電子設計 - バランスPCBスタック設計方法

PCB配線に追加のレイヤーが必要ない場合、なぜそれを使用するのですか。レイヤーを減らすことで回路基板が薄くなるのではないでしょうか。回路基板が1枚足りなければ、コストはもっと低くなりませんか。

ただし、場合によってはレイヤーを追加するとコストが削減されることがあります

回路基板には、コア構造とフォイル構造の2つの異なる構造があります。

コア構造では、回路基板中のすべての導電層がコア材料上に塗布され、箔クラッド構造では、回路基板の内部導電層のみが芯材に塗布され、外部導電層は箔クラッド誘電体板である。すべての導電層は多層積層プロセスによって誘電体によって結合される

核材料は工場内の両面箔複合板である。各コアには両面があるため、十分に利用する場合、PCBの導電層の数は偶数である。なぜ片側に箔を使わず、残りの部分に芯構造を使わないのですか。主な原因は：PCBのコストとPCBの曲がり具合です。

偶数回路基板のコストメリット

誘電体と箔の層が欠けているため、奇数PCBの原材料コストは偶数PCBよりやや低い。しかし、奇数層PCBの加工コストは偶数層PCBより明らかに高い。内層の加工コストは同じだが、箔/芯構造は明らかに外層の加工コストを増加させた。

  

奇数PCBは、コア構造プロセスに加えて非標準的な積層コア層結合プロセスを追加する必要がある。核構造に箔を添加する工場の生産効率は、核構造に比べて低下する。積層と接着の前に、外芯には追加の処理が必要であり、これにより、外層に傷やエッチングミスが発生するリスクが増加する

 

曲げを避ける平衡構造

奇数層PCBを設計しない最良の理由は、奇数層回路基板が曲がりやすいことである。多層回路接合プロセスの後にPCBが冷却されると、コア構造とフォイル被覆構造の異なる積層張力がPCBの曲げを引き起こす。回路基板の厚さが増加するにつれて、2つの異なる構造を有する複合PCBが湾曲するリスクが増加する。回路基板の曲がりを解消する鍵は、バランスのとれたスタックを使用することです。一定の湾曲度を持つPCBは仕様に準拠しているが、後続の処理効率が低下し、コストが増加する。組み立ての過程で特殊な設備と技術が必要となるため、部品の配置の正確性が低下し、品質が損なわれる

偶数PCBマスクを使用する

設計中に奇数PCBが出現した場合、以下の方法を用いてバランススタックを実現し、PCBの製造コストを低減し、PCBの曲がりを回避することができる。以下の方法を好み順に並べる

1.信号レイヤを使用します。PCBを設計する電源レイヤが偶数で、信号レイヤが奇数の場合に使用できます。レイヤーを増やすことでコストは増加しませんが、納期を短縮し、PCBの品質を向上させることができます

2.追加の電源層を追加します。この方法は、PCBを設計する電力層が奇数であり、信号層が偶数である場合に使用することができる。簡単な方法は、他の設定を変更せずにスタックの中央にレイヤを追加することです。まず、奇数PCBレイアウトに従って、中間の接地層をコピーして残りの層をマークします。これは、厚み箔層の電気的特性と同じである。

3.PCBスタックの中心付近に空白信号レイヤを追加します。この方法はスタックのアンバランスを最小限に抑え、PCBの品質を向上させる。まず、奇数レイヤで配線し、次に空白の信号レイヤを追加し、残りのレイヤをマークします。マイクロ波回路及び混合誘電体（異なる誘電率）のための回路

平衡積層PCBの利点：コストが低く、曲がりにくく、納品時間を短縮し、品質を保証する。