Dati PCB - Qual è la struttura degli strati della scheda PCB?

Gli strati della scheda PCB sono i diversi strati strutturali utilizzati nella progettazione del circuito stampato. Questi strati definiscono le varie funzioni e informazioni del circuito, come segnale, potenza, saldatura e strati meccanici. La combinazione di questi strati consente al PCB di trasmettere in modo efficiente i segnali e distribuire la potenza in dispositivi elettronici complessi.

Le strutture comuni degli strati di schede PCB includono schede a singolo strato, schede a doppio strato e schede a più strati.

1. Single layer board: Un circuito stampato con solo un lato rivestito di rame e l'altro lato non rivestito di rame. Di solito, i componenti sono posizionati sul lato senza rivestimento di rame, che viene utilizzato principalmente per il cablaggio e la saldatura.

Un singolo pannello è la forma più semplice di scheda PCB, con un solo lato coperto con foglio di rame. Un singolo pannello è adatto per circuiti semplici come orologi elettronici, giocattoli, ecc Il processo di produzione di un singolo pannello è semplice ed economico, ma le sue funzioni sono relativamente semplici.

2.Double strato board: Un circuito stampato con rame rivestito su entrambi i lati, di solito indicato come lo strato superiore su un lato e lo strato inferiore sull'altro lato. Generalmente, lo strato superiore è utilizzato come superficie per posizionare i componenti e lo strato inferiore è utilizzato come superficie di saldatura per i componenti.

La produzione di pannelli bifacciali è più complessa di quella dei singoli pannelli, ma più facile da fabbricare rispetto ai pannelli multistrato. Le schede bifacciali sono adatte per circuiti di media complessità, come audio, televisione, ecc La produzione di pannelli doppi è flessibile e i componenti possono essere disposti su entrambi i lati della scheda.

3.Multilayer board: Un circuito stampato contenente più strati di lavoro, compresi diversi strati intermedi oltre agli strati superiori e inferiori. Tipicamente, lo strato intermedio può servire come strato di filo, strato di segnale, strato di potenza, strato di messa a terra, ecc. Gli strati sono isolati l'uno dall'altro e la connessione tra gli strati è solitamente raggiunta attraverso fori.

La produzione di schede multistrato è più complessa di quella dei doppi pannelli, ma può migliorare la densità e le prestazioni del circuito. Le schede multistrato sono adatte per circuiti ad alta densità, ad alta velocità e ad alta frequenza, come computer, telefoni cellulari, ecc Le schede multistrato possono aumentare il numero di strati se necessario per migliorare le prestazioni del circuito.

Introduzione dettagliata agli strati della scheda PCB

Il PCB è una parte indispensabile dei moderni dispositivi elettronici, che svolgono un ruolo nel collegamento, trasmissione di segnali, supporto e protezione dei componenti elettronici nei dispositivi elettronici. Il PCB è solitamente composto da più strati di PWB, ciascuno con funzioni e caratteristiche diverse.

1.Signal Layer

Lo strato di segnale è il più importante nella scheda PWB, che è lo strato principale che collega vari componenti. Sullo strato del segnale, circuiti, linee di trasmissione del segnale, linee elettriche e fili di messa a terra sono solitamente disposti. Il design del cablaggio dello strato di segnale influenza direttamente le prestazioni e l'affidabilità dell'intero PCB.

2. Livello di potenza

Lo strato di alimentazione è uno strato nella scheda di cablaggio stampata che viene utilizzato principalmente per collegare l'alimentazione elettrica e il cavo di terra. Sul livello di alimentazione, i cavi di alimentazione e di massa sono solitamente disposti per garantire un alimentatore stabile e affidabile per l'intero PCB.

3.Ground Layer

Lo strato del filo di terra è anche uno strato nel circuito stampato, utilizzato principalmente per collegare i fili di terra di vari componenti. Sullo strato del filo di terra, le linee di messa a terra e di alimentazione sono solitamente disposte per garantire connessioni stabili e affidabili del filo di terra in tutto il PCB.

4.Pad Layer

Lo strato pad è uno strato in un circuito stampato che viene utilizzato principalmente per collegare componenti e circuiti stampati. Sullo strato pad, i pad e le prese sono solitamente disposti per consentire ai componenti di essere collegati alla scheda di cablaggio stampata.

5.Assembly Layer

Lo strato di assemblaggio è uno strato in una scheda PCB, utilizzato principalmente per l'assemblaggio di componenti. Sullo strato di assemblaggio, le posizioni di installazione e i metodi dei componenti sono solitamente organizzati per i produttori di PCB per assemblare e saldare i componenti.

6.Solder Mask Layer

Lo strato della maschera di saldatura è uno strato nella scheda PCB, utilizzato principalmente per prevenire cortocircuiti e scarsa saldatura durante il processo di saldatura. Sullo strato di saldatura, viene solitamente applicato uno strato di vernice verde per proteggere il PCB dalla corrosione chimica e dai danni meccanici.

7. Strato di rame

Lo strato rivestito di rame è uno strato in un PCB che viene utilizzato principalmente per fornire connessioni e supporto del circuito. Sullo strato rivestito di rame, i circuiti e le linee di trasmissione del segnale sono solitamente disposti per garantire il collegamento stabile e affidabile del circuito dell'intero PCB.

In sintesi, ogni strato di scheda PCB ha funzioni e caratteristiche diverse. Nel processo di progettazione e produzione di un PCB, è necessario considerare pienamente i requisiti e le limitazioni di ogni strato per garantire le prestazioni e l'affidabilità del PCB.

Quando si seleziona uno strato di progettazione PCB, devono essere considerati i seguenti problemi

1.Scopo

Dove verrà utilizzato il PCB? PCB è utilizzato in vari tipi di dispositivi elettronici semplici a complessi. Pertanto, il primo passo è chiarire se l'applicazione ha funzionalità minime o funzionalità complesse.

2.Tipo di segnale richiesto

La selezione del numero di livelli dipende anche dal tipo di segnale che devono trasmettere. I segnali sono suddivisi in sorgenti ad alta frequenza, bassa frequenza, a terra o di alimentazione. Per le applicazioni che richiedono l'elaborazione del segnale multiplo, sono necessari PCB multistrato e questi circuiti possono richiedere messa a terra e isolamento diversi.

3.Type di foro passante

La selezione dei fori passanti è un altro fattore importante da considerare. Se si sceglie di seppellire attraverso fori, possono essere necessari più strati interni, in modo che possa soddisfare i requisiti multi-strato di conseguenza.

4. La densità e il numero di strati di segnale richiesti

La determinazione dello strato PCB si basa anche su due fattori importanti: lo strato del segnale e la densità del pin. Il numero di strati in un PCB aumenta man mano che la densità del pin diminuisce. La densità del perno è 1,0. Ad esempio, una densità di pin di 1 richiederebbe 2 livelli di segnale. Tuttavia, la densità del perno <0,2 può richiedere 10 strati o più.

Motivi per utilizzare circuiti stampati multistrato

Negli ultimi anni, con lo sviluppo di prodotti elettronici verso miniaturizzazione, alte prestazioni e alta integrazione, l'utilizzo di circuiti stampati multistrato (PCB) ha gradualmente sostituito PCB monostrato. Ci sono diversi motivi principali per scegliere PCB multistrato rispetto ai PCB monostrato:

1. Aumento della densità del circuito

Utilizzazione dello spazio:

I PCB multistrato sono in grado di disporre più allineamenti del circuito in una quantità limitata di spazio, consentendo design più sofisticati, soprattutto per piccoli dispositivi elettronici come smartphone e computer.

Requisiti di progettazione complessi:

Poiché i PCB multistrato consentono layout di circuito più complessi, possono soddisfare le esigenze dell'elettronica moderna per la versatilità e la trasmissione del segnale ad alta velocità.

Migliorata integrità del segnale

Configurazione del segnale e del livello di terra:

I disegni multistrato possono creare isolamento tra il segnale e gli strati di terra, riducendo l'interferenza del segnale e migliorando l'integrità e la stabilità del segnale.

EMI ridotto:

Attraverso la disposizione ragionevole dello strato, i PCB multistrato possono ridurre efficacemente le interferenze elettromagnetiche e migliorare le prestazioni complessive del dispositivo.

Ridurre l'interferenza di potenza

Gestione dell'energia a strati:

La progettazione PCB multistrato può posizionare alimentazione e messa a terra a livelli specifici per ridurre l'attraversamento delle linee di alimentazione e segnale e ridurre l'impatto del rumore di alimentazione sui segnali.

Miglioramento della gestione corrente:

Le correnti più elevate possono essere gestite aumentando lo spessore degli strati di rame, fornendo una migliore distribuzione dell'energia e dissipazione del calore.

Semplifica i processi di fabbricazione e saldatura

Riduce la complessità del cablaggio:

I PCB multistrato possono ridurre il numero di fili utilizzati sulla superficie, quindi il processo di saldatura può essere semplificato, rendendo il montaggio meno difficile e riducendo i potenziali errori.

Facilita la produzione automatizzata:

Nella produzione moderna, i PCB multistrato sono più facili da adattare alle linee di produzione automatizzate, aumentando la produttività.

Fornisce una migliore gestione termica

Prestazioni termiche ottimizzate:

La configurazione strutturale dei PCB multistrato consente di dissipare il calore in modo più efficiente, con conseguente maggiore affidabilità e durata dell'apparecchiatura.

Controllo della temperatura:

Il design razionale dello strato consente la gestione della temperatura di diversi componenti, evitando guasti dovuti al surriscaldamento.

L'efficienza di una scheda PCB dipende dal numero di strati, quindi, selezionare il numero corretto di strati di scheda PCB è cruciale.