什么是多層 PCB ?
多層印刷電路板 （PCB） 是一種 PCB，至少具有三層導(dǎo)電材料，例如銅箔，夾在絕緣層之間。頂層和底層類(lèi)似于雙面 PCB，但內(nèi)層用于布線，而頂層和底層用于有源和無(wú)源元件。這些層與鍍銅孔連接，稱為過(guò)孔，例如盲孔、埋孔或電鍍通孔。
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相關(guān)產(chǎn)品
小尺寸：使用多層 PCB 最突出和最受贊譽(yù)的好處之一在于它們的尺寸。由于其分層設(shè)計(jì)，多層 PCB 本質(zhì)上比其他具有類(lèi)似功能的 PCB 小。這為現(xiàn)代電子產(chǎn)品帶來(lái)了重大優(yōu)勢(shì)，因?yàn)楫?dāng)前的趨勢(shì)是朝著更小、更緊湊但功能更強(qiáng)大的小工具發(fā)展，如智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦和可穿戴設(shè)備。
輕質(zhì)結(jié)構(gòu)： PCB 越小，重量越輕，尤其是因?yàn)橄藢为?dú)的單層和雙層 PCB 互連所需的多個(gè)連接器，以支持多層設(shè)計(jì)。這同樣有利于現(xiàn)代電子產(chǎn)品，因?yàn)楝F(xiàn)代電子產(chǎn)品更傾向于移動(dòng)性。
高質(zhì)量：由于創(chuàng)建多層 PCB 必須進(jìn)行大量工作和規(guī)劃，因此這些類(lèi)型的 PCB 質(zhì)量往往優(yōu)于單層和雙層 PCB。因此，它們也往往更可靠。
提高耐用性：多層 PCB 本質(zhì)上往往是耐用的。這些多層 PCB 不僅必須承受自身的重量，而且還必須能夠處理用于將它們粘合在一起的熱量和壓力。除了這些因素之外，多層 PCB 在電路層之間使用多層絕緣，用預(yù)浸料粘合劑和保護(hù)材料將其全部粘合在一起。
增強(qiáng)的靈活性：雖然這并不適用于所有多層 PCB 組件，但有些確實(shí)使用靈活的構(gòu)造技術(shù)，從而產(chǎn)生靈活的多層 PCB。對(duì)于可能半規(guī)則地發(fā)生輕微彎曲和彎曲的應(yīng)用，這可能是一個(gè)非常理想的特性。同樣，這并不適用于所有多層 PCB，柔性 PCB 中的層數(shù)越多，PCB 的柔韌性就越差。
更強(qiáng)大： 多層 PCB 是極高密度的組件，將多層整合到單個(gè) PCB 中。這些近距離使電路板更具連接性，其與生俱來(lái)的電氣特性使它們能夠在尺寸較小的情況下實(shí)現(xiàn)更大的容量和速度。
單連接點(diǎn)：多層 PCB 設(shè)計(jì)為作為一個(gè)單一單元工作，而不是與其他 PCB 組件協(xié)同工作。因此，它們只有一個(gè)連接點(diǎn)，而不是使用多個(gè)單層 PCB 所需的多個(gè)連接點(diǎn)。事實(shí)證明，這在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中也是一個(gè)好處，因?yàn)樗鼈冎恍枰谧罱K產(chǎn)品中包含一個(gè)連接點(diǎn)。這對(duì)于旨在最小化尺寸和重量的小型電子產(chǎn)品和小工具特別有益。
多層PCB的應(yīng)用
對(duì)于眾多行業(yè)來(lái)說(shuō)，多層 PCB 已成為各種應(yīng)用的首選。這種偏好在很大程度上源于所有技術(shù)對(duì)移動(dòng)性和功能性的持續(xù)推動(dòng)。多層 PCB 是這一進(jìn)程中的合乎邏輯的步驟，在減小尺寸的同時(shí)實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的功能。因此，它們已經(jīng)變得相當(dāng)普遍，用于許多技術(shù)，包括：
消費(fèi)電子產(chǎn)品：消費(fèi)電子產(chǎn)品是一個(gè)廣義的術(shù)語(yǔ)，用于涵蓋公眾使用的各種產(chǎn)品。這往往包括日常使用的產(chǎn)品，例如智能手機(jī)和微波爐。這些消費(fèi)電子產(chǎn)品中的每一個(gè)都包含一個(gè) PCB，但其中越來(lái)越多的人使用多層 PCB 而不是標(biāo)準(zhǔn)的單層。為什么？大部分原因在于消費(fèi)趨勢(shì)。現(xiàn)代世界的人們往往更喜歡與生活融為一體的多功能小工具和智能設(shè)備。從通用遙控器到智能手表，這些類(lèi)型的設(shè)備在現(xiàn)代世界中相當(dāng)普遍。他們還傾向于使用多層 PCB，因?yàn)樗鼈兊墓δ芨?，尺寸更小?/p>
計(jì)算機(jī)電子學(xué)： 從服務(wù)器到主板，所有產(chǎn)品都使用多層 PCB，主要是因?yàn)樗鼈児?jié)省空間和高性能。在這些應(yīng)用中，性能是 PCB 最基本的特性之一，而成本在優(yōu)先事項(xiàng)列表中相對(duì)較低。因此，多層 PCB 是該行業(yè)許多技術(shù)的理想解決方案。
電信： 電信設(shè)備在許多通用應(yīng)用中通常使用多層 PCB，例如信號(hào)傳輸、GPS 和衛(wèi)星應(yīng)用。原因主要在于它們的耐用性和功能性。用于電信應(yīng)用的 PCB 通常用于移動(dòng)設(shè)備或戶外塔。在此類(lèi)應(yīng)用中，耐用性至關(guān)重要，同時(shí)仍能保持高水平的功能。
工業(yè)： 事實(shí)證明，多層 PCB 確實(shí)比目前市場(chǎng)上的其他幾種選擇更耐用，使其成為可能每天發(fā)生粗暴處理的應(yīng)用的不錯(cuò)選擇。因此，多層 PCB 已在多種工業(yè)應(yīng)用中流行起來(lái)，其中最著名的是工業(yè)控制。從工業(yè)計(jì)算機(jī)到控制系統(tǒng)，多層 PCB 在整個(gè)制造和工業(yè)應(yīng)用中用于運(yùn)行機(jī)械，因其耐用性、小尺寸和功能性而受到青睞。
制造多層 PCB 時(shí)要記住的因素
層
數(shù)絕緣材料之間的最小導(dǎo)電層數(shù)為三個(gè)，我們可以根據(jù)需要加入多達(dá)一百層。我們將多層 PCB 視為剛性 PCB，因?yàn)楹茈y制造柔性多層 PCB。我們大多數(shù)常見(jiàn)的多層 PCB 由 4 到 8 層組成。智能手機(jī)可以包含多達(dá) 12 層，因?yàn)樗鼈冞m合應(yīng)用程序的復(fù)雜性。制造商更喜歡偶數(shù)層而不是奇數(shù)層，因?yàn)閷訅浩鏀?shù)層會(huì)使電路過(guò)于復(fù)雜并出現(xiàn)問(wèn)題，高成本也是一個(gè)需要考慮的因素。
構(gòu)建多層 PCB
多層 PCB 是通過(guò)在高溫和高壓下連接所有數(shù)量的層和材料來(lái)構(gòu)建的，以去除層之間的任何滯留空氣。樹(shù)脂和粘合劑材料用于將組件和不同層粘合在一起。您可以從多種材料中進(jìn)行選擇，例如異國(guó)情調(diào)的陶瓷、環(huán)氧樹(shù)脂玻璃或特氟龍等，以構(gòu)建您的 PCB。不同的預(yù)浸料和芯層結(jié)合在一起，并在高溫和高壓下進(jìn)行層壓過(guò)程，這有助于將各層熔化在一起。之后，PCB 冷卻以形成堅(jiān)硬而堅(jiān)固的板。
在構(gòu)建多層 PCB 時(shí)，您必須牢記許多因素。例如，信號(hào)完整性和電源完整性等。PCB 上的銅走線允許電流流過(guò)，但也具有電阻，在某些情況下，它會(huì)改變電流或電流質(zhì)量，從而影響電路板的整體性能。這就是需要受控阻抗走線的原因。銅的厚度應(yīng)大于正常值，因?yàn)檫@些走線的溫度可能會(huì)超過(guò)正常值。為了控制溫度，走線的寬度會(huì)相應(yīng)增加。
當(dāng)電流通過(guò)單個(gè)組件時(shí)，它們會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。在多層 PCB 中，返回路徑或接地位置用作解決方案，充當(dāng)屏蔽并幫助為不必要的信號(hào)提供返回路徑。應(yīng)避免 90 度走線，因此不存在 EMI（電磁感應(yīng)）問(wèn)題。
識(shí)別多層 PCB
中的不同層 為了識(shí)別多層 PCB 上的各個(gè)層，您應(yīng)該記住幾件事。例如，使用強(qiáng)光觀察銅平面可以讓你更清楚地看到走線，并有助于你分析內(nèi)層。當(dāng)沒(méi)有線條或路徑穿過(guò)您的視線時(shí)，您可以輕松識(shí)別內(nèi)層。在某些 PCB 中，總層數(shù)壓印在邊緣上。
多層 PCB 疊層設(shè)計(jì)
在某些情況下，較舊的傳統(tǒng) PCB 封裝可能不足以滿足多層設(shè)計(jì)，您需要了解是否需要任何其他要求。根據(jù)所使用的 CAD 系統(tǒng)，您可能必須向封裝添加圖層或?qū)傩砸赃M(jìn)行多層使用。但是現(xiàn)在您可以訪問(wèn)許多 PCB 設(shè)計(jì)系統(tǒng)到在線庫(kù)服務(wù)可能是真正的好處。它使使用最新、最準(zhǔn)確的 PCB 封裝源變得更加容易。
雙層和多層板設(shè)置之間的主要區(qū)別在于規(guī)劃您的層設(shè)置。以下是在規(guī)劃電路板層堆疊時(shí)需要考慮的一些要點(diǎn)：
性能： 電路的運(yùn)行速度以及最終電路板的工作環(huán)境可能會(huì)對(duì)制造電路板的材料產(chǎn)生影響。根據(jù)需求，有比 FR4 更先進(jìn)的材料可能適合您的應(yīng)用，但這些材料可能會(huì)影響參數(shù)，例如我們的阻抗計(jì)算。這就是您的 PCB 制造商的幫助將成為寶貴信息來(lái)源的地方。
成本： 多層 PCB 制造材料以及層數(shù)和配置將直接影響構(gòu)建電路板的總成本。在這里，您需要再次與制造商合作，考慮所有選項(xiàng)。
密度：電路板的布線密度是確定板層堆疊配置的另一個(gè)因素。當(dāng)你在開(kāi)始布局后不得不返回并向板設(shè)計(jì)添加層時(shí)，這是非常痛苦的。您不僅必須重新配置 CAD 數(shù)據(jù)庫(kù)，而且可能必須對(duì)布局進(jìn)行大量更改。另一方面，如果你從太多的層開(kāi)始，你將為板支付更多的費(fèi)用，而不是你應(yīng)該支付的。
電路： 您還需要了解 circuitry 的需求，以便創(chuàng)建最優(yōu)化的 layer configuration。例如，敏感信號(hào)可能需要帶狀線層配置才能獲得最佳性能，這意味著需要增加額外的接地層。模擬和數(shù)字電路區(qū)域需要用自己的接地層分隔，板載電源需要隔離。所有這些都可能對(duì)圖層配置產(chǎn)生影響，這應(yīng)該在布局開(kāi)始之前進(jìn)行規(guī)劃。
了解單層 PCB 和多層 PCB 之間的區(qū)別
PCB 是任何電子、電氣或機(jī)電設(shè)備、零件或機(jī)器的核心，因此被用于各行各業(yè)。它們由特定數(shù)量的層組成，具體取決于應(yīng)用程序的需求復(fù)雜性。以前，印刷電路板多為單層或雙層。如今，由于電路復(fù)雜，電路板上安裝了多個(gè)組件。這種板有多層，達(dá)到 20、25 或更高。最常見(jiàn)的是，現(xiàn)在的層數(shù)在 4 到 12 之間，很少有設(shè)備具有單層 PCB。這篇文章詳細(xì)提供了單層和多層 PCB 的比較說(shuō)明。
比較說(shuō)明：?jiǎn)螌?PCB 與多層 PCB
單層 PCB 是非常基本的層板，其中組件僅安裝在一側(cè)。該板有一個(gè)導(dǎo)電銅層，有些板還有一個(gè)基板層。
多層板的兩側(cè)都安裝了元件，并且根據(jù)要求具有三層以上。這些層彼此堆疊。在這種類(lèi)型的電路板中，有一個(gè)芯層，它夾在預(yù)浸料層和銅涂層之間。通常，層數(shù)是均勻的，因?yàn)樗兄诜乐购附舆^(guò)程中電路板翹曲。
單層 PCB 具有成本效益且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。因此，它們可以快速制造，無(wú)需任何技術(shù)復(fù)雜性。
多層 PCB 設(shè)計(jì)復(fù)雜，可根據(jù)客戶要求進(jìn)行定制。如今，對(duì)微型多層 PCB 的需求巨大，其中安裝了多個(gè)組件并且電路很復(fù)雜。此外，您需要使用正確的材料來(lái)制造這些板，并確保使用環(huán)保無(wú)毒的材料，這些材料消耗的電力相對(duì)較少。
多層板絕對(duì)比單層板更耐用。它們可以承受極端的工業(yè)環(huán)境、高溫等，由于復(fù)雜，多層板很難修復(fù)，需要全面的專業(yè)知識(shí)。此外，對(duì)它們進(jìn)行徹底測(cè)試也很重要，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、布線和功能方面沒(méi)有缺陷或錯(cuò)誤。單層 PCB 相對(duì)容易修復(fù)。
多層板用于國(guó)防、醫(yī)療、航空航天、監(jiān)控系統(tǒng)等關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用。單層 PCB 具有簡(jiǎn)單的應(yīng)用，例如計(jì)算器、咖啡自動(dòng)售貨機(jī)、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器、打印機(jī)、LED 照明系統(tǒng)等。
這些板類(lèi)型中的每一種都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，因此根據(jù)您的應(yīng)用要求對(duì)層數(shù)、材料等做出正確的決定至關(guān)重要。
我們的工廠
四會(huì)富仕電子科技股份有限公司成立于 2009 年，16 年來(lái)一直專注于長(zhǎng)期可靠的電路板生產(chǎn)。憑借快板打樣、批量生產(chǎn)、多產(chǎn)品名稱、多批次、交貨期短的生產(chǎn)實(shí)力，提供一站式綜合服務(wù)，最大程度的滿足客戶的需求。是一家中國(guó)電子線路板制造商，擁有豐富的日本公司質(zhì)量管理經(jīng)驗(yàn)。
常見(jiàn)問(wèn)題