PCB多層板為什么都是偶數(shù)層？奇數(shù)層不行嗎？原因很現(xiàn)實(shí)！
[導(dǎo)讀]PCB板有單面、雙面和多層的，其中多層板的層數(shù)不限，目前已經(jīng)有超過(guò)100層的PCB，而常見(jiàn)的多層PCB是四層和六層板。
PCB板有單面、雙面和多層的，其中多層板的層數(shù)不限，目前已經(jīng)有超過(guò)100層的PCB，而常見(jiàn)的多層PCB是四層和六層板。那為何大家會(huì)有“PCB多層板為什么都是偶數(shù)層？”這種疑問(wèn)呢？相對(duì)來(lái)說(shuō)，偶數(shù)層的PCB確實(shí)要多于奇數(shù)層的PCB，也更有優(yōu)勢(shì)。
1、成本較低
因?yàn)樯僖粚咏橘|(zhì)和敷箔，奇數(shù)PCB板原材料的成本略低于偶數(shù)層PCB。但是奇數(shù)層PCB的加工成本明顯高于偶數(shù)層PCB。內(nèi)層的加工成本相同，但敷箔/核結(jié)構(gòu)明顯的增加外層的處理成本。
奇數(shù)層PCB需要在核結(jié)構(gòu)工藝的基礎(chǔ)上增加非標(biāo)準(zhǔn)的層疊核層粘合工藝。與核結(jié)構(gòu)相比，在核結(jié)構(gòu)外添加敷箔的工廠生產(chǎn)效率將下降。在層壓粘合以前，外面的核需要附加的工藝處理，這增加了外層被劃傷和蝕刻錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。
2、平衡結(jié)構(gòu)避免彎曲
不用奇數(shù)層設(shè)計(jì)PCB的最好的理由是：奇數(shù)層電路板容易彎曲。當(dāng)PCB在多層電路粘合工藝后冷卻時(shí)，核結(jié)構(gòu)和敷箔結(jié)構(gòu)冷卻時(shí)不同的層壓張力會(huì)引起PCB彎曲。隨著電路板厚度的增加，具有兩個(gè)不同結(jié)構(gòu)的復(fù)合PCB彎曲的風(fēng)險(xiǎn)就越大。消除電路板彎曲的關(guān)鍵是采用平衡的層疊。盡管一定程度彎曲的PCB達(dá)到規(guī)范要求，但后續(xù)處理效率將降低，導(dǎo)致成本增加。因?yàn)檠b配時(shí)需要特別的設(shè)備和工藝，元器件放置準(zhǔn)確度降低，故將損害質(zhì)量。
換個(gè)更容易理解的說(shuō)法是：在PCB流程工藝中，四層板比三層板好控制，主要是在對(duì)稱方面，四層板的翹曲程度可以控制在0.7%以下（IPC600的標(biāo)準(zhǔn)），但是三層板尺寸大的時(shí)候，翹曲度會(huì)超過(guò)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)會(huì)影響SMT貼片和整個(gè)產(chǎn)品的可靠性，所以一般設(shè)計(jì)者，都不設(shè)計(jì)奇數(shù)層板，即便是奇數(shù)層實(shí)現(xiàn)功能，也會(huì)設(shè)計(jì)成假偶數(shù)層，即將5層設(shè)計(jì)成6層，7層設(shè)計(jì)成8層板。
基于以上原因，PCB多層板大多設(shè)計(jì)成偶數(shù)層，奇數(shù)層的較少。
奇數(shù)層PCB如何平衡疊層、降低成本？
如果當(dāng)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)奇數(shù)層PCB時(shí)，該怎么辦呢？用以下幾種方法可以達(dá)到平衡層疊、降低PCB制作成本、避免PCB彎曲。
1）一層信號(hào)層并利用。如果設(shè)計(jì)PCB的電源層為偶數(shù)而信號(hào)層為奇數(shù)可采用這種方法。增加的層不增加成本，但卻可以縮短交貨時(shí)間、改善PCB質(zhì)量。
2）增加一附加電源層。如果設(shè)計(jì)PCB的電源層為奇數(shù)而信號(hào)層為偶數(shù)可采用這種方法。一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是在不改變其他設(shè)置的情況下在層疊中間加一地層。先按奇數(shù)層PCB種布線，再在中間復(fù)制地層，標(biāo)記剩余的層。這和加厚地層的敷箔的電氣特性一樣。
3）在接近PCB層疊中央添加一空白信號(hào)層。這種方法最小化層疊不平衡性，改善PCB的質(zhì)量。先按奇數(shù)層布線，再添加一層空白信號(hào)層，標(biāo)記其余層。在微波電路和混合介質(zhì)（介質(zhì)有不同介電常數(shù)）電路種采用。
1、成本較低
因?yàn)樯僖粚咏橘|(zhì)和敷箔，奇數(shù)PCB板原材料的成本略低于偶數(shù)層PCB。但是奇數(shù)層PCB的加工成本明顯高于偶數(shù)層PCB。內(nèi)層的加工成本相同，但敷箔/核結(jié)構(gòu)明顯的增加外層的處理成本。
奇數(shù)層PCB需要在核結(jié)構(gòu)工藝的基礎(chǔ)上增加非標(biāo)準(zhǔn)的層疊核層粘合工藝。與核結(jié)構(gòu)相比，在核結(jié)構(gòu)外添加敷箔的工廠生產(chǎn)效率將下降。在層壓粘合以前，外面的核需要附加的工藝處理，這增加了外層被劃傷和蝕刻錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。
2、平衡結(jié)構(gòu)避免彎曲
不用奇數(shù)層設(shè)計(jì)PCB的最好的理由是：奇數(shù)層電路板容易彎曲。當(dāng)PCB在多層電路粘合工藝后冷卻時(shí)，核結(jié)構(gòu)和敷箔結(jié)構(gòu)冷卻時(shí)不同的層壓張力會(huì)引起PCB彎曲。隨著電路板厚度的增加，具有兩個(gè)不同結(jié)構(gòu)的復(fù)合PCB彎曲的風(fēng)險(xiǎn)就越大。消除電路板彎曲的關(guān)鍵是采用平衡的層疊。盡管一定程度彎曲的PCB達(dá)到規(guī)范要求，但后續(xù)處理效率將降低，導(dǎo)致成本增加。因?yàn)檠b配時(shí)需要特別的設(shè)備和工藝，元器件放置準(zhǔn)確度降低，故將損害質(zhì)量。
換個(gè)更容易理解的說(shuō)法是：在PCB流程工藝中，四層板比三層板好控制，主要是在對(duì)稱方面，四層板的翹曲程度可以控制在0.7%以下（IPC600的標(biāo)準(zhǔn)），但是三層板尺寸大的時(shí)候，翹曲度會(huì)超過(guò)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)會(huì)影響SMT貼片和整個(gè)產(chǎn)品的可靠性，所以一般設(shè)計(jì)者，都不設(shè)計(jì)奇數(shù)層板，即便是奇數(shù)層實(shí)現(xiàn)功能，也會(huì)設(shè)計(jì)成假偶數(shù)層，即將5層設(shè)計(jì)成6層，7層設(shè)計(jì)成8層板。
基于以上原因，PCB多層板大多設(shè)計(jì)成偶數(shù)層，奇數(shù)層的較少。
奇數(shù)層PCB如何平衡疊層、降低成本？
如果當(dāng)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)奇數(shù)層PCB時(shí)，該怎么辦呢？用以下幾種方法可以達(dá)到平衡層疊、降低PCB制作成本、避免PCB彎曲。
1）一層信號(hào)層并利用。如果設(shè)計(jì)PCB的電源層為偶數(shù)而信號(hào)層為奇數(shù)可采用這種方法。增加的層不增加成本，但卻可以縮短交貨時(shí)間、改善PCB質(zhì)量。
2）增加一附加電源層。如果設(shè)計(jì)PCB的電源層為奇數(shù)而信號(hào)層為偶數(shù)可采用這種方法。一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是在不改變其他設(shè)置的情況下在層疊中間加一地層。先按奇數(shù)層PCB種布線，再在中間復(fù)制地層，標(biāo)記剩余的層。這和加厚地層的敷箔的電氣特性一樣。
3）在接近PCB層疊中央添加一空白信號(hào)層。這種方法最小化層疊不平衡性，改善PCB的質(zhì)量。先按奇數(shù)層布線，再添加一層空白信號(hào)層，標(biāo)記其余層。在微波電路和混合介質(zhì)（介質(zhì)有不同介電常數(shù)）電路種采用。
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