市面上最多的應(yīng)該就普通的雙面pcb板了,簡單的孔,簡單的線路,制作工藝也簡單,大批量生產(chǎn),交期快。但是技術(shù)的不斷更新,pcb不斷集成化,復(fù)雜化,高精密化為了滿足更多行業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品的需求,多層pcb的市場(chǎng)也越來越大,已經(jīng)成為目前非常常見的電路板,一般做四層、六層、八層都是廠家的,高多層的十層、12層pcb甚至二十幾層更高。今天小編就來分享一下多層pcb板為何區(qū)別于普通pcb.
多層pcb板的厚度以及與普通雙面pcb板的區(qū)別
多層pcb板的厚度不同的層數(shù)厚度不同,一般厚度和銅箔厚度、介質(zhì)厚度、板材規(guī)格厚度有關(guān)系。單靠肉眼我們很難看除多層板是幾層的,需要專業(yè)的機(jī)器檢測(cè)才能知曉。
一般銅箔厚度是1盎司,單層板材規(guī)格厚度是1.0mm。多層pcb一般經(jīng)過壓合,厚度更厚機(jī)械強(qiáng)度更大,線路可以實(shí)現(xiàn)多層導(dǎo)電,實(shí)現(xiàn)更好的帶電器性能。
多層pcb板的布線與普通pcb板的區(qū)別
多層pcb線路板的布線規(guī)則技巧
(1)元器件最好單面放置。如果需要雙面放置元器件,在底層(BottomLayer)放置插針式元器件,就有可能造成電路板不易安放,也不利于焊接,所以在底層(BottomLayer)最好只放置貼片元器件,類似常見的計(jì)算機(jī)顯卡PCB板上的元器件布置方法。單面放置時(shí)只需在電路板的一個(gè)面上做絲印層,便于降低成本。
(2)合理安排接口元器件的位置和方向。一般來說,作為電路板和外界(電源、信號(hào)線)連接的連接器元器件,通常布置在電路板的邊緣,如串口和并口。如果放置在電路板的中央,顯然不利于接線,也有可能因?yàn)槠渌骷淖璧K而無法連接。另外在放置接口時(shí)要注意接口的方向,使得連接線可以順利地引出,遠(yuǎn)離電路板。接口放置完畢后,應(yīng)當(dāng)利用接口元器件的String(字符串)清晰地標(biāo)明接口的種類;對(duì)于電源類接口,應(yīng)當(dāng)標(biāo)明電壓等級(jí),防止因接線錯(cuò)誤導(dǎo)致電路板燒毀。
(3)高壓元器件和低壓元器件之間最好要有較寬的電氣隔離帶。也就是說不要將電壓等級(jí)相差很大的元器件擺放在一起,這樣既有利于電氣絕緣,對(duì)信號(hào)的隔離和抗干擾也有很大好處。
(4)電氣連接關(guān)系密切的元器件最好放置在一起。這就是模塊化的布局思想。
(5)對(duì)于易產(chǎn)生噪聲的元器件,例如時(shí)鐘發(fā)生器和晶振等高頻器件,在放置的時(shí)候應(yīng)當(dāng)盡量把它們放置在靠近CPU的時(shí)鐘輸入端。大電流電路和開關(guān)電路也容易產(chǎn)生噪聲,在布局的時(shí)候這些元器件或模塊也應(yīng)該遠(yuǎn)離邏輯控制電路和存儲(chǔ)電路等高速信號(hào)電路,如果可能的話,盡量采用控制板結(jié)合功率板的方式,利用接口來連接,以提高電路板整體的抗干擾能力和工作可靠性。
多層pcb相對(duì)于普通pcb單雙面板來講,多了很多層數(shù)的設(shè)計(jì)布線的技巧,制作要采用壓合技術(shù),相對(duì)而言做起來之難度會(huì)比較大。
多層pcb板的制作流程要比普通單雙面板要復(fù)雜
多層pcb板的生產(chǎn)制作工藝流程較為復(fù)雜
多層pcb特點(diǎn)
裝配密度高、體積小、質(zhì)量輕由于裝配密度高,各組件(包括元器件)間的連線減少,因此提高了可靠性;可以增加布線層數(shù),從而加大了設(shè)計(jì)靈活性;能構(gòu)成具有一定阻抗的電路;可形成高速傳輸電路;可設(shè)置電路、磁路屏蔽層,還可設(shè)置金屬芯散熱層以滿足屏蔽、散熱等特種功能需要;安裝簡單,可靠性高。
多層pcb的生產(chǎn)工序流程
一、黑化和棕化的目的
①去除表面的油污,雜質(zhì)等污染物;
②增大銅箔的比表面,從而增大與樹脂接觸面積,有利于樹脂充分?jǐn)U散,形成較大的結(jié)合力;
③使非極性的銅表面變成帶極性CuO和Cu2O的表面,增加銅箔與樹脂間的極性鍵結(jié)合;
④經(jīng)氧化的表面在高溫下不受濕氣的影響,減少銅箔與樹脂分層的幾率。
⑤內(nèi)層線路做好的板子必須要經(jīng)過黑化或棕化后才能進(jìn)行層壓。它是對(duì)內(nèi)層板子的線路銅表面進(jìn)行氧化處理。一般生成的Cu2O為紅色、CuO為黑色,所以氧化層中Cu2O為主稱為棕化、CuO為主的稱為黑化。
1.層壓是借助于B-階半固化片把各層線路粘結(jié)成整體的過程。這種粘結(jié)是通過界面上大分子之間的相互擴(kuò)散,滲透,進(jìn)而產(chǎn)生相互交織而實(shí)現(xiàn)。階半固化片把各層線路粘結(jié)成整體的過程。這種粘結(jié)是通過界面上大分子之間的相互擴(kuò)散,滲透,進(jìn)而產(chǎn)生相互交織而實(shí)現(xiàn)。
2.目的:將離散的多層板與黏結(jié)片一起壓制成所需要的層數(shù)和厚度的多層板。
①排版將銅箔,黏結(jié)片(半固化片),內(nèi)層板,不銹鋼,隔離板,牛皮紙,外層鋼板等材料按工藝要求疊合。如果六層以上的板還需要預(yù)排版。將銅箔,黏結(jié)片(半固化片),內(nèi)層板,不銹鋼,隔離板,牛皮紙,外層鋼板等材料按工藝要求疊合。如果六層以上的板還需要預(yù)排版。
②層壓過程將疊好的電路板送入真空熱壓機(jī)。利用機(jī)械所提供的熱能,將樹脂片內(nèi)的樹脂熔融,借以粘合基板并填充空隙。
③層壓對(duì)于設(shè)計(jì)人員來說,層壓首先需要考慮的是對(duì)稱性。因?yàn)榘遄釉趯訅旱倪^程中會(huì)受到壓力和溫度的影響,在層壓完成后板子內(nèi)還會(huì)有應(yīng)力存在。因此如果層壓的板子兩面不均勻,那兩面的應(yīng)力就不一樣,造成板子向一面彎曲,大大影響PCB的性能??朴央娐穼I(yè)生產(chǎn)高精密多層電路板,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于:LCD液晶模塊、通信設(shè)備、儀器儀表、工業(yè)電源、數(shù)碼、醫(yī)療電子、工控設(shè)備、LED模組/模塊、電力能源、交通運(yùn)輸、科教研發(fā)、汽車、航天航空等高科技領(lǐng)域。
另外,就算在同一平面,如果布銅分布不均勻時(shí),會(huì)造成各點(diǎn)的樹脂流動(dòng)速度不一樣,這樣布銅少的地方厚度就會(huì)稍薄一些,而布銅多的地方厚度就會(huì)稍厚一些。為了避免這些問題,在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)布銅的均勻性、疊層的對(duì)稱性、盲埋孔的設(shè)計(jì)布置等等各方面的因數(shù)都必須進(jìn)行詳細(xì)考率。
二、去鉆污與沉銅
目的:將貫通孔金屬化。
①電路板的基材是由銅箔,玻璃纖維,環(huán)氧樹脂組成。在制作過程中基材鉆孔后孔壁截面就是由以上三部分材料組成。
②孔金屬化就是要解決在截面上覆蓋一層均勻的,耐熱沖擊的金屬銅??捉饘倩褪且鉀Q在截面上覆蓋一層均勻的,耐熱沖擊的金屬銅。
③流程分為三個(gè)部分:一去鉆污流程,二化學(xué)沉銅流程,三加厚銅流程(全板電鍍銅)。
三、沉銅與加厚銅
孔的金屬化涉及到一個(gè)能力的概念,厚徑比。厚徑比是指板厚與孔徑的比值。,厚徑比。厚徑比是指板厚與孔徑的比值。當(dāng)板子不斷變厚,而孔徑不斷減小時(shí),化學(xué)yao水越來越難進(jìn)入鉆孔的深處,雖然電鍍?cè)O(shè)備利用振動(dòng)、加壓等等方法讓yao水得以進(jìn)入鉆孔中心,可是濃度差造成的中心鍍層偏薄仍然無法避免。這時(shí)會(huì)出現(xiàn)鉆孔層微開路現(xiàn)象,當(dāng)電壓加大、板子在各種惡劣情況下受沖擊時(shí),缺陷完全暴露,造成板子的線路斷路,無法完成指定的工作。
所以,設(shè)計(jì)人員需要及時(shí)的了解制板廠家的工藝能力,否則設(shè)計(jì)出來的PCB就很難在生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)。需要注意的是,厚徑比這個(gè)參數(shù)不僅在通孔設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮,在盲埋孔設(shè)計(jì)時(shí)也需要考慮。
四、外層干膜與圖形電鍍
外層圖形轉(zhuǎn)移與內(nèi)層圖形轉(zhuǎn)移的原理差不多,都是運(yùn)用感光的干膜和拍照的方法將線路圖形印到板子上。外層干膜與內(nèi)層干膜不同在于:
①如果采用減成法,那么外層干膜與內(nèi)層干膜相同,采用負(fù)片做板。板子上被固化的干膜部分為線路。去掉沒固化的膜,經(jīng)過酸性蝕刻后退膜,線路圖形因?yàn)楸荒けWo(hù)而留在板上。
由此可見,多層pcb板和普通單雙面板無論是設(shè)計(jì),布線,制作工藝,都是不同的,制作起來相對(duì)要難很對(duì),尤其是壓合工藝,相對(duì)于多層pcb是比較復(fù)雜,尤其是20層以上的多層PCB的壓合。更多多層pcb的問題可以咨詢金瑞欣特種電路。