Elektrik mühendisleri genellikle bir için en uygun katman sayısını belirleme ikilemiyle karşı karşıyadır.PCB Tasarımı. Daha fazla katman veya daha az katman kullanmak daha mı iyi? Bir PCB için katman sayısı hakkında nasıl karar verirsiniz?
1. PCB katmanı ne anlama geliyor?
Bir PCB katmanları,substrat. Dışındatek katmanlı pcbssadece bir bakır katmanı olan, iki veya daha fazla katmanlı tüm PCB'ler eşit sayıda katmana sahiptir. Bileşenler en dış katmana lehimlenirken, diğer katmanlar kablo bağlantıları olarak hizmet eder. Bununla birlikte, bazı üst düzey PCB'ler bileşenleri iç katmanlara da gömecektir.
PCB'ler, farklı endüstrilerde çeşitli elektronik cihazlar ve makineler üretmek için kullanılır, örneğinTüketici Elektroniği, otomotiv,telekomünikasyon, havacılık, askeri ve tıbbi
Endüstriler. Belirli bir kartın katman sayısı ve boyutu gücü vekapasitePCB. Katman sayısı arttıkça işlevsellik de artmaktadır.
2. PCB katmanlarının sayısını nasıl belirler?
Bir PCB için uygun sayıda katmana karar verirken, kullanmanın faydalarını dikkate almak önemlidir.Çoklu Katmanlartek veya çift katmanlara karşı. Aynı zamanda, çok katmanlı tasarımlarınkine karşı tek katmanlı tasarım kullanmanın avantajlarını da dikkate almak gerekir. Bu faktörler aşağıdaki beş bakış açısından değerlendirilebilir:
2-1. PCB nerede kullanılacak?
Bir PCB kartının özelliklerini belirlerken, PCB'nin kullanılacağı amaçlanan makine veya ekipmanı ve bu tür ekipmanlar için belirli devre kartı gereksinimlerini dikkate almak çok önemlidir. Bu, PCB kartının sofistike ve
karmaşık elektronik ürünler veya temel işlevselliğe sahip daha basit ürünlerde.
2-2. PCB için hangi çalışma frekansına ihtiyaç vardır?
Bu parametre PCB'nin işlevselliğini ve kapasitesini belirlediğinden, bir PCB tasarlarken çalışma frekansı sorununun dikkate alınması gerekir. Daha yüksek hız ve operasyonel özellikler için çok katmanlı PCB'ler esastır.
2-3. Proje bütçesi nedir?
Dikkate alınması gereken diğer faktörler, bekarın üretim maliyetleridir
ve çok katmanlı PCB'lere karşı çift katmanlı PCB'ler. Mümkün olduğunca yüksek bir kapasiteye sahip bir PCB istiyorsanız, maliyet kaçınılmaz olarak nispeten yüksek olacaktır.
Bazı insanlar bir PCB'deki katman sayısı ile fiyatı arasındaki ilişkiyi sorarlar. Genel olarak, bir PCB katmanları ne kadar fazla olursa, fiyatı o kadar yüksek olur. Bunun nedeni, tasarım veüretmeÇok katmanlı bir PCB daha uzun sürer ve bu nedenle daha pahalıdır. Aşağıdaki grafik, aşağıdaki koşullar altında üç farklı üretici için çok katmanlı PCB'lerin ortalama maliyetini göstermektedir:
PCB Sipariş Miktarı: 100;
PCB boyutu: 400mm x 200mm;
Katman Sayısı: 2, 4, 6, 8, 10.
Grafik, nakliye maliyetleri dahil olmak üzere üç farklı şirketten PCB'lerin ortalama fiyatını görüntüler. Bir PCB'nin maliyeti, iletken tipi, boyutu, miktarı ve katman sayısı gibi farklı parametreleri seçmenizi sağlayan PCB tırnak web siteleri kullanılarak değerlendirilebilir. Bu grafik yalnızca üç üreticiden ortalama PCB fiyatları hakkında genel bir fikir sağlar ve fiyatlar katman sayısına göre değişebilir. Nakliye maliyetleri dahil değildir. Etkili hesap makineleri, müşterilerin basılı devrelerinin maliyetini iletken tipi, boyut, miktar, katman sayısı, yalıtım malzemeleri, kalınlık vb.
2-4. PCB için gerekli teslimat süresi nedir?
Teslimat süresi, tek/çift/çok katmanlı PCB'ler üretim ve sunmak için gereken süreyi ifade eder. Çok miktarda PCB üretmeniz gerektiğinde,teslimat süresidikkate alınması gerekir. Tek/çift/çok katmanlı PCB'ler için teslimat süresi değişir ve PCB alanının boyutuna bağlıdır. Tabii ki, daha fazla para harcamak istiyorsanız, teslimat süresi kısaltılabilir.
2-5. PCB hangi yoğunluk ve sinyal katmanını gerektirir?
Bir PCB'deki katman sayısı pim yoğunluğuna ve sinyal katmanlarına bağlıdır. Örneğin, 1.0 pim yoğunluğu 2 sinyal katmanı gerektirir ve pim yoğunluğu azaldıkça, gerekli katman sayısı artacaktır. Pim yoğunluğu 0.2 veya daha azsa, en az 10 kat PCB gereklidir.
3. Farklı PCB katmanlarının tesadüfleri-tek katmanlı/çift katman/çok katmanlı.
3-1. Tek katmanlı PCB
Tek katmanlı bir PCB'nin yapımı, elektriksel olarak iletken malzemeden oluşan tek bir preslenmiş ve kaynaklı katman katmanlarından oluşan basittir. İlk tabaka bakır kaplı bir plaka ile kaplıdır ve daha sonra lehim dirençli bir tabaka uygulanır. Tek katmanlı bir PCB'nin diyagramı genellikle katmanı ve iki kaplama katmanını temsil etmek için üç renkli şerit gösterir-dielektrik tabakanın kendisi için gri, bakır kaplı plaka için kahverengi ve lehim dirençli tabaka için yeşil.
Avantajları:
● Düşük üretim maliyeti, özellikle daha yüksek maliyet verimliliğine sahip tüketici elektroniği üretimi için.
● Bileşenlerin montajı, delme, lehimleme ve kurulum nispeten basittir veüretim sürecisorunlarla karşılaşma olasılığı daha düşüktür.
● Ekonomik ve seri üretim için uygun.
● Düşük yoğunluklu tasarımlar için ideal seçim.
Uygulamalar:
● Temel hesap makineleri tek katmanlı PCB'ler kullanır.
● Genel ürün mağazalarında düşük fiyatlı radyo çalar saatleri gibi radyolar genellikle tek katmanlı PCB'ler kullanır.
● Kahve makineleri genellikle tek katmanlı PCB'ler kullanır.
● Bazı ev aletleri tek katmanlı PCB'ler kullanır.
3-2. Çift katmanlı pcb
Çift katmanlı PCB, aralarında bir yalıtım tabakası ile iki kat bakır kaplama bulunur.Bileşenlertahtanın her iki tarafına yerleştirilir, bu yüzden çift taraflı PCB olarak da adlandırılır. İki kat bakırın aralarındaki bir dielektrik malzeme ile birleştirilmesiyle üretilirler ve bakırın her iki tarafı farklı elektrik sinyallerini iletebilir. Yüksek hız ve kompakt ambalaj gerektiren uygulamalar için uygundur.
Elektrik sinyalleri iki bakır katmanı arasında yönlendirilir ve aralarındaki dielektrik malzeme, bu sinyallerin birbirine müdahale etmesini önlemeye yardımcı olur. Çift katmanlı PCB, üretim için en yaygın ve ekonomik devre kartıdır.
Çift katmanlı PCB'ler tek katmanlı PCB'lere benzer, ancak ters aynalı bir alt yarıya sahiptir. Çift katmanlı PCB'ler kullanılırken, dielektrik katman tek katmanlı PCB'lerden daha kalındır. Ek olarak, dielektrik malzemenin hem üst hem de alt taraflarında bakır kaplama vardır. Ayrıca, lamine tahtanın üst ve alt kısmı bir lehim dirençli tabaka ile kaplıdır.
Çift katmanlı bir PCB'nin diyagramı genellikle üç katmanlı bir sandviç gibi görünür, ortada dielektrik, üst ve alt katmanlardaki kahverengi çizgiler ve üst ve alt üzerindeki lehim direnci katmanını temsil eden ince yeşil şeritler ile kalın gri bir tabaka ile görünür.
Avantajları:
● Esnek tasarım, çeşitli cihazlar için uygun hale getirir.
● Seri üretim için uygun hale getiren düşük maliyetli yapı.
● Basit tasarım.
● Çeşitli ekipmanlar için uygun küçük boyutta.
Uygulamalar:
Çift katmanlı PCB'ler, çok çeşitli basit ve karmaşık elektronik cihazlar için uygundur. Çift katmanlı PCB'ler içeren seri üretilen ekipman örnekleri şunlardır:
● Çeşitli markalardan HVAC birimleri, konut ısıtma ve soğutma sistemleri çift katmanlı baskılı devre kartlarını içerir.
● Amplifikatörler, çift katmanlı PCB'ler birçok müzisyen tarafından kullanılan amplifikatör birimleri ile donatılmıştır.
● Yazıcılar, çeşitli bilgisayar çevre birimleri çift katmanlı PCB'lere güvenir.
3-3. Dört katmanlı PCB
4 katmanlı bir PCB, dört iletken katmana sahip bir basılı devre kartıdır: üst, iki iç katman ve alt. Her iki iç katman da, tipik olarak güç veya zemin düzlemi olarak kullanılan çekirdektir, dış üst ve alt katmanlar bileşenleri ve yönlendirme sinyallerini yerleştirmek için kullanılır.
Dış katmanlar genellikle yüzeye monte edilmiş cihazları ve delikten bileşenleri bağlamak için yerleştirme noktaları sağlamak üzere açık pedlere sahip bir lehim dirençli tabakası ile kaplanır. Tutarlar tipik olarak, bir kart oluşturmak için birbirine lamine edilen dört katman arasında bağlantılar sağlamak için kullanılır.
İşte bu katmanların dökümü:
- Katman 1: Alt katman, genellikle bakırdan yapılmış. Diğer katmanlara destek sağlayan tüm devre kartının temeli olarak hizmet eder.
- Katman 2: Güç katmanı. Bu şekilde adlandırılır, çünkü devre kartındaki tüm bileşenlere temiz ve kararlı bir güç sağlar.
- Katman 3: Yer düzlemi tabakası, devre kartındaki tüm bileşenler için toprak kaynağı olarak hizmet veriyor.
- Katman 4: Yönlendirme sinyalleri için kullanılan ve bileşenler için bağlantı noktaları sağlamak.
4 katmanlı bir PCB tasarımında, 4 bakır iz 3 kat dahili dielektrik ile ayrılır ve üstte ve altta lehim dirençli katmanlarla kapatılır. Tipik olarak, 4 katmanlı PCB'ler için tasarım kuralları 9 iz ve 3 renk kullanılarak gösterilir - bakır için kahverengi, çekirdek ve prepreg için gri ve lehim direnci için yeşil.
Avantajları:
● Dayanıklılık-Dört katmanlı PCB'ler, tek katmanlı ve çift katmanlı kartlardan daha sağlamdır.
● Kompakt Boyut - Dört katmanlı PCB'lerin küçük tasarımı çok çeşitli cihazlara sığabilir.
● Esneklik - Dört katmanlı PCB'ler, basit ve karmaşık olanlar da dahil olmak üzere birçok elektronik cihazda çalışabilir.
● Güvenlik - Güç ve zemin katmanlarını uygun şekilde hizalayarak, dört katmanlı PCB'ler elektromanyetik parazite karşı koruyabilir.
● Hafif - Dört katmanlı PCB'lerle donatılmış cihazlar daha az dahili kablolama gerektirir, bu nedenle genellikle ağırlık olarak daha hafiftir.
Uygulamalar:
● Uydu sistemleri - Çok katmanlı PCB'ler yörüngede olan uydularda donatılmıştır.
● El cihazları - Akıllı telefonlar ve tabletler tipik olarak dört katmanlı PCB'lerle donatılmıştır.
● Uzay Araştırma Ekipmanları - Çok katmanlı baskılı devre kartları, uzay keşif ekipmanlarına güç sağlar.
3-4. 6 katman PCB
6 katmanlı bir PCB, aslında düzlemler arasında iki ek sinyal katmanı eklenen 4 katmanlı bir karttır. Standart 6 katmanlı PCB yığınları, 4 yönlendirme katmanı (iki dış ve iki iç) ve 2 dahili uçak (biri zemin ve diğeri güç için) içerir.
Yüksek hızlı sinyaller için 2 dahili katman ve düşük hızlı sinyaller için 2 dış katman sağlamak EMI'yi (elektromanyetik parazit) önemli ölçüde güçlendirir. EMI, elektronik cihazlardaki sinyallerin enerjisidir, radyasyon veya indüksiyon ile bozulur.
6 katlı bir PCB'nin yığınlanması için çeşitli düzenlemeler vardır, ancak kullanılan güç, sinyal ve zemin katmanlarının sayısı uygulama gereksinimlerine bağlıdır.
Standart 6 katmanlıPCB yığınÜst katman - Prepreg - Dahili Toprak Katmanı - Çekirdek - Dahili Yönlendirme Katmanı - Prepreg - Dahili Yönlendirme Katmanı - Çekirdek - Dahili Güç Katmanı - Prepreg - Alt Katman içerir.
Bu standart bir konfigürasyon olmasına rağmen, tüm PCB tasarımları için uygun olmayabilir ve katmanları yeniden konumlandırmak veya daha spesifik katmanlara sahip olmak gerekebilir. Bununla birlikte, bunları yerleştirirken kablo verimliliği ve karışma minimizasyonu dikkate alınmalıdır.
Avantajları:
● Güç - Altı katmanlı PCB'ler daha ince öncüllerinden daha kalındır ve bu nedenle daha sağlamdır.
● Kompaktlık - Bu kalınlığın altı katmanına sahip tahtalar daha büyük teknik özelliklere sahiptir ve daha az genişlik tüketebilir.
● Yüksek kapasite - Altı katmanlı veya daha fazla PCB, elektronik cihazlar için optimum güç sağlar ve karışma ve elektromanyetik parazit olasılığını büyük ölçüde azaltır.
Uygulamalar:
● Bilgisayarlar - 6 katmanlı PCB'ler, kişisel bilgisayarların hızlı bir şekilde geliştirilmesine yardımcı oldu, bu da onları daha kompakt, daha hafif ve daha hızlı hale getirdi.
● Veri depolama - altı katmanlı PCB'lerin yüksek kapasitesi, veri depolama cihazlarını son on yılda giderek daha fazla hale getirmiştir.
● Yangın alarm sistemleri - 6 veya daha fazla devre kartını kullanarak, alarm sistemleri gerçek tehlikeyi tespit etme anında daha doğru hale gelir.
Basılı bir devre kartındaki katman sayısı dördüncü ve altıncı tabakanın ötesine arttıkça, yığınlara daha iletken bakır katmanlar ve dielektrik malzeme katmanları eklenir.
Örneğin, sekiz katmanlı bir PCB, dört düzlem ve dört sinyal bakır katmanı içerir - toplam sekiz - yedi sıra dielektrik malzeme ile bağlanır. Sekiz katmanlı yığın, üst ve altta dielektrik lehim maske katmanları ile kapatılmıştır. Esasen, sekiz katmanlı PCB yığınları altı katmana benzer, ancak ek bir çift bakır ve prepreg sütunu ile.
Shenzhen Anke PCB Co., Ltd
2023-6-17
Gönderme Zamanı:-26-2023 Haziran
