Inxhinierët elektrikë shpesh përballen me dilemën e përcaktimit të numrit optimal të shtresave për një dizajn PCB.A është më mirë të përdorni më shumë shtresa apo më pak shtresa?Si e merrni vendimin për numrin e shtresave për një PCB?
1. Çfarë do të thotë shtresa PCB?
Shtresat e një PCB i referohen shtresave të bakrit që janë të laminuara me nënshtresën.Përveç PCB-ve me një shtresë që kanë vetëm një shtresë bakri, të gjitha PCB-të me dy ose më shumë shtresa kanë një numër të barabartë shtresash.Komponentët janë ngjitur në shtresën më të jashtme, ndërsa shtresat e tjera shërbejnë si lidhje elektrike.Megjithatë, disa PCB të nivelit të lartë do të vendosin gjithashtu komponentë brenda shtresave të brendshme.
PCB-të përdoren për të prodhuar pajisje dhe makineri të ndryshme elektronike në industri të ndryshme, të tilla si elektronikë të konsumit, automobila, telekomunikacion, hapësirë ajrore, ushtarake dhe mjekësore.
industritë.Numri i shtresave dhe madhësia e një pllake specifike përcakton fuqinë dhe kapacitetin e PCB-së.Me rritjen e numrit të shtresave, rritet edhe funksionaliteti.
2.Si të përcaktohet numri i shtresave të PCB?
Kur vendosni për numrin e duhur të shtresave për një PCB, është e rëndësishme të merren parasysh përfitimet e përdorimit të shtresave të shumta kundrejt shtresave të vetme ose të dyfishta.Në të njëjtën kohë, është gjithashtu e nevojshme të merren parasysh avantazhet e përdorimit të një dizajni me një shtresë kundrejt atyre të modeleve me shumë shtresa.Këta faktorë mund të vlerësohen nga pesë këndvështrimet e mëposhtme:
2-1.Ku do të përdoret PCB?
Kur përcaktoni specifikimet për një tabelë PCB, është thelbësore të merrni parasysh makinën ose pajisjen e synuar në të cilën do të përdoret PCB, si dhe kërkesat specifike të bordit të qarkut për pajisje të tilla.Kjo përfshin identifikimin nëse bordi PCB do të përdoret në të sofistikuara dhe
produkte komplekse elektronike, ose në produkte më të thjeshta me funksionalitet bazë.
2-2.Çfarë frekuence pune nevojitet për PCB-në?
Çështja e frekuencës së punës duhet të merret parasysh gjatë projektimit të një PCB pasi ky parametër përcakton funksionalitetin dhe kapacitetin e PCB-së.Për shpejtësi më të lartë dhe aftësi operacionale, PCB-të me shumë shtresa janë thelbësore.
2-3.Cili është buxheti i projektit?
Faktorë të tjerë për t'u marrë parasysh janë kostot e prodhimit të beqarëve
dhe PCB-të me dy shtresa kundrejt PCB-ve me shumë shtresa.Nëse dëshironi një PCB me një kapacitet sa më të lartë, kostoja do të jetë në mënyrë të pashmangshme relativisht e lartë.
Disa njerëz pyesin për lidhjen midis numrit të shtresave në një PCB dhe çmimit të tij.Në përgjithësi, sa më shumë shtresa të ketë një PCB, aq më i lartë është çmimi i tij.Kjo është për shkak se projektimi dhe prodhimi i një PCB me shumë shtresa kërkon më shumë kohë dhe për këtë arsye kushton më shumë.Grafiku më poshtë tregon koston mesatare të PCB-ve me shumë shtresa për tre prodhues të ndryshëm në kushtet e mëposhtme:
Sasia e porosisë së PCB: 100;
Madhësia e PCB-së: 400mm x 200mm;
Numri i shtresave: 2, 4, 6, 8, 10.
Grafiku tregon çmimin mesatar të PCB-ve nga tre kompani të ndryshme, pa përfshirë kostot e transportit.Kostoja e një PCB mund të vlerësohet duke përdorur faqet e internetit të kuotimit të PCB, të cilat ju lejojnë të zgjidhni parametra të ndryshëm si lloji i përcjellësit, madhësia, sasia dhe numri i shtresave.Ky grafik ofron vetëm një ide të përgjithshme të çmimeve mesatare të PCB-ve nga tre prodhues, dhe çmimet mund të ndryshojnë sipas numrit të shtresave.Kostot e transportit nuk janë të përfshira.Llogaritësit efektivë janë të disponueshëm në internet, të ofruar nga vetë prodhuesit për të ndihmuar klientët të vlerësojnë koston e qarqeve të tyre të printuara bazuar në parametra të ndryshëm si lloji i përcjellësit, madhësia, sasia, numri i shtresave, materialet izoluese, trashësia, etj.
2-4.Cila është koha e nevojshme e dorëzimit për PCB-në?
Koha e dorëzimit i referohet kohës që duhet për prodhimin dhe dorëzimin e PCB-ve me një/dyshe/shumë shtresa.Kur ju duhet të prodhoni një sasi të madhe të PCB-ve, koha e dorëzimit duhet të merret parasysh.Koha e dorëzimit për PCB-të me një/dyshe/shumë shtresa ndryshon dhe varet nga madhësia e zonës së PCB-ve.Sigurisht, nëse jeni të gatshëm të shpenzoni më shumë para, koha e dorëzimit mund të shkurtohet.
2-5.Çfarë densiteti dhe shtrese sinjali kërkon PCB?
Numri i shtresave në një PCB varet nga dendësia e pinit dhe shtresat e sinjalit.Për shembull, një densitet pin prej 1.0 kërkon 2 shtresa sinjali, dhe me zvogëlimin e densitetit të pinit, numri i shtresave të kërkuara do të rritet.Nëse dendësia e pinit është 0,2 ose më pak, kërkohen të paktën 10 shtresa PCB.
3.Avantazhet e Shtresave të ndryshme të PCB-ve - Njështresore/Dyshtresore/Multi-shtresore.
3-1.PCB me një shtresë
Ndërtimi i një PCB me një shtresë është i thjeshtë, i përbërë nga një shtresë e vetme shtresash të shtypura dhe të salduara të materialit përçues elektrik.Shtresa e parë është e mbuluar me një pllakë të veshur me bakër, dhe më pas aplikohet një shtresë rezistente ndaj saldimit.Diagrami i një PCB me një shtresë zakonisht tregon tre shirita me ngjyra për të përfaqësuar shtresën dhe dy shtresat e saj mbuluese - gri për vetë shtresën dielektrike, kafe për pllakën e veshur me bakër dhe jeshile për shtresën rezistente ndaj saldimit.
Përparësitë:
● Kosto e ulët e prodhimit, veçanërisht për prodhimin e elektronikës së konsumit, e cila ka një efikasitet më të lartë të kostos.
● Montimi i komponentëve, shpimi, saldimi dhe instalimi janë relativisht të thjeshta dhe procesi i prodhimit ka më pak gjasa të hasë probleme.
● Ekonomik dhe i përshtatshëm për prodhim masiv.
●Zgjedhje ideale për dizajne me densitet të ulët.
Aplikimet:
● Llogaritësit bazë përdorin PCB me një shtresë.
● Radiot, të tilla si orët e alarmit radio me çmim të ulët në dyqanet e mallrave të përgjithshme, zakonisht përdorin PCB me një shtresë.
● Makineritë e kafesë shpesh përdorin PCB me një shtresë.
● Disa pajisje shtëpiake përdorin PCB me një shtresë.
3-2.PCB me dy shtresa
PCB me dy shtresa ka dy shtresa bakri me një shtresë izoluese në mes.Komponentët vendosen në të dy anët e tabelës, prandaj quhet edhe PCB me dy anë.Ato prodhohen duke lidhur dy shtresa bakri së bashku me një material dielektrik në mes, dhe secila anë e bakrit mund të transmetojë sinjale të ndryshme elektrike.Ato janë të përshtatshme për aplikime që kërkojnë shpejtësi të lartë dhe paketim kompakt.
Sinjalet elektrike drejtohen midis dy shtresave të bakrit dhe materiali dielektrik ndërmjet tyre ndihmon në parandalimin e ndërhyrjes së këtyre sinjaleve me njëri-tjetrin.PCB me dy shtresa është bordi qarkor më i zakonshëm dhe më ekonomik për t'u prodhuar.
PCB-të me dy shtresa janë të ngjashme me PCB-të me një shtresë, por kanë gjysmën e poshtme të pasqyruar të përmbysur.Kur përdorni PCB me dy shtresa, shtresa dielektrike është më e trashë se ajo e PCB-ve me një shtresë.Për më tepër, ka veshje me bakër në të dy anët e sipërme dhe të poshtme të materialit dielektrik.Për më tepër, pjesa e sipërme dhe e poshtme e tabelës së laminuar janë të mbuluara me një shtresë rezistente saldimi.
Diagrami i një PCB me dy shtresa zakonisht duket si një sanduiç me tre shtresa, me një shtresë të trashë gri në mes që përfaqëson dielektrikën, vija kafe në shtresat e sipërme dhe të poshtme që përfaqësojnë bakrin dhe vija të holla jeshile në krye dhe në fund. që përfaqëson shtresën e rezistencës së saldimit.
Përparësitë:
● Dizajni fleksibël e bën atë të përshtatshëm për një sërë pajisjesh.
● Struktura me kosto të ulët e cila e bën atë të përshtatshëm për prodhim masiv.
● Dizajn i thjeshtë.
● Përmasa të vogla të përshtatshme për pajisje të ndryshme.
Aplikimet:
PCB-të me dy shtresa janë të përshtatshme për një gamë të gjerë pajisjesh elektronike të thjeshta dhe komplekse.Shembuj të pajisjeve të prodhuara në masë që përmbajnë PCB me dy shtresa përfshijnë:
● Njësitë HVAC, sistemet e ngrohjes dhe ftohjes së banesave nga marka të ndryshme përfshijnë të gjitha pllakat e qarkut të printuar me dy shtresa.
● Përforcuesit, PCB-të me dy shtresa janë të pajisura me njësi përforcuese të përdorura nga shumë muzikantë.
● Printerët, pajisjet periferike të ndryshme kompjuterike mbështeten në PCB me dy shtresa.
3-3.PCB me katër shtresa
Një PCB me 4 shtresa është një tabelë e qarkut të printuar me katër shtresa përcjellëse: sipër, dy shtresa të brendshme dhe fund.Të dy shtresat e brendshme janë bërthama, zakonisht përdoren si një aeroplan fuqie ose tokëzuese, ndërsa shtresat e jashtme të sipërme dhe të poshtme përdoren për vendosjen e komponentëve dhe sinjaleve të rrugëzimit.
Shtresat e jashtme zakonisht mbulohen me një shtresë rezistente saldimi me jastëkë të ekspozuar për të siguruar pika vendosjeje për lidhjen e pajisjeve të montuara në sipërfaqe dhe komponentëve të vrimave.Vrimat përmes vrimave zakonisht përdoren për të siguruar lidhje midis katër shtresave, të cilat janë të laminuara së bashku për të formuar një tabelë.
Këtu është ndarja e këtyre shtresave:
- Shtresa 1: Shtresa e poshtme, zakonisht prej bakri.Ai shërben si themeli i të gjithë tabelës së qarkut, duke siguruar mbështetje për shtresat e tjera.
- Shtresa 2: Shtresa e fuqisë.Është emërtuar kështu sepse siguron energji të pastër dhe të qëndrueshme për të gjithë komponentët në tabelën e qarkut.
- Shtresa 3: Shtresa e rrafshët e tokës, që shërben si burimi i tokës për të gjithë komponentët në tabelën e qarkut.
- Shtresa 4: Shtresa e sipërme e përdorur për drejtimin e sinjaleve dhe sigurimin e pikave të lidhjes për komponentët.
Në një dizajn PCB me 4 shtresa, 4 gjurmë bakri ndahen nga 3 shtresa dielektrike të brendshme dhe mbyllen në krye dhe në fund me shtresa rezistente ndaj saldimit.Në mënyrë tipike, rregullat e projektimit për PCB-të me 4 shtresa tregohen duke përdorur 9 gjurmë dhe 3 ngjyra - kafe për bakrin, gri për bërthamën dhe parapregimin dhe jeshile për rezistencën e saldimit.
Përparësitë:
● Qëndrueshmëria - PCB-të me katër shtresa janë më të qëndrueshme se pllakat me një shtresë dhe me dy shtresa.
● Madhësia kompakte - Dizajni i vogël i PCB-ve me katër shtresa mund të përshtatet me një gamë të gjerë pajisjesh.
●Fleksibiliteti - PCB-të me katër shtresa mund të funksionojnë në lloje të shumta pajisjesh elektronike, duke përfshirë ato të thjeshta dhe komplekse.
● Siguria - Duke rreshtuar siç duhet shtresat e fuqisë dhe tokës, PCB-të me katër shtresa mund të mbrojnë kundër ndërhyrjeve elektromagnetike.
● Pesha e lehtë - Pajisjet e pajisura me PCB me katër shtresa kërkojnë më pak instalime elektrike të brendshme, kështu që ato janë zakonisht më të lehta në peshë.
Aplikimet:
● Sistemet satelitore - PCB-të me shumë shtresa janë të pajisura në satelitët në orbitë.
● Pajisjet e dorës - Telefonat inteligjentë dhe tabletët janë zakonisht të pajisur me PCB me katër shtresa.
● Pajisjet e eksplorimit të hapësirës - Pllakat e qarkut të printuar me shumë shtresa sigurojnë energji për pajisjet e eksplorimit të hapësirës.
3-4.6 shtresa pcb
Një PCB me 6 shtresa është në thelb një tabelë me 4 shtresa me dy shtresa sinjalesh shtesë të shtuara midis avionëve.Një grumbullim standard PCB me 6 shtresa përfshin 4 shtresa rrugëzimi (dy të jashtme dhe dy të brendshme) dhe 2 plane të brendshme (një për tokë dhe një për energji).
Sigurimi i 2 shtresave të brendshme për sinjalet me shpejtësi të lartë dhe 2 shtresave të jashtme për sinjalet me shpejtësi të ulët përforcon ndjeshëm EMI (ndërhyrjen elektromagnetike).EMI është energjia e sinjaleve brenda pajisjeve elektronike që ndërpriten nga rrezatimi ose induksioni.
Ekzistojnë rregullime të ndryshme për grumbullimin e një PCB me 6 shtresa, por numri i fuqisë, sinjalit dhe shtresave të tokës të përdorura varet nga kërkesat e aplikimit.
Një grumbullim standard PCB me 6 shtresa përfshin shtresën e sipërme - prepreg - shtresën e brendshme të tokës - bërthamën - shtresën e rrugës së brendshme - prepreg - shtresën e rrugës së brendshme - bërthamën - shtresën e brendshme të fuqisë - prepreg - shtresën e poshtme.
Megjithëse ky është një konfigurim standard, mund të mos jetë i përshtatshëm për të gjitha modelet e PCB-ve dhe mund të jetë e nevojshme të ripozicionohen shtresat ose të ketë shtresa më specifike.Megjithatë, efikasiteti i instalimeve elektrike dhe minimizimi i ndërlidhjes duhet të merren parasysh gjatë vendosjes së tyre.
Përparësitë:
● Forca - PCB-të me gjashtë shtresa janë më të trashë se paraardhësit e tyre më të hollë dhe për këtë arsye më të fortë.
● Kompaktësia - Pllakat me gjashtë shtresa të kësaj trashësie kanë aftësi më të mëdha teknike dhe mund të konsumojnë më pak gjerësi.
● Kapaciteti i lartë - PCB me gjashtë shtresa ose më shumë sigurojnë fuqi optimale për pajisjet elektronike dhe reduktojnë në masë të madhe mundësinë e ndërlidhjes dhe ndërhyrjeve elektromagnetike.
Aplikimet:
● Kompjuterët - PCB-të me 6 shtresa ndihmuan në zhvillimin e shpejtë të kompjuterëve personalë, duke i bërë ata më kompakt, më të lehtë dhe më të shpejtë.
● Ruajtja e të dhënave - Kapaciteti i lartë i PCB-ve me gjashtë shtresa ka bërë që pajisjet e ruajtjes së të dhënave të jenë gjithnjë e më të bollshme gjatë dekadës së fundit.
● Sistemet e alarmit të zjarrit - Duke përdorur 6 ose më shumë tabela qarku, sistemet e alarmit bëhen më të sakta në momentin e zbulimit të rrezikut real.
Ndërsa numri i shtresave në një tabelë të qarkut të printuar rritet përtej shtresës së katërt dhe të gjashtë, shtresat më të përçueshme të bakrit dhe shtresat e materialit dielektrik i shtohen grumbullimit.
Për shembull, një PCB me tetë shtresa përmban katër plane dhe katër shtresa sinjalizuese bakri - tetë në total - të lidhura nga shtatë rreshta të materialit dielektrik.Mbledhja me tetë shtresa është e vulosur me shtresa maskash saldimi dielektrike në krye dhe në fund.Në thelb, grumbullimi i PCB-ve me tetë shtresa është i ngjashëm me atë me gjashtë shtresa, por me një palë të shtuar të kolonës bakri dhe parapreg.
Shenzhen ANKE PCB Co, LTD
2023-6-17
Koha e postimit: Qershor-26-2023
