平衡pcb的層疊設(shè)計(jì)方法

深圳嘉立創(chuàng) · 發(fā)表于 2018-10-20 14:18:26

如果布線不需要額外的層，為什么還要用它呢？難道減少層不會(huì)讓電路板更薄嗎？如果電路板少一層，難道成本不是更低么？但是，在一些情況下，增加一層反而會(huì)降低費(fèi)用。
PCB板有兩種不同的結(jié)構(gòu)：核芯結(jié)構(gòu)和敷箔結(jié)構(gòu)。
在核芯結(jié)構(gòu)中，PCB板中的所有導(dǎo)電層敷在核芯材料上；而在敷箔結(jié)構(gòu)中，只有PCB板內(nèi)部導(dǎo)電層才敷在核芯材料上，外導(dǎo)電層用敷箔介質(zhì)板。所有的導(dǎo)電層通過(guò)介質(zhì)利用多層層壓工藝粘合在一起。
核材料就是工廠中的雙面敷箔板。因?yàn)槊總€(gè)核有兩個(gè)面，全面利用時(shí)，PCB板的導(dǎo)電層數(shù)為偶數(shù)。為什么不在一邊用敷箔而其余用核結(jié)構(gòu)呢？其主要原因是：PCB板的成本及PCB板的彎曲度。
偶數(shù)層PCB板的成本優(yōu)勢(shì)
因?yàn)樯僖粚咏橘|(zhì)和敷箔，奇數(shù)PCB板原材料的成本略低于偶數(shù)層PCB。但是奇數(shù)層PCB板的加工成本明顯高于偶數(shù)層PCB板。內(nèi)層的加工成本相同；但敷箔/核結(jié)構(gòu)明顯的增加外層的處理成本。
奇數(shù)層PCB板需要在核結(jié)構(gòu)工藝的基礎(chǔ)上增加非標(biāo)準(zhǔn)的層疊核層粘合工藝。與核結(jié)構(gòu)相比，在核結(jié)構(gòu)外添加敷箔的工廠生產(chǎn)效率將下降。在層壓粘合以前，外面的核需要附加的工藝處理，這增加了外層被劃傷和蝕刻錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。
平衡結(jié)構(gòu)避免彎曲
不用奇數(shù)層設(shè)計(jì)PCB板的最好的理由是：奇數(shù)層PCB板容易彎曲。當(dāng)PCB板在多層電路粘合工藝后冷卻時(shí)，核結(jié)構(gòu)和敷箔結(jié)構(gòu)冷卻時(shí)不同的層壓張力會(huì)引起PCB板彎曲。隨著電路板厚度的增加，具有兩個(gè)不同結(jié)構(gòu)的復(fù)合PCB板彎曲的風(fēng)險(xiǎn)就越大。消除PCB板彎曲的關(guān)鍵是采用平衡的層疊。盡管一定程度彎曲的PCB板達(dá)到規(guī)范要求，但后續(xù)處理效率將降低，導(dǎo)致成本增加。因?yàn)檠b配時(shí)需要特別的設(shè)備和工藝，元器件放置準(zhǔn)確度降低，故將損害質(zhì)量。
使用偶數(shù)層PCB板
當(dāng)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)奇數(shù)層PCB板時(shí)，用以下幾種方法可以達(dá)到平衡層疊、降低PCB板制作成本、避免PCB板彎曲。以下幾種方法按優(yōu)選級(jí)排列。
1、一層信號(hào)層并利用。如果設(shè)計(jì)PCB板的電源層為偶數(shù)而信號(hào)層為奇數(shù)可采用這種方法。增加的層不增加成本，但卻可以縮短交貨時(shí)間、改善PCB板質(zhì)量。
2、增加一附加電源層。如果設(shè)計(jì)PCB板的電源層為奇數(shù)而信號(hào)層為偶數(shù)可采用這種方法。一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是在不改變其他設(shè)置的情況下在層疊中間加一地層。先按奇數(shù)層PCB板布線，再在中間復(fù)制地層，標(biāo)記剩余的層。這和加厚地層的敷箔的電氣特性一樣。
3、在接近PCB層疊中央添加一空白信號(hào)層。這種方法最小化層疊不平衡性，改善PCB板的質(zhì)量。先按奇數(shù)層布線，再添加一層空白信號(hào)層，標(biāo)記其余層。在微波電路和混合介質(zhì)（介質(zhì)有不同介電常數(shù)）電路中采用。
平衡層疊PCB優(yōu)點(diǎn)：成本低、不易彎曲、縮短交貨時(shí)間、保證質(zhì)量。