Enkelvoudige laag versus meervoudige laag printplaten.

Enkelvoudige PCBs hebben de elektronische componenten aan één kant van het bord en het geleiderspatroon aan de andere kant. Meervoudige PCBs kunnen de elektronische componenten aan de bovenzijde, de onderzijde of beide kanten van de borden hebben en één of meer geleiderspatronen.

Enkelvoudige of eenzijdige PCBs worden typisch gebruikt in eenvoudige elektronica. Ze zijn goedkoop te fabriceren en worden vaak gebruikt in toepassingen die hoge volumes vereisen, zoals rekenmachines, radio's en printers.

Dubbelzijdige borden zijn nodig voor matig gevorderde technologie, waaronder HVAC-systemen, voedingen, LED-verlichting en auto-dashboardverlichting.

Meervoudig gelaagde borden duiken in het gebied van complexe dataopslag, GPS-technologie, medische apparatuur en satellieten.