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工程技術應用
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了解一下PCB的平衡堆疊設計
03Jun
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了解一下PCB的平衡堆疊設計

PCB 設計工程師可以設計奇數編號的印刷電路板 (PCB)。 如果布線不需要額外的層,為什么要使用它? 減少層數不會使電路更薄嗎? 如果電路板少一層,成本豈不是更低? 但是,在某些情況下,添加一層會降低成本。


電路板有兩種不同的結構:核心結構和箔結構。

在核心結構中,電路板中的所有導電層都鋪設在核心材料上; 在箔結構中,僅電路板的內部導電層施加在芯材上,外部導電層施加在箔介電板上。 所有導電層通過電介質通過多層層壓工藝粘合在一起。


核材就是PCB廠的雙面箔。 由于每個芯都有兩個面,充分利用時,PCB的導電層數是偶數。 為什么不在一側使用箔片而在另一側使用核結構? 主要原因有:PCB成本和PCB彎曲。


偶層電路板的成本優勢

pcb board

由于少了一層介質和箔,奇數PCB的原材料成本略低于偶數PCB。 但奇數PCB的加工成本明顯高于偶數PCB。 內層加工成本相同; 然而,箔/芯結構明顯增加了外層的加工成本。


奇數層的核心結構PCB工藝需增加非標準疊層核心層鍵合工藝。 與芯結構相比,工廠在芯結構外加箔的生產效率會降低。 在層壓和粘合之前,外芯需要額外的工藝處理,這增加了外層被劃傷和錯誤蝕刻的風險


平衡結構避免彎曲

設計沒有奇數層的PCB最好的理由是奇數層容易彎曲。 當PCB在多層電路鍵合工藝后冷卻時,核心結構和箔結構的不同層壓張力會導致它們在冷卻時發生彎曲。 隨著PCB厚度的增加,兩種不同結構的復合PCB發生彎曲的風險更大。 消除PCB彎曲的關鍵是使用平衡堆疊。 雖然彎曲后的PCB在一定程度上滿足了規范要求,但會降低后續加工效率,導致成本增加。 由于裝配時需要特殊的設備和工藝,降低了元件放置的精度,從而損害了質量。


使用偶數 PCB

當PCB層數為奇數時,可采用以下方法實現平衡堆疊,降低PCB生產成本,避免PCB彎曲。 以下方法按優先順序排列。

1.一層信號層和使用。 如果PCB的電源層是偶數層,信號層是奇數層,可以采用這種方法。 加層不會增加成本,但可以縮短交貨時間,提高PCB質量。

2.添加額外的電源層。 如果設計PCB的電源層為奇數,信號層為偶數,可以采用這種方法。 一個簡單的方法是在堆棧的中間添加一個層,而不更改其他設置。 先按照PCB的奇數層走線,然后復制中間的層,對剩下的層做標記。 這與加厚層箔的電氣特性相同。

3.在 PCB 堆疊的中心附近添加一個空白信號層。 這種方法最大限度地減少了堆疊不平衡并提高了 PCB 質量。 先按奇數層走線,然后加空白信號層,標記其余層數。 用于微波電路和混合介質電路(介質具有不同的介電常數)。


平衡層壓板的優點:成本低,不易彎曲,縮短交貨時間,保證質量。

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