שכבות PCB - מדריך סופי

PCB, או לוח מעגלים מודפס, הוא עמוד השדרה של מכשירים מודרניים. הוא משמש בדרך כלל כבסיס לחיבור וסידור חלקים חשמליים. זה בדרך כלל מגיע עם שכבות PCB שונות. כל שכבה אחראית למשימות ייחודיות. גופם השטוח והקשיח מהווה בסיס יציב להנחת חלקים. תפקידם העיקרי הוא להבטיח שהחיבור החשמלי בטוח ויעיל.

מאמר זה מדגיש בעיקר את הסוגים השונים של שכבות PCB. זה מראה איך הם עובדים בתוך PCB.

מהי שכבת PCB?

 

ללוח PCB יש בעיקר שלוש קטגוריות שכבות: מבנית, פונקציונלית ומוליך.

ל-PCB יש שכבות מבניות שונות, כגון המצע, נחושת, מסכת הלחמה והדפס משי. כל שכבה עושה עבודה מסוימת בהפיכת ה-PCB לעבודה.

כדי ליצור PCB, שכבות אלה מוערמות יחד. דבקים מחזיקים אותם במקומם. החשובות ביותר הן שכבות הנחושת. הם יושבים בין שכבות הבידוד. אז שכבת PCB היא כמו רמה נפרדת בכריך.

לגבי שכבות מוליכות, מספר שכבות ה-PCB הוא בדרך כלל מספר שכבות הנחושת ב-PCB. יש צורך בשכבות מרובות כדי להכיל עיצובי מעגלים מורכבים.

עם זאת, יש שמונה שכבות פונקציונליות שונות. נדבר על שכבות אלה בחלקים הבאים.

לכל שכבה ב-PCB יש מטרה ייחודית. שכבת המצע הופכת את ה-PCB לחזק. נחושת עוזרת לחבר חלקים חשמליים. מצד שני, מסכת הלחמה מגנה על העקבות מפני נזק. לבסוף, הדפס משי עוזר לנו לדעת איזה חלק הוא איזה.

בלי השכבות האלה, האלקטרוניקה לא תעבוד כמו שצריך. לכן, כל שכבה חשובה במיוחד כדי שה-PCB יפעל.

4 מבני נפוץ שכבות לוח מעגלים מודפסים

כאמור, לכל שכבה ב-PCB יש מטרה ייחודית. הם עובדים יחד והופכים את ה-PCB לחזק ויעיל כאחד. הם מגנים עליו מפני מצבים מסוכנים ומבטיחים שהוא פועל בצורה חלקה. עם זאת, בואו נבדוק אותם בפירוט.

שכבה מס' 1 שכבת מצע

שכבת המצע היא הבסיס של PCB. הוא מספק בסיס יציב לכל מרכיביו. אתה תמצא אותו בתחתית ה-PCB. זה מחזיק את כל האלמנטים ביחד.

המצע עשוי לרוב מפיברגלס (FR4). הוא קשיח ונוקשה, מבטיח את יציבות ה-PCB. למרות שקובצי PCB גמישים עשויים להיות עשויים מפלסטיק (קפטון), חלקם עשויים להשתמש באפוקסי. עם זאת, פיברגלס (FR4) הוא הטוב ביותר ליצירת לוחות מעגלים באיכות גבוהה.

שכבה מס' 2 שכבת נחושת

שכבת הנחושת היא יריעה דקה של רדיד נחושת מחוממת ומוצמדת ללוח המעגלים. זה ממש מעל שכבת המצע. שכבת הנחושת חיונית להולכת חשמל.

ל-PCB שונים יש מספר משתנה של שכבות נחושת. ל-PCB חד-צדדיים יש רק שכבה אחת של נחושת והם נמצאים בשימוש נפוץ במכשירים אלקטרוניים פשוטים יותר.

מצד שני, לדו-צדדיים יש נחושת משני הצדדים. בדרך כלל הם משתמשים ב-vias כדי לחבר את השכבה העליונה והתחתונה. כתוצאה מכך, הם יכולים להתמודד עם ניתוב הדוק יותר של עקבות. תכונה זו שימושית לחיבור מעגלים על פני הלוח.

שימו לב ששכבות נחושת עבות יותר נפוצות לטיפול בהספק גבוה.

שכבה #3 מסכת הלחמה PCB שכבת

שכבת מסכת ההלחמה היא ציפוי מגן המוחל על פני השטח של PCB. הוא בדרך כלל בצבע ירוק ומכסה את עקבות הנחושת על ה-PCB. הוא פועל כמו מגן כדי למנוע מעקבות הנחושת לגעת בכל דבר שעלול לגרום לנזק.

לאחר ששכבת הנחושת נמצאת במקומה, ניתן להוסיף את מסכת ההלחמה. שכבה זו גם מבודדת את הנחושת, ומונעת ממנה מגע עם מתכות אחרות.

שכבת מסכת ההלחמה עשויה בדרך כלל משרף אפוקסי נוזלי. לצביעה, נוזל זה מגיע עם פיגמנט ירוק.

שכבה מס' 4 שכבת משי או שכבת שכבת על

שכבת משי, הידועה גם בשם שכבת העל, נמצאת בשכבה החיצונית ביותר של ה-PCB. הוא מכיל אותיות, מספרים וסמלים, כמו תיוג על מפה.

הדפס משי בדרך כלל משמש כמדריך שלך. זה מראה לך איזה חלק הוא מה ב-PCB. עם תוויות וסמלים, קל יותר לדעת היכן לחבר נוריות או פינים.

PCB שכבה אחת לעומת רב ​​שכבתית

A PCB חד-שכבתי יש רק שכבת נחושת מוליכה אחת. העיצוב שלו פשוט וזול יותר אך בעל יכולות מוגבלות. PCB רב שכבתי, לעומת זאת, יש יותר שכבות נחושת. הם יכולים להתמודד עם מעגלים ורכיבים מורכבים יותר. עם זאת, הם יקרים יותר.

לכן, הבחירה תלויה במורכבות הפרויקט ובתקציב.

אספקט	PCB בשכבה אחת	PCB רב שכבתי
מספר שכבות	הוא מכיל רק שכבת נחושת מוליכה אחת.	הוא מורכב משכבות נחושת מוליכות מרובות.
צפיפות רכיבים	צפיפות רכיבים נמוכה יותר בגלל שטח ניתוב מוגבל	צפיפות רכיבים גבוהה יותר
מידה	לרוב גדול יותר כדי להכיל עקבות ורכיבים.	זה יכול להיות קטן יותר מכיוון שניתן להפיץ רכיבים ועקבות על פני מספר שכבות.
מוּרכָּבוּת	עיצוב פחות מורכב	עיצוב מורכב יותר
עלות	בדרך כלל עלות נמוכה יותר	עלות גבוהה יותר
שלמות האות	רגיש יותר להפרעות	שלמות אות טובה יותר
בקשה	מתאים למכשירים אלקטרוניים פשוטים	אידיאלי עבור מכשירים אלקטרוניים מורכבים

 

שכבות פונקציונליות על לוח PCB

כאשר אתה מסתכל בחלק העליון של לוח PCB, אתה תראה שכבות שונות, כל אחת עם העבודה הייחודית שלה. בואו נסתכל מקרוב על מה שהם עושים.

שכבות מכניות

השכבה המכנית ב-PCB מראה בבירור את המבנה הפיזי. הוא מגדיר במדויק את הצורה והגודל של הלוח. יצרנים משתמשים בשכבה זו לייצור והרכבה של PCB.

תפקידו העיקרי הוא לוודא שה-PCB בנוי בצורה נכונה ובהתאם למפרטי התכנון. בנוסף, זה עוזר לך לחתוך ולעצב את לוח ה-PCB במהלך הייצור. עם זאת, יש גם שכבות נוספות על זה. חיתוכים, חורי כלי עבודה וקצוות הם חלקים אחרים הבולטים.

שמור בחוץ שכבות

עזוב את האזור שלי! שכבות שמירה הן כמו גבולות שאומרים לך איפה אתה לא יכול לשים דברים. הם מסמנים אזורים שבהם אתה לא יכול למקם רכיבים או לצייר חוטים.

השכבות האלה מועילות במיוחד מכיוון שהן עוזרות לך לשמור על סדר פריטי חשמל. זה גם מאפשר לך לוודא ששום דבר חשוב לא יתבלגן.

שכבות שמירה בחוץ מבטיחות שאתה פועל לפי הכללים ואל תניח פריטים היכן שהם לא צריכים להיות. בסופו של דבר, הם עוזרים לך לעשות את הניצול היעיל ביותר של השטח בלוח המעגלים.

ניתוב שכבות

שכבות ניתוב ב-PCB הן המקום שבו רצים עקבות נחושת לחיבור חלקים אלקטרוניים. שכבות אלו מקשרות רכיבים על ידי נשיאת אותות ביניהם. זה כמו כביש על המפה.

ניתוב טוב הוא חיוני מסיבות רבות. ראשית, זה עוזר לאותות לנוע בצורה חלקה ומפחית את הפרעות האות. שנית, הוא שולט ב-EMI אלקטרומגנטי. לבסוף, זה מבטיח שהכל עובד ביעילות.

לפעמים, עיצובים מורכבים עשויים להזדקק למספר שכבות ניתוב. זה כמו הוספת נתיבים נוספים בכביש מהיר כדי להתמודד עם יותר תנועה.

כוח ומטוסי קרקע

מישור הכוח וההארקה הוא שכבה ספציפית ב-PCB הנושאת חשמל. תפקידו העיקרי הוא להבטיח שהמתח וההארקה מפוזרים כראוי על פני ה-PCB. במובן הטכני, זה עוזר לשמור על הספק לחלקים החשמליים יציב. זה גם מבטיח שהנתיבים להחזרת הכוח יהיו חלקים.

כוח והארקה מפיצים ביעילות את החום, מה שיכול לעזור לקרר את הלוח.

מטוסים מפוצלים וקרקעיים

מישור מפוצל ב-PCB מחלק את שכבת הכוח או הקרקע למקטעים נפרדים, כל אחד עם רמת המתח הספציפית שלו. זה יכול ליצור אזורים נפרדים עבור שטחים אנלוגיים ודיגיטליים.

התפקיד העיקרי של המטוס הזה הוא לבודד אזורי מתח שונים. זה מונע טכנית הפרעות רעש. עם זאת, על ידי חלוקה קפדנית של המשטחים, הוא מנהל את צימוד הרעשים. הם גם מספקים רמות מתח מרובות הדרושות לרכיבים שונים על ה-PCB.

שכבות מסכת הלחמה

שכבת מסכת ההלחמה על גבי PCB היא ציפוי מגן העשוי מחומרי בידוד. ברוב המקרים, שרף אפוקסי נוזלי משמש כחומר מסכת הלחמה PCB. שכבה זו מכסה את רוב חלקי ה-PCB. עם זאת, זה משאיר כמה אזורים חשופים להלחמה.

תפקידו העיקרי הוא להגן על ה-PCB מפני חמצון ולמנוע קצר חשמלי. בנוסף, זה עוזר להגדיר אזורים שבהם חיבורים חשמליים נעשים ומבודדים.

שכבות הדבקת הלחמה

כפי שהשם מרמז, זו השכבה שבה אתה מורח את משחת ההלחמה. משחת הלחמה משפרת את זרימת ההלחמה בין מובילי רכיבים לרפידות PCB. כתוצאה מכך, אתה יכול לקבל חיבור מאובטח להרכבה אלקטרונית אמינה.

שכבות משחת הלחמה מבטיחות שהמשחת הלחמה מיושמת בצורה נכונה. שכבה זו חיונית עבור עיצובים המשתמשים בגובה דק או בחלקים קטנים. בסך הכל, הוא מבטיח שההלחמה נעשית בצורה נכונה ויעילה במהלך הייצור.

שכבות על

שכבת העל ידועה גם כשכבת הדפס המשי. זה המקום שבו מודפס מידע חשוב. זה חיוני לסיוע במשימות ייצור ותיקון.

שכבות אלו משתמשות בדרך כלל בשכבת מסכת ההלחמה כרקע ונמצאות בעיקר על השכבות החיצוניות של ה-PCB.

הבטחת ההדפסה בשורה נכונה עם שכבת מסכת ההלחמה היא חיונית. אז שכבת העל היא כמו התוויות במפה, ומראה לך היכן הכל נמצא על ה-PCB.

מספר שכבות PCB

ניתן למצוא גם סוגים שונים של PCB המבוססים על שכבות נחושת מוליכות שונות. ה-PCB הבאים הם הנפוצים ביותר בעולם של היום.

לוח PCB דו-שכבתי

PCB דו שכבתי ידוע גם כלוח PCB דו צדדי. יש לו ליבה מבודדת אחת הדחוסה בין שכבות נחושת דקות.

לוחות PCB בשתי שכבות מתאימים לפרויקטים זולים ופשוטים יחסית.

לוח PCB דו שכבתי

כפי שהשם מרמז, ללוח PCB ארבע שכבות יש שתי שכבות נחושת נוספות. החדר הנוסף למעקב בדרך כלל משפר את איכות האות ומפחית רעש. הוא מציע גם צפיפות רכיבים גבוהה יותר.

ערימת לוחות 6, 8, 10 ו-12 שכבות

בהתאם לכך, ייתכן שתמצא גם ערימות לוחות PCB מרובי שכבות. כל סוג מתאים ליישומים ייחודיים. גיוון זה נובע בדרך כלל עקב צרכים שונים מתעשיות שונות. לוחות PCB רב-שכבתיים אלה נמצאים בשימוש נרחב בעיצובים תעשייתיים ובפריסות מורכבות.

מספר שכבות	תצורת שכבה
מחסנית לוח PCB 6 שכבות	מסיכת חיילים | שכבת אות HS | Prepeg | שכבת אות HS | ליבה | שכבת אות HS | prepeg | שכבת אות HS | ליבה | שכבת אות HS | pregeg | שכבת אות HS | מסכת ריתוך
מחסנית לוח PCB 8 שכבות	שני שכבת אותות HS נוספת
מחסנית לוח PCB 10 שכבות	שכבת אות 4 HS נוספת
מחסנית לוח PCB 12 שכבות	שכבת אות 6 HS נוספת

 

צור קשר היום

מוכן להתחיל את הפרויקט הבא שלך? פנה אלינו עוד היום לקבלת שירותי עיצוב וייצור PCB מומחים. הצוות שלנו כאן כדי לסייע לכם בכל שלב. צור איתנו קשר עכשיו כדי לדון בדרישות שלך.