不知道大家有没有发现这么一个现象:PCB的层数大部分都是偶数层,如常见的四层板、六层板。为什么会这样呢?事实上,偶数层的PCB确实要多于奇数层的PCB,而且也更有优势。那么PCB层数大部分都是偶数是什么原因呢?下面造物数科小编就针对这个问题来为大家详细介绍下。
一、PCB层数大部分都是偶数是什么原因?
1、生产工艺
双面覆铜核心板材:SMT贴片工厂通常使用双面覆铜的核心板材,这意味着电路板的导电平面通常保存在双面覆铜的芯层上。由于双面覆铜芯层常见且经济,多数PCB都以这种方式制造,导致导电平面数量通常为偶数。
非标准工艺需求:奇数层PCB需要在核结构工艺的基础上增加非标准的层叠核层粘合工艺,这增加了生产工艺的复杂性。
2、成本效益
原材料成本:虽然奇数层PCB因缺少一层介质和箔而在原材料成本上略低于偶数层PCB,但这一差异并不足以成为选择奇数层的主要原因。
加工成本:奇数层PCB的加工成本明显高于偶数层PCB。内层的加工成本相同,但箔/芯结构显著增加外层的加工成本。此外,奇数层PCB需要额外的处理步骤和特殊工艺,进一步增加了制造成本。
3、制造可行性
标准制造流程:多层PCB的设计通常更容易制造和处理,因为它们符合标准的制造流程。奇数层PCB需要额外的处理步骤和特殊工艺,增加了制造的复杂性。
生产效率:在核结构外添加箔材会降低工厂的生产效率,同时增加划伤和蚀刻错误的风险。
4、性能表现
减少弯曲风险:在制造过程中,不同层之间的层压张力差异可能导致PCB弯曲。奇数层PCB更容易出现这种弯曲,而偶数层PCB可以减少这种风险,因为内部和外部层之间具有对称性。这种对称性有助于保持PCB的平整度和稳定性,从而提高其性能表现。
热管理:多层PCB提供更多层次,允许更好地管理热量。通过在内部层中添加散热层,可以提高散热效果,适用于高功率电子设备。偶数层PCB在热管理方面通常更具优势。
5、品质保障
质量稳定性:奇数层PCB由于需要特殊工艺和额外处理步骤,更容易产生质量问题,如弯曲和抗干扰能力下降。而偶数层PCB则因符合标准制造流程而具有更高的质量稳定性。
客户接受度:对于大多数客户来说,偶数层PCB因其成本效益、性能表现和品质保障而成为更受欢迎的选择。
二、奇数层PCB如何平衡层叠、降低成本?
当设计中出现奇数层PCB时,用以下几种方法可以平衡层叠、降低PCB制作成本、避免PCB弯曲。
1、增加一层信号层并利用
如果设计PCB的电源层为偶数而信号层为奇数可采用这种方法。增加的层不增加成本,但却可以缩短交货时间、改善PCB质量。
2、增加一附加电源层
如果设计PCB的电源层为奇数而信号层为偶数可采用这种方法。一个简单的方法是在不改变其他设置的情况下在层叠中间加一地层。先按奇数层PCB种布线,再在中间复制地层,标记剩余的层。这和加厚地层的敷箔的电气特性一样。
3、在接近PCB层叠中央添加一空白信号层
这种方法最小化层叠不平衡性,改善PCB的质量。先按奇数层布线,再添加一层空白信号层,标记其余层。在微波电路和混合介质(介质有不同介电常数)电路中采用。
综上所述,PCB层数大部分都是偶数的原因是多方面的,包括生产工艺、成本效益、制造可行性、性能表现以及品质保障等,这些因素共同推动了PCB叠层设计多为偶数层的趋势。