Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Leiterplatte Blog - Was ist die Struktur der Leiterplattenschichten?

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Was ist die Struktur der Leiterplattenschichten?

2023-06-28
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Author:iPCB

Leiterplattenschichten sind die verschiedenen Strukturschichten, die im Leiterplattendesign verwendet werden. Diese Schichten definieren die verschiedenen Funktionen und Informationen der Leiterplatte, wie Signal, Leistung, Lötmast und mechanische Schichten. Die Kombination dieser Schichten ermöglicht es der Leiterplatte, Signale effizient zu übertragen und Energie in komplexen elektronischen Geräten zu verteilen.


Die gemeinsamen Strukturen von Leiterplattenschichten umfassen Einschicht-, Doppelschicht- und Mehrschichtplatten.


1.Single Layer Board: Eine Leiterplatte mit nur einer Seite beschichtet mit Kupfer und die andere Seite nicht beschichtet mit Kupfer. Normalerweise werden Komponenten ohne Kupferbeschichtung auf der Seite platziert, die hauptsächlich für Verdrahtung und Schweißen verwendet wird.


Eine einzelne Platte ist die einfachste Form der Leiterplatte, mit nur einer Seite mit Kupferfolie bedeckt. Ein einzelnes Panel eignet sich für einfache Schaltungen wie elektronische Uhren, Spielzeug usw. Der Produktionsprozess eines einzelnen Panels ist einfach und kostengünstig, aber seine Funktionen sind relativ einfach.


2.Double Schichtplatte: Eine Leiterplatte mit Kupfer, das auf beiden Seiten beschichtet ist, normalerweise bezeichnet als die oberste Schicht auf einer Seite und die untere Schicht auf der anderen Seite. Im Allgemeinen wird die oberste Schicht als Oberfläche zum Platzieren von Komponenten verwendet, und die untere Schicht wird als Schweißoberfläche für Komponenten verwendet.


Die Herstellung von doppelseitigen Platten ist komplexer als die von einzelnen Platten, aber einfacher herzustellen als mehrschichtige Platten. Doppelseitige Platinen eignen sich für Schaltungen mittlerer Komplexität, wie Audio, Fernsehen usw. Die Produktion von Doppelseitigen Platten ist flexibel, und Komponenten können auf beiden Seiten der Platine angeordnet werden.


3.Multilayer Board: Eine Leiterplatte, die mehrere Arbeitsschichten enthält, einschließlich mehrerer Zwischenschichten zusätzlich zu den oberen und unteren Schichten. Typischerweise kann die Zwischenschicht als Drahtschicht, Signalschicht, Leistungsschicht, Erdungsschicht usw. dienen. Schichten sind voneinander isoliert, und die Verbindung zwischen den Schichten wird normalerweise durch Löcher erreicht.


Die Herstellung von Mehrschichtplatinen ist komplexer als die von Doppelplatten, kann aber die Dichte und Leistung der Schaltung verbessern. Mehrschichtplatinen eignen sich für hochdichte, schnelle und hochfrequente Schaltungen wie Computer, Mobiltelefone usw. Mehrschichtplatinen können die Anzahl der Schichten erhöhen, um die Schaltungsleistung zu verbessern.

Leiterplattenschicht



Detaillierte Einführung in Leiterplattenschichten

PCB ist ein unverzichtbarer Bestandteil moderner elektronischer Geräte und spielt eine Rolle beim Verbinden, Senden von Signalen, Unterstützen und Schützen elektronischer Komponenten in elektronischen Geräten. PCB besteht normalerweise aus mehreren Schichten von PWB, jede mit verschiedenen Funktionen und Eigenschaften.


1.Signalebene

Die Signalschicht ist die wichtigste in der PWB-Platine, die die Hauptschicht ist, die verschiedene Komponenten verbindet. Auf der Signalschicht sind Schaltungen, Signalübertragungsleitungen, Stromleitungen und Erdungsdrähte normalerweise angeordnet. Das Verdrahtungsdesign der Signalschicht beeinflusst direkt die Leistung und Zuverlässigkeit der gesamten Leiterplatte.


2.Power Layer

Die Stromschicht ist eine Schicht in der gedruckten Verdrahtungsplatte, die hauptsächlich verwendet wird, um die Stromversorgung und den Erdungskabel anzuschließen. Auf der Stromschicht sind in der Regel Strom- und Erdungskabel angeordnet, um eine stabile und zuverlässige Stromversorgung für die gesamte Leiterplatte zu gewährleisten.


3.Bodenschicht

Die Erdungsdrahtschicht ist auch eine Schicht in der Leiterplatte, hauptsächlich verwendet, um die Erdungsdrähte verschiedener Komponenten zu verbinden. Auf der Erdungskabelschicht sind Erdungs- und Stromleitungen normalerweise angeordnet, um stabile und zuverlässige Erdungskabelverbindungen über die gesamte Leiterplatte zu gewährleisten.


4.Pad-Ebene

Die Pad-Schicht ist eine Schicht in einer Leiterplatte, die hauptsächlich zum Verbinden von Komponenten und Leiterplatten verwendet wird. Auf der Pad-Schicht sind Pads und Buchsen normalerweise so angeordnet, dass Komponenten mit der gedruckten Verdrahtungsplatte verbunden werden können.


5.Montageebene

Die Montageschicht ist eine Schicht in einer Leiterplatte, die hauptsächlich zum Zusammenbauen von Komponenten verwendet wird. Auf der Montageschicht sind die Einbaupositionen und Methoden der Komponenten normalerweise für Leiterplattenhersteller angeordnet, um Komponenten zusammenzubauen und zu schweißen.


6.Lötmaske Ebene

Die Lotmaskenschicht ist eine Schicht in der Leiterplatte, die hauptsächlich verwendet wird, um Kurzschlüsse und schlechtes Löten während des Schweißprozesses zu verhindern. Auf der Lötschicht wird normalerweise eine Schicht grüner Farbe aufgetragen, um die Leiterplatte vor chemischer Korrosion und mechanischer Beschädigung zu schützen.


7.Kupferschicht

Die kupferplattierte Schicht ist eine Schicht in einer Leiterplatte, die hauptsächlich verwendet wird, um Schaltungsanschlüsse und Unterstützung bereitzustellen. Auf der kupferplattierten Schicht sind Schaltungen und Signalübertragungsleitungen normalerweise angeordnet, um eine stabile und zuverlässige Schaltungsanbindung der gesamten Leiterplatte zu gewährleisten.


Zusammenfassend haben jede Leiterplattenschicht unterschiedliche Funktionen und Eigenschaften. Beim Design- und Herstellungsprozess einer Leiterplatte ist es notwendig, die Anforderungen und Einschränkungen jeder Schicht vollständig zu berücksichtigen, um die Leistung und Zuverlässigkeit der Leiterplatte zu gewährleisten.


Bei der Auswahl einer PCB-Designschicht sollten die folgenden Probleme berücksichtigt werden

1.Zweck

Wo wird die Leiterplatte eingesetzt? PCB wird in verschiedenen Arten von einfachen bis komplexen elektronischen Geräten verwendet. Daher ist der erste Schritt zu klären, ob die Anwendung minimale Funktionalität oder komplexe Funktionalität hat.


2.Erforderlicher Signaltyp

Die Auswahl der Anzahl der Schichten hängt auch von der Art des zu übertragenden Signals ab. Die Signale werden in Hochfrequenz-, Niederfrequenz-, Erd- oder Stromquellen unterteilt. Für Anwendungen, die Mehrfachsignalverarbeitung erfordern, sind mehrschichtige Leiterplatten erforderlich, und diese Schaltungen erfordern möglicherweise unterschiedliche Erdung und Isolierung.


3.Art des Durchgangslochs

Die Auswahl der Durchgangsbohrungen ist ein weiterer wichtiger Faktor, den es zu berücksichtigen gilt. Wenn Sie sich entscheiden, durch Löcher zu vergraben, können mehr interne Schichten erforderlich sein, so dass es die Mehrschichtanforderungen entsprechend erfüllen kann.


4.Die Dichte und Anzahl der erforderlichen Signalschichten

Die Bestimmung der Leiterplattenschicht basiert auch auf zwei wichtigen Faktoren: Signalschicht und Pin-Dichte. Die Anzahl der Schichten in einer Leiterplatte steigt mit abnehmender Pin-Dichte. Die Stiftdichte beträgt 1.0. Zum Beispiel würde eine Pin-Dichte von 1 zwei Signalschichten erfordern. Allerdings kann die Stiftdichte<0.2 10 Schichten oder mehr erfordern.


Gründe für die Verwendung von mehrschichtigen Leiterplatten

In den letzten Jahren, mit der Entwicklung elektronischer Produkte in Richtung Miniaturisierung, hohe Leistung und hohe Integration, hat die Verwendung von mehrschichtigen Leiterplatten (PCBs) schrittweise einlagige Leiterplatten ersetzt. Es gibt mehrere Hauptgründe für die Wahl von mehrschichtigen Leiterplatten gegenüber einlagigen Leiterplatten:


1. Erhöhte Schaltungsdichte

Raumnutzung:

Mehrschichtige Leiterplatten sind in der Lage, mehr Schaltungsausrichtungen auf begrenztem Raum auszulegen, was anspruchsvollere Designs ermöglicht, insbesondere für kleine elektronische Geräte wie Smartphones und Computer.


Komplexe Konstruktionsanforderungen:

Da mehrschichtige Leiterplatten komplexere Schaltungen ermöglichen, können sie die Anforderungen moderner Elektronik an Vielseitigkeit und Hochgeschwindigkeitssignalübertragung erfüllen.

Verbesserte Signalintegrität


Signal- und Bodenschichtkonfiguration:

Mehrschichtige Designs können eine Isolierung zwischen Signal- und Masseschichten schaffen, Signalstörungen reduzieren und Signalintegrität und -stabilität verbessern.

Verringerte EMI:


Durch eine vernünftige Schichtanordnung können mehrschichtige Leiterplatten elektromagnetische Störungen effektiv reduzieren und die Gesamtleistung des Geräts verbessern.

Verringerung von Stromstörungen


Schichtes Energiemanagement:

Das mehrschichtige PCB-Design kann Strom und Erdung auf bestimmten Ebenen platzieren, um das Kreuzen von Strom- und Signalleitungen zu reduzieren und die Auswirkungen von Stromrauschen auf Signale zu reduzieren.

Verbesserte Strombehandlung:


Höhere Ströme können durch Erhöhung der Dicke der Kupferschichten bewältigt werden, wodurch eine bessere Leistungsverteilung und Wärmeableitung gewährleistet wird.

Vereinfacht Fertigungs- und Lötprozesse


Reduziert die Verdrahtungskomplexität:

Mehrschichtige Leiterplatten können die Anzahl der auf der Oberfläche verwendeten Drähte reduzieren, so dass der Lötprozess vereinfacht werden kann, wodurch die Montage weniger schwierig wird und potenzielle Fehler reduziert werden.


Erleichtert die automatisierte Produktion:

In der modernen Produktion lassen sich mehrschichtige Leiterplatten einfacher an automatisierte Produktionslinien anpassen und erhöhen so die Produktivität.

Bietet ein besseres Wärmemanagement


Optimierte thermische Leistung:

Die strukturelle Konfiguration von mehrschichtigen Leiterplatten ermöglicht eine effizientere Wärmeableitung, was zu einer verbesserten Zuverlässigkeit und Haltbarkeit der Ausrüstung führt.


Temperaturregelung:

Das rationale Schichtdesign ermöglicht die Steuerung der Temperatur verschiedener Komponenten und verhindert Ausfälle durch Überhitzung.


Die Effizienz einer Leiterplatte hängt von der Anzahl der Schichten ab, daher ist die Auswahl der richtigen Anzahl der Leiterplattenschichten entscheidend.