|
【摘】平衡PCB层叠设计的方法(为什么不用奇数面板)- @* X8 A* A D% a s7 b, y+ h7 u) R
设计者可能会设计奇数层印制电路板(PCB)。如果布线补需要额外的层,为什么还要用它呢?难道减少层不会让电路板更薄吗?如果电路板少一层,难道成本不是更低么?但是,在一些情况下,增加一层反而会降低费用。
0 S# z& t5 A& N) d3 ~# A/ a4 ]/ R+ I% x2 o) j& Y
电路板有两种不同的结构:核芯结构和敷箔结构。# [: X* H2 e o# u- A$ {
$ v$ j5 U- V- F6 R 在核芯结构中,电路板中的所有导电层敷在核芯材料上;而在敷箔结构中,只有电路板内部导电层才敷在核芯材料上,外导电层用敷箔介质板。所有的导电层通过介质利用多层层压工艺粘合在一起。0 {1 H' F+ n$ B3 o% q% @
' n: c" p6 d' d' I 核材料就是工厂中的双面敷箔板。因为每个核有两个面,全面利用时,PCB的导电层数为偶数。为什么不在一边用敷箔而其余用核结构呢?其主要原因是:PCB的成本及PCB的弯曲度。( S. a6 V# p2 a1 P1 J2 {
* \/ ^5 G) j2 J. q' {6 j 偶数层电路板的成本优势
6 s/ j2 x5 V% P5 Z$ f& j0 }0 e
( V( `) S5 R5 B9 m+ y8 ^4 B. n 因为少一层介质和敷箔,奇数PCB板原材料的成本略低于偶数层PCB。但是奇数层PCB的加工成本明显高于偶数层PCB。内层的加工成本相同;但敷箔/核结构明显的增加外层的处理成本。
( F( \. h; [( r# e& o
! G' N! l* D. w, J. h4 U# q 奇数层PCB需要在核结构工艺的基础增加非标准的层叠核层粘合工艺。与核结构相比,在核结构外添加敷箔的工厂生产效率将下降。在层压粘合以前,外面的核需要附加的工艺处理,这增加了外层被划伤和蚀刻错误的风险。* F; K9 T9 p2 E
J' p- L# I0 S. ]; o; D 平衡结构避免弯曲.* q/ B6 A x' B% n* `. d- I
$ C* w+ b& o c$ u& h2 ]1 y 不用奇数层设计PCB的最好的理由是:奇数层电路板容易弯曲。当PCB在多层电路粘合工艺后冷却时,核结构和敷箔结构冷却时不同的层压张力会引起PCB弯曲。随着电路板厚度的增加,具有两个不同结构的复合PCB弯曲的风险就越大。消除电路板弯曲的关键是采用平衡的层叠。尽管一定程度弯曲的PCB 达到规范要求,但后续处理效率将降低,导致成本增加。因为装配时需要特别的设备和工艺,元器件放置准确度降低,故将损害质量。: e/ I2 S% J5 ^6 ?
2 @" { v; [( ~& e
使用偶数层PCB
, @3 S1 e3 F a( Y# f
' b8 ?6 M8 Y# O) i! M) k8 E 当设计中出现奇数层PCB时,用以下几种方法可以达到平衡层叠、降低PCB制作成本、避免PCB弯曲。以下几种方法按优选级排列。. c. G i2 ~$ N Y2 @! a8 T
( X x G: t5 s) Y; g0 C
一层信号层并利用。如果设计PCB的电源层为偶数而信号层为奇数可采用这种方法。增加的层不增加成本,但却可以缩短交货时间、改善PCB质量。1 t0 x9 N( z R/ ^0 P
3 @# T+ K0 ^" X2 r+ c
增加一附加电源层。如果设计PCB的电源层为奇数而信号层为偶数可采用这种方法。一个简单的方法是在不改变其他设置的情况下在层叠中间加一地层。先按奇数层PCB种布线,再在中间复制地层,标记剩余的层。这和加厚地层的敷箔的电气特性一样。8 w! d8 k- Q9 U0 Z7 I
4 ]& O7 z6 i7 p3 P: y; L 在接近PCB层叠中央添加一空白信号层。这种方法最小化层叠不平衡性,改善PCB的质量。先按奇数层布线,再添加一层空白信号层,标记其余层。在微波电路和混合介质(介质有不同介电常数)电路种采用; s* t5 {$ R' n, L+ J
5 q, r! s* Z& q1 t3 H5 u2 A( T平衡层叠PCB优点:成本低、不易弯曲、缩短交货时间、保证质量。 |
|