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PCB部落格 - 均勻和多層PCB板的優點和缺點是什麼?

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均勻和多層PCB板的優點和缺點是什麼?

2022-11-15
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Author:iPCB

為什麼大多數多層PCB都是偶數? 很少有奇怪的層次。 由於這些原因,PCB板分為單面、雙面和多層。 多層PCB的層數沒有限制。 現時,多層PCB有100塊,常見的多層PCB有四層板和六層板。


相比較而言,偶數PCB板比奇數PCB板更有優勢。 由於缺少一層介質和箔,奇數PCB的原材料成本略低於偶數PCB。 然而,奇數PCB的處理成本明顯高於偶數PCB。 內層的加工成本是相同的,但箔/芯結構顯著增加了外層的加工成本。


1)奇數PCB的芯結構工藝中應新增非標準的疊層芯結合工藝。 與覈心結構相比,在覈心結構外部添加箔的工廠的生產效率將降低。 在層壓粘合之前,外芯需要額外的工藝處理,這新增了劃痕和蝕刻錯誤的風險。


2)平衡的結構避免了彎曲。 設計沒有奇數層的PCB的最佳原因是PCB的奇數層很容易彎曲。 多層電路接合工藝完成後,當PCB被冷卻時,不同的層壓張力會導致PCB在芯結構和箔結構被冷卻時彎曲。 隨著PCB厚度的新增,具有兩種不同結構的複合PCB的彎曲風險更大。 消除PCB彎曲的關鍵是使用平衡層壓。 雖然彎曲的PCB在一定程度上滿足了規格要求,但後續的處理效率會降低,導致成本新增。 由於裝配過程中需要特殊的設備和工藝,零件的放置精度會降低,從而影響質量。 換句話說,這更容易理解:在PCB工藝中,四層板比三層板更容易控制。 在對稱性方面,四層板的翹曲度可以控制在0.7%以下(ipc-a-600規格),但當三層板的尺寸較大時,翹曲度會超過這一標準,這將影響SMT貼片和整個產品的可靠性。 囙此,總設計師不會設計奇數層壓板。 即使奇數層實現了這一功能,它也會被設計為偽偶數層,即5層設計為6層,7層設計為8層。 由於上述原因,大多數PCB多層PCB都是偶數層和少數奇數層設計的。


印刷電路板


如果我們將PCB的單個面板與多層PCB進行比較,我們可以在不討論其內部質量的情况下看到表面上的差异。 這些差异對於PCB板在整個使用壽命內的耐用性和功能性非常重要。 多層PCB板的主要優點是電路板具有抗氧化性。 各種結構、高密度和表面塗層科技確保了印刷電路板的質量和安全,可以安全使用。 以下是高可靠性多層板的重要特徵,即多層PCB的優點和缺點:

1)多層PCB孔壁的銅厚度通常為25μm;

優點:增强了可靠性,包括提高了z軸延伸阻力。

缺點:但也存在一定的風險:在實際使用中,吹出或脫氣、組裝過程中的電力連接(內層分離、孔壁斷裂),或在負載條件下發生故障的可能性。 IPC Class2(大多數工廠的標準)要求多層PCB的鍍銅量應小於20%。


2)無焊接修復或開路修復

優點:完美的電路確保了可靠性和安全性,無需維護和風險。

缺點:如果維護不當,多層PCB是開路的。 即使固定得當,在負載條件下(振動等)也可能存在故障風險,這可能導致實際使用中的故障。


3)清潔度要求超過IPC規範

優點:可以通過提高多層PCB的清潔度來提高可靠性。

風險:接線板上的殘留物和焊料的積累會給防焊層帶來風險,離子殘留物會導致焊接表面腐蝕和污染的風險,這可能會導致可靠性問題(焊接接觸不良/電力故障),最終新增實際故障的概率。


4)嚴格控制每次表面處理的使用壽命

優點:焊接、可靠性高,减少了濕氣侵入的風險。

風險:舊多層PCB的表面處理可能會導致金相變化,並可能出現焊接問題,而進水可能會導致組裝過程中和/或實際使用中的分層、內壁和壁的分離(開路)等問題。

無論是在PCB製造和組裝過程中,還是在實際使用中,多層PCB都必須具有可靠的效能,當然這與PCB板印刷廠的設備、工藝和科技水准有關。