bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?

Photo of author

By Lisa chen

các bảng mạch in nhiều lớp đang ngày càng trở nên phổ biến trong thế giới điện tử. bởi vì chúng có nhiều lợi ích hơn các bảng mạch in một lớp thông thường. Trong bài đăng này, chúng ta sẽ thảo luận về PCB là gì và tại sao chúng trở nên phổ biến. chúng tôi cũng sẽ thảo luận về một số lợi ích của chúng so với các bộ phận mềm thông thường. xin hãy tiếp tục theo dõi các nghiên cứu sâu hơn về pcb!

 

nội dung

PCB đa lớp là gì?

Lợi ích của PCB đa lớp

nhược điểm của nhiều lớp

Ứng dụng PCB đa lớp

bảng mạch in nhiều lớp

công nghệ sản xuất đa lớp pcb

Vật liệu PCB đa lớp

Độ cứng đa lớp-Mềm PCB

PCB đa lớp và PCB hai mặt và PCB một lớp

các điều khiển về việc thiết kế nhiều bộ phận

chọn một nhà sản xuất nhiều tập hợp thích hợp

tóm tắt

PCB đa lớp là gì?

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_1

máy tính bảng điện tử

 

Một PCB đa lớp (bảng mạch in) là một bảng mạch in với ít nhất ba lớp chất lượng đồng. không phải là một PCB hai lớp, hoặc một PCB một lớp.

Nói cách khác, một PCB đa lớp phải có nhiều hơn hai lớp vật liệu dẫn điện hoặc một lớp đồng.

Các mức nằm trong của một PCB nhiều mức phải có ít nhất ba mức đồng, chúng tôi sẽ kết nối chúng với nhau thông qua các lỗ mạ bằng đồng. tuy nhiên, trong hai lớp pcb, có hai lớp dẫn điện ở phía trên và phía dưới của nền pcb.

lớp phủ trên các lỗ giữa mỗi lớp là đồng. Có thể là bốn, sáu, tám tầng… 40 tầng.

một bộ điều khiển nhiều mức là một bộ điều khiển phức tạp. Vì vậy, lớp trên và lớp dưới giống như PCB hai mặt, nhưng chúng xếp chồng lên nhau với một lớp cách điện ở giữa.

Ngoài ra, các nhà sản xuất nén từng lớp để tạo ra một PCB đơn, nhiều lớp, trong đó các lỗ mạ đồng kết nối tất cả các lớp.

 

Lợi ích của PCB đa lớp

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_2

Bảng mạch điện

 

các bộ phận bộ phận từ nhiều mức thường được sử dụng trong các ứng dụng mật độ cao. trong phần này, chúng tôi sẽ nói về những lợi ích chính của một bộ phận tử.

 

Vô địch hạng nhẹ

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_3

các bộ điện tử không được lắp đặt

Một trong những lợi ích của nhiều lớp PCB là loại bảng mạch này mỏng hơn và nhẹ hơn các loại PCB khác. Lợi thế về trọng lượng này là vì nhiều lớp PCB có ít lớp hơn các loại PCB khác.

Ví dụ, một PCB đa lớp có thể mỏng tới 0,004 in-sơ (0,1016 mm), trong khi một bảng sáu lớp thông thường có thể dày tới 0,032 in-sơ (0,81 mm).

Lợi thế trọng lượng này rất quan trọng trong một số ứng dụng, chẳng hạn như hàng không vũ trụ và các ứng dụng ô tô, mỗi ounce là quan trọng.

Hơn nữa, trọng lượng của nhiều mức PCB cũng làm cho các bảng mạch này dễ dàng xử lý hơn và ít bị hư hỏng trong quá trình lắp ráp và lắp đặt.

 

kích cỡ nhỏ

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_4

mạch tích hợp điện tử nhỏ trên một bộ pcb trống được sẵn sàng để lắp ráp bằng tay

 

kích thước của các bộ phận tử đa tầng cũng nhỏ hơn so với các sản phẩm tương đương. bởi vì một tổng đa tầng có nhiều mức dẫn điện hơn một tổng thống. Ví dụ, một PCB hai mặt hoặc một mặt.

 

 

 

 

 

 

 

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_6

 

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_7

 

 

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_8

 

 

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_9

 

 

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_10

 

 

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_11

 

 

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_12

 

 

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_13

 

 

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_14

 

 

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_15

PCB cũng được sử dụng cho các ứng dụng hàng không vũ trụ và quốc phòng khác nhau. ngoài ra, chúng thường xuất hiện trong hệ thống điều khiển bay, hệ thống dẫn đường và hệ thống dẫn đường. ngoài ra, bảng mạch in nhiều lớp cũng phù hợp với các loại tên lửa và vệ tinh.

 

bảng mạch in nhiều lớp

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_16

Xếp PCB 8 lớp

 

các cấu phần điện tử hoạt động và thụ động được bao gồm trên cùng và dưới cùng.

các mức bậc bên trong chủ yếu được sử dụng cho các đường dây. Do vậy, bạn có thể hàn các linh kiện điện tử thông qua và các linh kiện lắp đặt bề mặt (SMD) ở cả hai mặt của thiết kế này. với công nghệ ghép bề mặt và các công cụ pcba khác, bạn có thể hàn các cấu phần smd.

các bộ phận bộ phận thông thường được chồng lấp như sau:

 

các cấp cao nhất và dưới/ bên ngoài (các cấu phần điện tử)

 

tầng thứ nhất và tầng thứ hai là tầng trên và tầng dưới, nơi chúng tôi sẽ đặt tất cả các bộ phận điện tử.

cả hai lớp này đều có một lớp đồng mỏng, được xếp trên nền tảng điện.

kích thước và hình dạng của các đường điều khiển trên các lớp này phụ thuộc vào thiết kế của bảng mạch in.

 

các mức trong (các đường dây)

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_17

Tăng gấp đôi bảng PCB

 

tầng thứ ba và thứ tư là tầng bên trong, nơi chúng tôi đặt tất cả các đường liên kết.

các lớp này cũng có một lớp đồng mỏng trên một mặt phẳng điện. ngoài ra, độ dày của đồng trên các lớp này thường mỏng hơn nhiều so với các lớp trên cùng và dưới cùng. đó là bởi vì các lớp trên không cần phải mang nhiều dòng điện như các lớp trên và dưới.

tầng thứ năm và thứ sáu là tầng bên trong, nơi chúng tôi đặt tất cả các đường liên kết.

các lớp này cũng có một lớp đồng mỏng trên một mặt phẳng điện.

độ dày của đồng trên các lớp này thường mỏng hơn nhiều so với các lớp trên cùng và dưới cùng. bởi vì các lớp trên không phải mang nhiều dòng điện như các lớp trên cùng và dưới cùng.

 

lớp dẫn điện

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_18

kiểm tra chất lượng bảng mạch in dựa trên các thiết bị tia x hiện đại

 

lớp dẫn điện trong bảng mạch in nhiều lớp là một phần của đồng. đồng được xếp thành lớp điện tử. độ dày của đồng trên lớp dẫn điện thường mỏng hơn nhiều so với các lớp trên cùng và dưới cùng. bởi vì các lớp trên không phải mang nhiều dòng điện như các lớp trên cùng và dưới cùng.

 

công nghệ sản xuất đa lớp pcb

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_19

quy trình công nghệ-bảng lắp ráp

 

quy trình sản xuất của bảng mạch in nhiều mức tương tự như quy trình sản xuất của bảng mạch in hai mặt. đầu tiên, một lớp vật liệu dẫn điện được đặt ở mỗi bên của nền tảng cách điện.

Tiếp theo, hai hoặc nhiều PCB hai mặt được kẹp lại với nhau để hình thành một mức bên trong. Cuối cùng, bạn nên thêm các bộ phận bên ngoài và che toàn bộ bộ PCB đa lớp với vật liệu cách ly.

 

để tạo nên lõi bên trong

 

lõi bên trong là bước đầu tiên trong quá trình sản xuất nhiều lớp pcb. đầu tiên, chọn một tấm ván có độ dày thích hợp, được phủ bằng số lượng cần thiết.

hai mặt của lõi được phủ bởi một chất kháng màng khô và vật liệu nhạy cảm với tia cực tím.

Tiếp theo, chúng tôi sử dụng màng điện tử tạo ra để chuyển mạch và mặt phẳng bên trong vào chất chống ăn mòn. Sau đó, tia cực tím tiếp xúc trực tiếp với chất chống ăn mòn, làm cho nó trở nên cứng lên và dính vào bề mặt của lõi.

trong bước tiếp theo, vật liệu chất lượng sẽ được hình thành. các chất chống xói mòn sẽ phơi bày các vùng đồng bị loại bỏ khỏi bề mặt lõi.

 

công nghệ in nhiều lớp

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_20

các kỹ thuật viên sẽ cắm các linh kiện điện tử vào pdb để lắp ráp

 

Một số nhà sản xuất PCB sử dụng một quy trình laminate để khai thác các vật liệu bằng các lõi bên trong, các thanh mảnh đồng và các thanh” chất” (vải thủy tinh dệt có chứa epoxy).

Tiếp theo, chúng tôi sẽ khoan một lỗ trên nhiều lớp PCB. thêm vào đó, bạn có thể sử dụng một máy cnc với một cái khoan xoay để hoàn thành thao tác này. ngoài ra, các mũi khoan được định hướng chính xác và tiếp xúc với nhiều lớp pcb.

sau khi quá trình khoan đã hoàn thành, nhiều lớp pcb có thể được tiến hành quá trình mạ điện. Trong quá trình này, bạn có thể bôi một lớp kim loại mỏng lên một PCB có nhiều lớp khoan. ngoài ra, kim loại này thường là đồng.

bước cuối cùng của quá trình sản xuất nhiều bộ phận là khử răng cưa. Thông thường, màng kháng hàn là màu xanh lá cây hoặc màu đen được sử dụng cho nhiều mức PCB. vì vậy, điều này có thể bảo vệ nhiều bộ phận tử bảo vệ khỏi oxy hóa và ăn mòn.

 

Vật liệu PCB đa lớp

 

chọn lựa vật liệu nhiều mức pcb rất quan trọng vì rất nhiều lý do. Ví dụ, bạn có thể chọn một vật liệu PCB nhiều lớp với độ tiếp dẫn thấp, hoặc một vật liệu PCB nhiều lớp với độ dẫn nhiệt thấp. Ngoài ra, các vật liệu PCB đa lớp phải có sự ổn định kích thước tốt. và chúng nên có thể chịu được điều kiện khắc nghiệt của quá trình sản xuất nhiều lớp.

có rất nhiều vật liệu nhiều lớp khác nhau trên thị trường. một số vật liệu nhiều mức PCB phổ biến hơn bao gồm:

polyimide

Rogers ro400 series

Teflon

polycarbonate

FR-408HR Laminate

Mỗi vật liệu PCB đa lớp có các thuộc tính riêng và rất phù hợp với nhiều lớp PCB. Nói chung, một vật liệu PCB nhiều mức phải có các thuộc tính quang điện tốt, cường độ cơ học tốt và ổn định nhiệt tốt.

Khi chọn một vật liệu nhiều mức PCB, bạn phải cân nhắc việc sử dụng nhiều mức PCB như mong muốn. Ví dụ, một vật liệu PCB nhiều mức cho các ứng dụng nhiệt độ phải chịu được nhiệt độ cao hơn 300°C.

xem xét khả năng sản xuất của các vật liệu pcb cũng quan trọng. Ví dụ, một số vật liệu PCB nhiều lớp rất khó để sản xuất và đòi hỏi các kỹ thuật gia công đặc biệt.

 

Độ cứng đa lớp-Mềm PCB

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_21

các linh kiện điện tử và thiết bị

 

Đối với nhiều mức độ chắc chắn-một PCB là một mức PCB với một mức độ chắc chắn và một mức linh hoạt. Ngoài ra, phần cứng thường được làm từ vật liệu FR-42, trong khi phần mềm sử dụng polyimide.

 

Ứng dụng gãi nhiều lớp

 

Các PCB đa lớp được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau, bao gồm:

thiết bị điện tử hàng không

thiết bị điện tử quân sự

sản phẩm điện tử y tế

viễn thông

 

lợi ích của các bảng in vẽ đa lớp

 

một bộ pcb đa cấp có nhiều lợi ích so với một bộ pcb đa cấp thông thường, bao gồm:

tăng tính linh hoạt

-Tăng cường độ bền

Giảm kích thước và trọng lượng

cải thiện hiệu năng trong môi trường khắc nghiệt

PCB đa lớp là tương lai của các sản phẩm điện tử. do nhiều lợi ích của chúng, chúng chắc chắn sẽ trở nên phổ biến hơn trong một loạt các ứng dụng.

 

PCB đa lớp và PCB hai mặt và PCB một lớp

 

Một PCB đa lớp bao gồm nhiều lớp vật liệu dẫn điện, thường thay thế giữa các lớp cách ly và các lớp dẫn điện. PCB hai mặt có hai mức điện, trong khi một mức PCB chỉ có một mức.

Hơn nữa, nhiều mức PCB có nhiều lợi ích hơn so với các bộ PCB hai mặt và một mức, bao gồm tính linh hoạt hơn, độ dài hơn, kích thước và trọng lượng nhỏ hơn, và hiệu suất hơn so với các môi trường khắc nghiệm.

mặc dù có nhiều lợi ích của một bộ phim đa cấp, nhưng cũng có một số lợi ích. Ví dụ, chúng đắt hơn nhiều so với PCB hai mặt hoặc một lớp và khó hơn để sản xuất. Hơn nữa, một PCB nhiều mức không có sẵn rộng rãi như một PCB hai mặt hoặc một mức.

mặc dù có những nhược điểm, bảng mạch in nhiều lớp là tương lai của các sản phẩm điện tử. chúng có nhiều lợi ích và rất phù hợp cho nhiều ứng dụng. Khi công nghệ tiếp tục phát triển, PCB đa lớp có thể trở nên phổ biến hơn trong những năm tới.

 

các điều kiện về thiết kế nhiều mức pcb

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_22

việc cập nhật với vùng phủ đầu của công nghệ mảng hình cầu bga trên bảng điện tử

có một số điều cần phải cân nhắc khi thiết kế một bộ phim đa tầng. như số lượng các mức, độ dày của chất chiều đồng, hằng số tiếp điện của vật liệu cách ly, v. v…

Bạn cũng nên nhớ rằng một PCB nhiều lớp có chi phí sản xuất cao hơn so với các bảng mạch in thông thường. bởi vì chúng cần thiết bị và công nghệ đặc biệt.

tuy nhiên, những lợi ích của nhiều lớp pcb vượt xa chi phí. Chúng mang lại sự linh hoạt hơn trong thiết kế, hiệu năng điện tử tốt hơn và độ tin cậy cao hơn.

 

chọn một nhà sản xuất nhiều tập hợp thích hợp

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_23

công nghệ vi điện tử hiện đại

 

Khi chọn một nhà sản xuất một PCB đa lớp, rất quan trọng để xem xét những điều sau:

kinh nghiệm của các nhà sản xuất trong việc sản xuất các bảng mạch in nhiều lớp.

– các nhà sản xuất có khả năng cung cấp các bộ phận tử nhiều mức với các đặc tính và đặc điểm kỹ thuật mong muốn.

giá của bảng mạch in nhiều lớp.

Khi chọn một nhà sản xuất nhiều mức PCB, quy trình sản xuất nhiều mức PCB cũng là một điều quan trọng để xem xét. Ví dụ, một số quy trình PCB đa cấp không tương thích với một số vật liệu PCB đa cấp. Ngoài ra, các nhà sản xuất nên có thể cung cấp một vật liệu PCB đa lớp với các thuộc tính mong muốn.

 

tóm tắt

 

bảng mạch in nhiều lớp: tương lai của điện tử?_24

các bảng mạch xếp chồng lên nhau

 

bảng mạch in nhiều lớp là tương lai của các sản phẩm điện tử. Chúng có rất nhiều lợi ích so với các PCB một mặt và hai mặt, bao gồm hiệu năng nâng cao, kích thước dạng thức nhỏ hơn và chi phí thấp hơn.

Tuy nhiên, việc thiết kế và sản xuất một PCB nhiều mức phức tạp hơn so với các PCB một mặt và hai mặt. hướng dẫn này sẽ giải thích các bộ phận tử nhiều mức là gì, chúng làm việc như thế nào và những ưu và khuyết tất của chúng. Xin liên hệ với chúng tôi nếu bạn có bất cứ câu hỏi nào về một PCB đa lớp. Cảm ơn đã đọc!