如何确定印刷电路板的层数

印刷电路板由不同层数组成,从单层到多层不等。多层电路板决定了印刷电路板的功率和功能。这些层有助于承载电源,适用于许多家用电器,如厨房电器、智能手表、手机、医疗设备、航空航天、存储设备等。您可以使用通孔技术来计算印刷电路板的层数。在单层印刷电路板中,你很容易看到只有一层。但是,在多层印刷电路板中,要想看到层数,就必须打孔。 

印刷电路板层就像千层面,由介电和导电材料组成。以下因素通常决定了印刷电路板的层数。

1.PCB 的应用:

6 层 PCB 叠加示例

您必须决定设计 PCB 的目的。只有一些单层印刷电路板适用于复杂的多功能设备。您必须选择多层印刷电路板,以获得高质量、高速度和更有意义的项目。 

2.预算:

您的预算也将决定您是选择单层印刷电路板、双层印刷电路板还是多层印刷电路板。大容量项目需要成本更高的多层印刷电路板。 

3.运行频率:

在选择印刷电路板时,应考虑其运行能力。要想获得高速度和大功率,就必须选择多层印刷电路板。 

4.所需时间:

在选择多层印刷电路板时,交货期也是一个必须考虑的重要因素。要批量订购,必须选择单层或双层印刷电路板。单层印刷电路板的预计交付周期为 14 天,多层印刷电路板则超过 20 天。成本也会缩短交货时间。 

5.信号层的要求:

在设计 PCB 时,信号层也至关重要。信号层与引脚密度密切相关。层数越多,引脚密度越低。例如,引脚密度为 1.0 时,信号层数为 2 层,引脚密度为 0.2 时,信号层数将增加到 14 层。 

多氯联苯的层数:

单层印刷电路板只有一层,而多层印刷电路板则有四层到十二层不等。我们可以把多层印刷电路板结构看作是介电材料和导电材料堆叠在一起的三明治。 

层的排列可能会影响电磁兼容性。例如,印刷电路板上均匀分布的各层会产生不良影响,因为它们与印刷电路板的核心位置是对称的。为了获得理想的电磁兼容性,各层应靠近印刷电路板的中心。为增加信号传输,各层还应尽可能紧密地堆叠在一起。 

确定 PCB 层数的步骤:

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您可以通过以下三个简单步骤来确定层数;

1. 选择层数:

单层或双层印刷电路板

单层印刷电路板结构简单,仅由一层覆盖着铜和阻焊层的导电电介质组成。此外,单层印刷电路板有三种颜色,绿色代表阻焊层,棕色代表铜,灰色代表电介质。 

单层印刷电路板易于制造,因此可以批量订购。单层印刷电路板价格低廉,操作简单,维修效率高。单层印刷电路板已使用了几十年,但大多数家用电器和工业已被多层印刷电路板取代。单层印刷电路板仍在许多电气设备中使用,如无线电计算器、LED 灯、打印机、照相机、咖啡机等。

双层印刷电路板拥有更先进的技术。双层印刷电路板与单层印刷电路板相同,但容量大,性能比单层印刷电路板好得多。由于成本低、性能好,它是当今市场上使用最广泛的选择。双层印刷电路板与单层印刷电路板很相似,但上下两面都有一层厚厚的铜介电层。 

此外,双层印刷电路板中间夹着厚厚的灰色介质层,棕色代表上下两面的铜,浅绿色代表两面的阻焊层。双层印刷电路板更灵活、更致密,因此更适合用于电器产品。此外,双层印刷电路板还具有成本效益,设计简单,易于维修。双层印刷电路板适用于许多设备,如打印机、LED、放大器等。

对于家中的简单设备,选择单层或双层印刷电路板会有帮助,但对于阻抗受控的接口,则应避免使用单层或双层印刷电路板。对于 DVD、USB 等设备,不建议使用单层或双层印刷电路板。

四层印刷电路板

四层印刷电路板不同于单层和双层印刷电路板。四层印刷电路板更复杂,因为它有独立的铜层和导电材料层。四层印刷电路板由四条铜带、三层电介质和上下两层阻焊层组成。然后,四层印刷电路板代表九条铜带,颜色为棕色、绿色和灰色。四层印刷电路板更耐用、更灵活、重量更轻、结构更紧凑。四层印刷电路板用于卫星、X 射线、CAT 扫描技术、核技术和空间设备。这些都比较复杂,需要专家来处理这些印刷电路板。

四层印刷电路板比单层或双层印刷电路板要好得多,因为它成本低,性能也更好。四层印刷电路板适用于简单电路,但避免用于 CPU 电路板。 

六层印刷电路板:

六层印刷电路板在结构上与四层印刷电路板相同,但多了两层铜层和电介质层。它的第二层和第四层是介质层,第一层、第三层和第五层是预浸料。在六层印刷电路板中,有两层是平面,其他层是信号。这些电路板更厚、容量更大、尺寸更紧凑、功能更强大。六层印刷电路板质量高,建议用于大多数主板。它们还适用于计算机、火灾报警器、GPS 技术等。 

多层印刷电路板:

多层印刷电路板由两层以上的电路板组成,取决于您所需项目的预算和复杂程度。多层印刷电路板可能由两层、四层、十层或十二层组成。 

10 层印刷电路板通常适用于 1 毫米插座,与 8 层印刷电路板性能相当,但比 8 层印刷电路板性能更好。10 层印刷电路板适用于 SODIMM 计算机。市场上还有用于重工业的 12 层印刷电路板。 

2. 设计布局:

PCB 厚度

您可以从 PCB 的顶层和底层开始。此外,如果想增加层数,还可以在顶层和底层之间增加两层。您可以重新设计布局,将一切都融入其中,即一个顶层、一个底层和两个内层。PCB 层数可由不同因素决定,包括 PCB 技术、PCB 堆叠、通孔、元件位置和许多特性。如果您想添加更多连接,可以根据自己的需求添加。 

3.印刷电路板的层分布:

在确定必要的层数后,必须仔细执行后续任务,合理安排所有电路。应遵循两个重要因素、

  • 地面和动力层的分布
  • 信号层分布 

印刷电路板的层数分布有不同的选择。4 层堆叠通常使用信号/接地/电源/信号,而 6 层堆叠排序为信号/接地/电源或信号/接地/信号混合。GND 通常选择在第二层,以屏蔽高速信号。 

随着层数的增加,接地、电源和特殊信号层可能会有更多的配置选项。不过,在创建这些层安排时需要遵循几条准则:

  • 电源层应紧邻特定信号层,电源铜层应作为屏蔽层。
  • 可在两个信号层之间放置接地层,以避免直接接触。
  • 电源层和多重接地可有效降低阻抗。
  • 层的对称结构

 

使用多少层取决于应用的功能要求和经济性。引脚密度将在下文中定义;它对于确定印刷电路板(PCB)的层数至关重要。

必须使用适当的工具确定印刷电路板(PCB)的布线密度。此外,还必须确定将通过印刷电路板传输哪些信号,然后再考虑具体的布线要求,如差分线、尖锐信号线等。 

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