電気エンジニアはしばしば、最適な層の数を決定するというジレンマに直面していますPCB設計。より多くのレイヤーを使用しても、レイヤーを少なく使用する方が良いですか？ PCBのレイヤー数をどのように決定しますか？
1. PCB層は何を意味しますか？
PCBの層は、基板。を除いて単層PCB銅層は1つしかなく、2つ以上の層を持つすべてのPCBには偶数の層があります。コンポーネントは最も外側の層にはんだ付けされ、他の層は配線接続として機能します。ただし、一部のハイエンドPCBは、内層内にコンポーネントを埋め込みます。
PCBは、さまざまな産業でさまざまな電子機器や機械を製造するために使用されます。家電、自動車、通信、航空宇宙、軍事、および医療
産業。特定のボードのレイヤー数とサイズがパワーを決定し、容量PCBの。レイヤーの数が増えると、機能も増加します。
2. PCB層の数をどのように判断するのですか？
PCBの適切な数のレイヤーを決定する場合、使用することの利点を考慮することが重要です複数のレイヤー対シングルレイヤーまたは二重層。同時に、単一層の設計と多層設計の設計を使用することの利点を考慮する必要もあります。これらの要因は、次の5つの視点から評価できます。
2-1。 PCBはどこで使用されますか？
PCBボードの仕様を決定する場合、PCBが使用する意図した機械または機器、およびそのような機器の特定の回路基板要件を考慮することが重要です。これには、PCBボードが洗練されたもので使用されるかどうかを識別することが含まれ、
複雑な電子製品、または基本的な機能を備えたよりシンプルな製品。
2-2。 PCBにはどのような作業頻度が必要ですか？
このパラメーターはPCBの機能と容量を決定するため、PCBを設計する際に作業周波数の問題を考慮する必要があります。高速と運用機能には、多層PCBが不可欠です。
2-3。プロジェクトの予算とは何ですか？
考慮すべきその他の要因は、単一の製造コストです
二重層PCBと多層PCB。できるだけ高い容量を持つPCBが必要な場合、コストは必然的に比較的高くなります。
一部の人々は、PCBのレイヤー数とその価格との関係について尋ねます。一般に、PCBのレイヤーが多いほど、価格が高くなります。これは、デザインと製造多層PCBには時間がかかるため、コストがかかります。以下のチャートは、次の条件下で3つの異なるメーカーの多層PCBの平均コストを示しています。
PCB注文数量：100;
PCBサイズ：400mm x 200mm;
層の数：2、4、6、8、10。
チャートには、送料は含まれない3つの異なる企業のPCBの平均価格を表示します。 PCBのコストは、PCB引用Webサイトを使用して評価できます。これにより、導体の種類、サイズ、数量、レイヤー数などのさまざまなパラメーターを選択できます。このチャートは、3つのメーカーからの平均PCB価格の一般的なアイデアのみを提供し、価格はレイヤー数によって異なる場合があります。送料は含まれていません。効果的な計算機は、導体の種類、サイズ、量、層数、断熱材、厚さなどのさまざまなパラメーターに基づいて、顧客が印刷回路のコストを評価できるように、製造業者自身が提供するオンラインで利用できます。
2-4。 PCBに必要な配送時間は何ですか？
配信時間とは、シングル/ダブル/多層PCBを製造および配信するのにかかる時間を指します。大量のPCBを生産する必要がある場合、納期考慮する必要があります。シングル/ダブル/多層PCBの送達時間はさまざまで、PCBエリアのサイズに依存します。もちろん、より多くのお金を使うことをいとわない場合、配達時間が短縮される可能性があります。
2-5。 PCBにはどの密度と信号層が必要ですか？
PCBの層の数は、ピン密度と信号層に依存します。たとえば、1.0のピン密度には2つの信号層が必要であり、ピン密度が低下すると、必要な層の数が増加します。ピン密度が0.2以下の場合、少なくとも10層のPCBが必要です。
3.異なるPCBレイヤーのアドバンテージ - 単一層/二重層/多層。
3-1。単層PCB
単一層PCBの構造はシンプルで、電気的に導電性材料のプレスされた溶接層の単一層で構成されています。最初の層は銅に覆われたプレートで覆われており、はんだ耐性層が適用されます。単一層PCBの図は、通常、誘電層自体には灰色、銅に覆われたプレートの茶色、はんだ抵抗層用の緑を表すための3つの色のストリップを示しています。
利点：
●特にコスト効率が高いコンシューマーエレクトロニクスの生産のための製造コストが低い。
●コンポーネントのアセンブリ、掘削、はんだ付け、および設置は比較的簡単であり、生産プロセス問題に遭遇する可能性は低くなります。
●経済的で大量生産に適しています。
●低密度の設計に理想的な選択。
アプリケーション：
●基本的な計算機は、単層PCBを使用します。
●一般的な商品店の低価格の無線目覚まし時計などのラジオは、通常、単層PCBを使用します。
●コーヒーマシンは、多くの場合、単層PCBを使用します。
●一部の家電製品は、単層PCBを使用しています。
3-2。二重層PCB
二重層PCBには、その間に絶縁層が付いた2層の銅メッキがあります。コンポーネントボードの両側に配置されているため、両面PCBとも呼ばれます。それらは、2層の銅とその間に誘電体材料を接続することで製造されており、銅の両側は異なる電気信号を送信できます。これらは、高速でコンパクトなパッケージを必要とするアプリケーションに適しています。
電気信号は銅の2つの層の間に配線されており、それらの間の誘電体材料は、これらの信号が互いに干渉するのを防ぐのに役立ちます。二重層のPCBは、製造する最も一般的で経済的な回路基板です。
二重層PCBは単一層PCBに似ていますが、逆鏡の下半分があります。二重層PCBを使用する場合、誘電体層は単層PCBの層よりも厚いです。さらに、誘電体の上部と下側の両方に銅メッキがあります。さらに、ラミネートボードの上部と下部は、はんだ抵抗層で覆われています。
二重層PCBの図は通常、3層サンドイッチのように見え、中央に厚い灰色の層が誘電体を表し、銅を表す上層と下層に茶色の縞模様、上部と下部に薄い緑色のストライプがはんだ抵抗層を表します。
利点：
●柔軟な設計により、さまざまなデバイスに適しています。
●大量生産に便利な低コスト構造。
●シンプルなデザイン。
●さまざまな機器に適した小さなサイズ。
アプリケーション：
二重層のPCBは、幅広いシンプルで複雑な電子デバイスに適しています。二重層PCBを特徴とする大量生産機器の例には次のものがあります。
●HVACユニット、さまざまなブランドの住宅暖房および冷却システムにはすべて、二重層の印刷回路基板が含まれています。
●アンプ、二重層PCBには、多くのミュージシャンが使用するアンプユニットが装備されています。
●プリンター、さまざまなコンピューター周辺機器は、二重層のPCBに依存しています。
3-3。 4層PCB
4層PCBは、上、2つの内側の層、および下部の4つの導電層を備えた印刷回路基板です。どちらの内側の層もコアであり、通常は電力または接地面として使用され、外側の上部と下層はコンポーネントとルーティング信号の配置に使用されます。
外側の層は通常、露出したパッドを備えたはんだ抵抗層で覆われており、表面に取り付けられたデバイスとスルーホールコンポーネントを接続するための配置点を提供します。通常、スルーホールは、4つのレイヤー間の接続を提供するために使用され、ボードを形成するために一緒にラミネートされます。
これらのレイヤーの内訳は次のとおりです。
- レイヤー1：通常は銅で作られた下層層。これは、回路基板全体の基礎として機能し、他の層をサポートします。
- レイヤー2：電源レイヤー。回路基板上のすべてのコンポーネントに清潔で安定した電力を提供するため、このように名前が付けられています。
- レイヤー3：挽いた平面層。回路基板上のすべてのコンポーネントの接地源として機能します。
- レイヤー4：信号をルーティングし、コンポーネントの接続ポイントを提供するために使用される上層。
4層PCB設計では、4つの銅の痕跡が3層の内部誘電体で分離され、はんだ抵抗層で上部と下部に密閉されます。通常、4層PCBの設計ルールは、9つのトレースと3色の3色を使用して表示されます。
利点：
●耐久性 - 4層PCBは、単層ボードおよび二重層ボードよりも堅牢です。
●コンパクトサイズ - 4層PCBの小さな設計は、幅広いデバイスに適合できます。
●柔軟性 - 4層PCBは、シンプルで複雑なデバイスを含む複数の種類の電子デバイスで動作できます。
●安全性 - 電力と地上層を適切に整列させることにより、4層PCBは電磁干渉に対してシールドできます。
●軽量 - 4層PCBを装備したデバイスでは、内部配線が少ないため、通常は重量が軽くなります。
アプリケーション：
●衛星システム - 多層PCBは、軌道衛星に装備されています。
●ハンドヘルドデバイス - スマートフォンとタブレットには、通常、4層PCBが装備されています。
●宇宙探査機器 - 多層印刷回路基板は、宇宙探査機器に電力を供給します。
3-4。 6レイヤーPCB
6層PCBは、基本的に4層ボードであり、平面間に2つの追加の信号層が追加されています。標準の6層PCBスタックアップには、4つのルーティングレイヤー（2つの外側と2つの内側）と2つの内部プレーン（1つは地面用、もう1つは電力用）が含まれます。
高速信号に2つの内部層を提供し、低速信号に2つの外層を提供すると、EMI（電磁干渉）が大幅に増幅されます。 EMIは、放射または誘導によって破壊される電子デバイス内の信号のエネルギーです。
6層PCBのスタックアップにはさまざまな配置がありますが、使用される電力、信号、および地上層の数は、アプリケーション要件に依存します。
標準の6層PCBスタックアップトップレイヤー - プリプレグ - 内部接地層 - コア - 内部ルーティングレイヤー - プリプレグ - 内部ルーティングレイヤー - コア - 内部電源レイヤー - プリプレグ - ボトムレイヤー。
これは標準構成ですが、すべてのPCB設計に適していない場合があり、レイヤーを再配置するか、より特定のレイヤーを持つ必要がある場合があります。ただし、クロストークの配線効率と最小化を考慮する際に考慮する必要があります。
利点：
●強度 - 6層PCBは、薄い前身よりも厚く、したがってより堅牢です。
●コンパクトさ - この厚さの6層を持つボードは、技術的な能力が高く、幅が少なくなる可能性があります。
●大容量 - 6層以上のPCBは、電子デバイスに最適なパワーを提供し、クロストークと電磁干渉の可能性を大幅に減らします。
アプリケーション：
●コンピューター-6層PCBは、パーソナルコンピューターの急速な発展を促進するのに役立ち、よりコンパクト、軽量、より速くなりました。
●データストレージ - 6層PCBの大容量により、過去10年間でデータストレージデバイスがますます豊富になりました。
●火災警報システム - 6つ以上の回路基板を使用して、実際の危険を検出したときにアラームシステムがより正確になります。
印刷回路基板の層の数が4層と6層を超えて増加すると、より導電性の銅層と誘電体材料層がスタックアップに追加されます。
たとえば、8層のPCBには、4つの平面と4つの信号銅層（合計8つ）が含まれています。 8層のスタックアップは、上下に誘電体はんだマスク層で密封されています。基本的に、8層のPCBスタックアップは6層に似ていますが、銅とプリプレグカラムのペアが追加されています。
Shenzhen Anke Pcb Co.、Ltd
2023-6-17
投稿時間：6月26日 - 2023年
