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為什么很多PCB高精密多層板都是偶數(shù)層

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為什么很多PCB高精密多層板都是偶數(shù)層

發(fā)布日期:2022-06-15 作者:KF 點擊:

PCB板有單面、雙面和多層板。多層板的層數(shù)不受限制。目前PCB有100多層,常見的多層PCB有四層和六層板。那么為什么會有人產(chǎn)生“為什么PCB多層板都是偶數(shù)層”的問題呢?相對而言,偶數(shù)層PCB確實比奇數(shù)層PCB更有優(yōu)勢。


1. 低成本


由于電介質(zhì)和箔層少了一層,奇數(shù)PCB板的原材料成本略低于偶數(shù)PCB。然而,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,但箔/芯結(jié)構(gòu)顯著增加了外層的加工成本。


奇數(shù)層PCB需要在核心結(jié)構(gòu)工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)的疊層核心層鍵合工藝。與核心結(jié)構(gòu)相比,在核心結(jié)構(gòu)之外添加箔的工廠將失去生產(chǎn)力。外芯在層壓粘合之前需要額外的處理,這增加了外層刮傷和蝕刻錯誤的風(fēng)險。

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2. 平衡結(jié)構(gòu),避免彎曲


不設(shè)計奇數(shù)層 PCB 的最佳理由是奇數(shù)層電路板容易彎曲。當(dāng) PCB 在多層電路鍵合工藝后冷卻時,芯結(jié)構(gòu)和覆箔結(jié)構(gòu)在冷卻時不同的層壓張力會導(dǎo)致 PCB 彎曲。隨著電路板厚度的增加,彎曲具有兩種不同結(jié)構(gòu)的復(fù)合 PCB 的風(fēng)險增加。消除電路板彎曲的關(guān)鍵是平衡堆疊。具有一定曲率的PCB雖然符合規(guī)范要求,但會降低后續(xù)加工效率,導(dǎo)致成本增加。由于組裝需要特殊的設(shè)備和工藝,因此降低了元件放置的準(zhǔn)確性,因此質(zhì)量會受到影響。


換個說法更容易理解:在PCB制程中,四層板比三層板更容易控制,主要是對稱性方面,四層板的翹曲是可以控制的低于0.7%(IPC600的標(biāo)準(zhǔn)),但是當(dāng)三層板尺寸較大時,翹曲會超過這個標(biāo)準(zhǔn),影響SMT貼片和整個產(chǎn)品的可靠性。因此,普通設(shè)計師不會設(shè)計奇數(shù)層。即使奇數(shù)層實現(xiàn)功能,也會被設(shè)計成假偶數(shù)層,即5層設(shè)計成6層,7層設(shè)計成8層。


由于以上原因,PCB多層板大多設(shè)計為偶數(shù)層,奇數(shù)層較少。


如何平衡疊層并降低奇數(shù)PCB的成本?


如果設(shè)計中有奇數(shù)層PCB怎么辦?可以采用以下方法實現(xiàn)平衡堆疊,降低PCB制造成本,避免PCB彎曲。

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1)一層信號層及用途。如果設(shè)計 PCB 具有偶數(shù)個電源層和奇數(shù)個信號層,則可以使用此方法。增加的層數(shù)不會增加成本,但可以縮短交貨時間并提高 PCB 質(zhì)量。


2) 添加一個額外的電源層。如果設(shè)計 PCB 具有奇數(shù)個電源層和偶數(shù)個信號層,則可以使用此方法。一個簡單的方法是在堆棧中間添加一個編隊而不更改其他設(shè)置。首先,在奇數(shù)層上布線PCB,然后在中間復(fù)制地層,并標(biāo)記其余層。這與加厚層箔的電特性相同。


3) 在 PCB 疊層中心附近添加一個空白信號層。這種方法最大限度地減少了堆棧不平衡并提高了 PCB 的質(zhì)量。先布線奇數(shù)層,然后添加空白信號層并標(biāo)記其余層。它用于微波電路和混合介質(zhì)(具有不同介電常數(shù)的介質(zhì))電路中。


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