[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。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)明顯增加了外層的處理成本。
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。
3、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))電路中采用。
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在電子制造領(lǐng)域,可制造性設(shè)計(jì)(Design for Manufacturability, DFM)已成為縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、降低生產(chǎn)成本的核心方法。DFM通過(guò)在設(shè)計(jì)階段融入制造工藝約束,確保產(chǎn)品從圖紙到實(shí)物的高效轉(zhuǎn)化。
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DFM
PCB
印刷電路板(PCB)是現(xiàn)代電子設(shè)備的“神經(jīng)中樞”,而多層PCB通過(guò)垂直堆疊技術(shù),將電路密度提升至新高度。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)猶如一座精密的微觀城市,每一層都承載著特定功能。
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PCB
電源
在芯片性能狂飆突進(jìn)的今天,PCB上的功率密度早已突破了傳統(tǒng)散熱的安全邊界。當(dāng)FPGA、大功率DC-DC模塊等熱源在狹小空間內(nèi)集中爆發(fā)時(shí),單純依靠經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)或后期打補(bǔ)丁,往往會(huì)讓研發(fā)陷入“改了又改”的死循環(huán)。此時(shí),ANSYS...
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熱設(shè)計(jì)仿真
Icepak
PCB
在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中,電源完整性(PI)直接影響系統(tǒng)性能與穩(wěn)定性。某通信設(shè)備開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)在調(diào)試一款基于FPGA的千兆以太網(wǎng)板卡時(shí),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸誤碼率隨工作頻率提升顯著增加。經(jīng)排查,問(wèn)題根源指向電源分配網(wǎng)絡(luò)(PDN)阻抗超標(biāo),...
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PCB
PDN阻抗
電源完整性
PI
在高頻、高速PCB設(shè)計(jì)中,通孔作為層間信號(hào)互連的核心載體,不再是簡(jiǎn)單的電氣連接點(diǎn),其阻抗特性直接決定信號(hào)傳輸質(zhì)量,是影響信號(hào)完整性(SI)的關(guān)鍵因素之一。隨著電子設(shè)備向高頻化、高密度、高速化迭代,信號(hào)頻率突破1GHz、上...
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PCB
通孔
信號(hào)失真
在工業(yè)電源PCB設(shè)計(jì)中,信號(hào)完整性(SI)與電源完整性(PI)的協(xié)同設(shè)計(jì)(PISI)已成為提升系統(tǒng)可靠性的核心方法。當(dāng)電源噪聲與信號(hào)傳輸相互干擾時(shí),傳統(tǒng)獨(dú)立設(shè)計(jì)方法往往導(dǎo)致性能瓶頸,而PISI協(xié)同設(shè)計(jì)通過(guò)統(tǒng)一建模、聯(lián)合仿...
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工業(yè)電源
PCB
阻抗控制
在高速數(shù)字控制電源系統(tǒng)中,PCB(印制電路板)作為核心載體,其可靠性直接決定了電源系統(tǒng)的整體性能。隨著信號(hào)速率突破10Gbps、電源電流密度超過(guò)50A/cm2,信號(hào)串?dāng)_與電源紋波的耦合效應(yīng)已成為制約系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵瓶頸。...
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PCB
信號(hào)串?dāng)_
電源紋波
在電子工業(yè)高速發(fā)展的當(dāng)下,PCB(印刷電路板)作為電子設(shè)備的核心載體,其可靠性直接決定了產(chǎn)品的使用壽命與性能穩(wěn)定性。加速壽命試驗(yàn)(ALT)通過(guò)模擬極端環(huán)境應(yīng)力,快速暴露PCB的潛在失效模式,成為縮短研發(fā)周期、降低質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)...
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PCB
ALT
在工業(yè)電源領(lǐng)域,LLC諧振拓?fù)鋺{借其高效能、低電磁干擾和寬電壓調(diào)節(jié)能力,已成為中高功率應(yīng)用的核心解決方案。然而,PCB設(shè)計(jì)中的寄生參數(shù)問(wèn)題若未妥善處理,將直接導(dǎo)致開(kāi)關(guān)損耗增加、效率下降,甚至引發(fā)電磁兼容性失效。本文將從寄...
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工業(yè)電源
PCB
在PCB(Printed Circuit Board,印制電路板)設(shè)計(jì)中,走線是連接電路元器件、實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸與電源分配的核心環(huán)節(jié)。隨著電子設(shè)備向高頻、高速、高集成度方向發(fā)展,常規(guī)走線已無(wú)法滿足復(fù)雜電路的性能需求,特殊走線...
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PCB
電容
隨著電子設(shè)備向高速、高密度、小型化方向發(fā)展,高速PCB(Printed Circuit Board,印制電路板)設(shè)計(jì)逐漸成為電子工程領(lǐng)域的核心挑戰(zhàn)。當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘頻率超過(guò)50MHz,或信號(hào)上升時(shí)間小于1ns時(shí),傳統(tǒng)PCB設(shè)計(jì)...
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PCB
信號(hào)
在現(xiàn)代電子設(shè)備向高速化、小型化、多功能化發(fā)展的趨勢(shì)下,PCB(印刷電路板)作為電子系統(tǒng)的基礎(chǔ)載體,其設(shè)計(jì)質(zhì)量直接決定了產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性、電磁兼容性以及生產(chǎn)成本。其中,層疊設(shè)計(jì)是PCB設(shè)計(jì)的核心環(huán)節(jié)之一,它不僅影響著信號(hào)完...
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電磁
在5G基站、AI加速卡等高密度電子設(shè)備中,局部熱點(diǎn)積聚已成為制約產(chǎn)品可靠性的核心挑戰(zhàn)。某8通道毫米波相控陣模塊因散熱不良導(dǎo)致射頻芯片溫度超標(biāo)15℃,最終通過(guò)FloTHERM與Icepak聯(lián)合仿真優(yōu)化,將最高溫度從105℃...
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FloTHERM
PCB
熱設(shè)計(jì)仿真
在電子設(shè)備的硬件架構(gòu)中,印刷電路板(PCB)是承載元器件、傳輸電信號(hào)的核心載體。隨著電子設(shè)備向高性能、小型化、多功能方向發(fā)展,多層PCB的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。細(xì)心的從業(yè)者會(huì)發(fā)現(xiàn),市場(chǎng)上主流的多層PCB幾乎都是4層、6層、8層等...
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PCB
信號(hào)
在電子設(shè)備維修與升級(jí)過(guò)程中,片狀元器件(Surface Mount Component, SMC)的拆卸是常見(jiàn)但極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。這些微小型元件直接貼裝在PCB板表面,無(wú)引線或短引線設(shè)計(jì)雖提升了安裝密度與可靠性,卻給拆卸...
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PCB
SMC
在現(xiàn)代電子設(shè)備中,PCB(印刷電路板)是承載和連接電子元器件的核心載體,而多層PCB憑借其高密度布線、良好的信號(hào)完整性、強(qiáng)大的電磁兼容性等優(yōu)勢(shì),成為高性能電子設(shè)備的首選。但多層PCB的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,涉及層疊設(shè)計(jì)、介質(zhì)材料...
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PCB
電源層
在計(jì)算機(jī)硬件領(lǐng)域,主板作為整個(gè)系統(tǒng)的核心承載平臺(tái),其性能和穩(wěn)定性直接決定了設(shè)備的運(yùn)行效果。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同,主板主要分為工業(yè)主板和商業(yè)主板兩大類別。很多人在選型時(shí),常常會(huì)混淆兩者的定位,導(dǎo)致設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)各種問(wèn)題...
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主板
PCB