Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Leiterplatte Blog - Wie viele Schichten kann PCB haben?

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Leiterplatte Blog - Wie viele Schichten kann PCB haben?

Wie viele Schichten kann PCB haben?

2023-11-27
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Author:iPCB

Mehrschichtige Leiterplatte bezieht sich auf eine Leiterplatte mit mehreren leitfähigen Schichten, die auf einem einlagigen Substrat gemäß bestimmten Designanforderungen hergestellt werden. Es erreicht Hochgeschwindigkeitsübertragung und effiziente Verarbeitung von Schaltungssignalen durch Stapeln mehrerer Funktionsschichten.


Multilayer PCB.jpg


Faktoren, die die Anzahl der Schichten in mehrschichtigen Leiterplatten beeinflussen

1. Zweck

Wo wird die Leiterplatte eingesetzt?

Leiterplatten werden für verschiedene Arten von einfachen bis komplexen elektronischen Geräten verwendet. Daher ist es notwendig zu bestimmen, ob die Funktionalität der Anwendung minimal oder komplex ist.


2. Erforderlicher Signaltyp

Die Auswahl der Schichten hängt auch von der Art des zu übertragenden Signals ab. Das Signal wird in Hochfrequenz, Niederfrequenz, Erdung oder Stromversorgung unterteilt. Für Anwendungen, die eine Mehrfachsignalverarbeitung erfordern, sind mehrschichtige Leiterplatten erforderlich. Diese Schaltungen erfordern möglicherweise eine andere Erdung und Isolierung.


3. Art des Durchgangslochs

Die Auswahl eines Durchgangslochs ist ein weiterer wichtiger Faktor.

Wenn ein vergrabenes Durchgangsloch gewählt wird, können weitere innere Schichten erforderlich sein. Somit können mehrschichtige Anforderungen entsprechend erfüllt werden.


4. Signalschicht- und Stiftdichte

Die Bestimmung der Leiterplattenschichten 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 oder mehr Schichten erfordern.


Die Anzahl der Schichten auf einer Leiterplatte beeinflusst ihre Leistung, Herstellungsschwierigkeiten und Kosten. Bei der Auswahl der Anzahl der Leiterplattenschichten müssen Faktoren wie Komplexität, Dicke und Kosten der Leiterplatte umfassend berücksichtigt werden, um optimale Leistung und Fertigungsergebnisse zu erzielen.


Die Hauptgründe für das Design von mehrschichtigen Leiterplatten

1. Signalintegrität

Mehrschichtiges Leiterplattendesign kann die Signalintegrität verbessern und Signalstörungen und elektromagnetische Strahlung durch elektrische Verbindungen zwischen Schichten reduzieren. Die Signalintegrität ist entscheidend für die Hochgeschwindigkeitsübertragung von Signalen, da die Wellenform und Stabilität des Signals durch elektromagnetische Störungen beeinträchtigt werden.


2. Flächennutzung

Mehrschichtiges Leiterplattendesign kann den Leiterplattenraum voll ausnutzen, wodurch die Leiterplatte kompakter wird, wodurch mehr Geräte im gleichen Raum angeordnet werden und die Leistung und Zuverlässigkeit der Leiterplatte verbessert wird.


3. Power Layering

Das mehrschichtige Leiterplattendesign kann die Stromversorgung und die Masseschicht trennen, um Interferenzen zwischen Stromversorgung und Masse zu reduzieren. Dieses Design kann auch den Filtereffekt von Stromversorgungsgeräuschen verbessern, wodurch die Leistung der Leiterplatte stabiler wird.


4. Thermisches Management

Mehrschichtiges Leiterplattendesign kann ein besseres Wärmemanagement erreichen, indem Kupferfolie zwischen verschiedenen Schichten hinzugefügt wird. In Hochleistungsgeräten kann dieses Design Wärme besser verteilen, die Leiterplattentemperatur senken und Gerätestabilität und Lebensdauer verbessern.


Vorteile von mehrschichtigen Leiterplatten

1. Schaltungsimpedanz verringern

Die mehrschichtige Leiterplatte nimmt ein mehrschichtiges Verdrahtungsdesign an, das die Drahtlänge erheblich verkürzt und dadurch die Schaltungsimpedanz reduziert. Dieses Design verbessert die Leistung der Schaltung bei gleichzeitiger Reduzierung der Signalverzögerung.


2. Verbesserung der Effizienz der elektrischen Energieübertragung

Die mehrfachen leitfähigen Schichten innerhalb einer mehrschichtigen Leiterplatte können gleichzeitig mehrere Signale übertragen und die Effizienz der Kraftübertragung erheblich verbessern. Darüber hinaus haben Mehrschichtplatinen erhebliche Vorteile bei der digitalen Hochgeschwindigkeits-Signalverarbeitung aufgrund des Isolationsmaterials zwischen leitfähigen Schichten, das elektromagnetische Störungen reduzieren kann.


3. Geringeres Gerätegewicht

Aufgrund der komplexen internen Struktur von mehrschichtigen Leiterplatten ist ihre Dicke relativ gering.


Derzeit sind die üblichen Schichten von Leiterplatten auf dem Markt einlagig, doppelschichtig, vier Schichten, sechs Schichten, acht Schichten, zehn Schichten, zwölf Schichten usw. IPCB unterstützt derzeit bis zu 108 Schichten.