ელექტრო ინჟინრები ხშირად აწყდებიან დილემას PCB დიზაინისთვის ფენების ოპტიმალური რაოდენობის განსაზღვრის შესახებ.უკეთესია მეტი ფენის გამოყენება თუ ნაკლები?როგორ იღებთ გადაწყვეტილებას PCB-ის ფენების რაოდენობაზე?
1.რას ნიშნავს PCB ფენა?
PCB-ის ფენები ეხება სპილენძის ფენებს, რომლებიც ლამინირებულია სუბსტრატით.გარდა ერთი ფენის PCB-ებისა, რომლებსაც აქვთ მხოლოდ ერთი სპილენძის ფენა, ყველა PCB-ს ორი ან მეტი ფენით აქვს ლუწი რაოდენობის ფენა.კომპონენტები შედუღებულია ყველაზე გარე ფენაზე, ხოლო სხვა ფენები ემსახურება გაყვანილობის კავშირებს.თუმცა, ზოგიერთი მაღალი დონის PCB ასევე ჩაათავსებს კომპონენტებს შიდა ფენებში.
PCB გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიაში სხვადასხვა ელექტრონული მოწყობილობებისა და მანქანების დასამზადებლად, როგორიცაა სამომხმარებლო ელექტრონიკა, ავტომობილები, ტელეკომუნიკაციები, აერონავტიკა, სამხედრო და სამედიცინო.
ინდუსტრიები.კონკრეტული დაფის ფენების რაოდენობა და ზომა განსაზღვრავს PCB-ის სიმძლავრეს და სიმძლავრეს.როგორც ფენების რაოდენობა იზრდება, ასევე იზრდება ფუნქციონირება.
2.როგორ განვსაზღვროთ PCB ფენების რაოდენობა?
PCB-სთვის ფენების შესაბამისი რაოდენობის გადაწყვეტისას, მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ მრავალი ფენის გამოყენების უპირატესობა ერთი ან ორმაგი ფენის წინააღმდეგ.ამავდროულად, ასევე აუცილებელია გავითვალისწინოთ ერთი ფენის დიზაინის გამოყენების უპირატესობები მრავალშრიანი დიზაინის უპირატესობებთან შედარებით.ეს ფაქტორები შეიძლება შეფასდეს შემდეგი ხუთი პერსპექტივიდან:
2-1.სად იქნება გამოყენებული PCB?
PCB დაფის სპეციფიკაციების დადგენისას, მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ განკუთვნილი მანქანა ან მოწყობილობა, რომელშიც გამოყენებული იქნება PCB, ისევე როგორც მიკროსქემის დაფის სპეციფიკური მოთხოვნები ასეთი აღჭურვილობისთვის.ეს მოიცავს იმის განსაზღვრას, იქნება თუ არა PCB დაფა გამოყენებული დახვეწილ და
კომპლექსური ელექტრონული პროდუქტები, ან უფრო მარტივ პროდუქტებში ძირითადი ფუნქციონირებით.
2-2.რა სამუშაო სიხშირეა საჭირო PCB-სთვის?
სამუშაო სიხშირის საკითხი გასათვალისწინებელია PCB-ის დიზაინის დროს, რადგან ეს პარამეტრი განსაზღვრავს PCB-ის ფუნქციონალურობასა და სიმძლავრეს.უფრო მაღალი სიჩქარისა და ოპერაციული შესაძლებლობებისთვის აუცილებელია მრავალშრიანი PCB-ები.
2-3.რა არის პროექტის ბიუჯეტი?
გასათვალისწინებელი სხვა ფაქტორებია სინგლის წარმოების ხარჯები
და ორფენიანი PCB-ები მრავალშრიანი PCB-ების წინააღმდეგ.თუ გსურთ PCB რაც შეიძლება მაღალი ტევადობით, ღირებულება აუცილებლად იქნება შედარებით მაღალი.
ზოგიერთი ადამიანი კითხულობს ურთიერთობას PCB-ში ფენების რაოდენობასა და მის ფასს შორის.ზოგადად, რაც უფრო მეტი ფენა აქვს PCB-ს, მით უფრო მაღალია მისი ფასი.ეს იმიტომ ხდება, რომ მრავალშრიანი PCB-ის დაპროექტებას და დამზადებას უფრო მეტი დრო სჭირდება და, შესაბამისად, მეტი ღირს.ქვემოთ მოყვანილი დიაგრამა გვიჩვენებს მრავალშრიანი PCB-ების საშუალო ღირებულებას სამი განსხვავებული მწარმოებლისთვის შემდეგ პირობებში:
PCB შეკვეთის რაოდენობა: 100;
PCB ზომა: 400mm x 200mm;
ფენების რაოდენობა: 2, 4, 6, 8, 10.
სქემა აჩვენებს PCB-ების საშუალო ფასს სამი განსხვავებული კომპანიისგან, მიწოდების ხარჯების გარეშე.PCB-ის ღირებულება შეიძლება შეფასდეს PCB-ის ციტირების ვებსაიტების გამოყენებით, რაც საშუალებას გაძლევთ აირჩიოთ სხვადასხვა პარამეტრი, როგორიცაა გამტარის ტიპი, ზომა, რაოდენობა და ფენების რაოდენობა.ეს სქემა მხოლოდ ზოგად წარმოდგენას იძლევა სამი მწარმოებლის PCB საშუალო ფასების შესახებ და ფასები შეიძლება განსხვავდებოდეს ფენების რაოდენობის მიხედვით.ტრანსპორტირების ხარჯები არ შედის.ეფექტური კალკულატორები ხელმისაწვდომია ონლაინში, რომლებსაც თავად მწარმოებლები აწვდიან, რათა მომხმარებლებს დაეხმარონ შეაფასონ თავიანთი ბეჭდური სქემების ღირებულება სხვადასხვა პარამეტრებზე, როგორიცაა გამტარის ტიპი, ზომა, რაოდენობა, ფენების რაოდენობა, საიზოლაციო მასალები, სისქე და ა.შ.
2-4.რა არის საჭირო მიწოდების დრო PCB-სთვის?
მიწოდების დრო ეხება დროს, რომელიც სჭირდება ერთ/ორმაგი/მრავალფენიანი PCB-ების დამზადებას და მიწოდებას.როდესაც თქვენ გჭირდებათ დიდი რაოდენობით PCB-ების წარმოება, უნდა გაითვალისწინოთ მიწოდების დრო.ერთჯერადი/ორმაგი/მრავალფენიანი PCB-ების მიწოდების დრო მერყეობს და დამოკიდებულია PCB ფართობის ზომაზე.რა თქმა უნდა, თუ თქვენ გსურთ მეტი თანხის დახარჯვა, მიწოდების დრო შეიძლება შემცირდეს.
2-5.რა სიმკვრივესა და სიგნალის ფენას მოითხოვს PCB?
PCB-ში ფენების რაოდენობა დამოკიდებულია პინის სიმკვრივეზე და სიგნალის ფენებზე.მაგალითად, პინის სიმკვრივე 1.0 მოითხოვს სიგნალის 2 ფენას, ხოლო პინის სიმკვრივის შემცირებით, საჭირო ფენების რაოდენობა გაიზრდება.თუ პინის სიმკვრივეა 0.2 ან ნაკლები, საჭიროა PCB-ის მინიმუმ 10 ფენა.
3.PCB-ის სხვადასხვა ფენების უპირატესობები - ერთ ფენა/ორმაგი ფენა/მრავალ ფენა.
3-1.ერთ ფენიანი PCB
ერთფენიანი PCB-ის აგება მარტივია, რომელიც შედგება ელექტროგამტარი მასალის დაპრესილი და შედუღებული ფენების ერთი ფენისგან.პირველი ფენა დაფარულია სპილენძის მოპირკეთებული ფირფიტით, შემდეგ კი გამოიყენება შედუღების საწინააღმდეგო ფენა.ერთფენიანი PCB-ის დიაგრამაზე, როგორც წესი, ნაჩვენებია სამი ფერადი ზოლი, რომელიც წარმოადგენს ფენას და მის ორ დაფარვის ფენას - ნაცრისფერი დიელექტრიკული ფენისთვის, ყავისფერი სპილენძის დაფარული ფირფიტისთვის და მწვანე - შედუღების საწინააღმდეგო ფენისთვის.
უპირატესობები:
● წარმოების დაბალი ღირებულება, განსაკუთრებით სამომხმარებლო ელექტრონიკის წარმოებისთვის, რომელსაც აქვს უფრო მაღალი ხარჯების ეფექტურობა.
● კომპონენტების აწყობა, ბურღვა, შედუღება და მონტაჟი შედარებით მარტივია და წარმოების პროცესს ნაკლებად ექმნება პრობლემები.
● ეკონომიური და შესაფერისი მასიური წარმოებისთვის.
●იდეალური არჩევანი დაბალი სიმკვრივის დიზაინისთვის.
აპლიკაციები:
● ძირითადი კალკულატორები იყენებენ ერთ ფენიან PCB-ებს.
● რადიოები, როგორიცაა დაბალფასიანი რადიო მაღვიძარა ზოგად საქონლის მაღაზიებში, ჩვეულებრივ იყენებენ ერთ ფენიან PCB-ებს.
● ყავის აპარატები ხშირად იყენებენ ერთ ფენიან PCB-ებს.
● ზოგიერთი საყოფაცხოვრებო ტექნიკა იყენებს ერთ ფენიან PCB-ებს.
3-2.ორ ფენიანი PCB
ორ ფენიანი PCB აქვს სპილენძის მოპირკეთების ორი ფენა საიზოლაციო ფენით შორის.კომპონენტები მოთავსებულია დაფის ორივე მხარეს, რის გამოც მას ასევე უწოდებენ ორმხრივ PCB-ს.ისინი იწარმოება სპილენძის ორი ფენის შეერთებით დიელექტრიკულ მასალასთან ერთად და სპილენძის თითოეულ მხარეს შეუძლია სხვადასხვა ელექტრული სიგნალის გადაცემა.ისინი შესაფერისია აპლიკაციებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ მაღალ სიჩქარეს და კომპაქტურ შეფუთვას.
ელექტრული სიგნალები გადადის სპილენძის ორ ფენას შორის და მათ შორის არსებული დიელექტრიკული მასალა ხელს უწყობს ამ სიგნალების ერთმანეთთან ჩარევის თავიდან აცილებას.ორფენიანი PCB არის ყველაზე გავრცელებული და ეკონომიური მიკროსქემის წარმოება.
ორფენიანი PCB-ები მსგავსია ერთ ფენიანი PCB-ების, მაგრამ აქვთ შებრუნებული სარკისებური ქვედა ნახევარი.ორფენიანი PCB-ების გამოყენებისას დიელექტრიკული ფენა უფრო სქელია, ვიდრე ერთშრიანი PCB-ების.გარდა ამისა, არის სპილენძის მოპირკეთება დიელექტრიკული მასალის ორივე ზედა და ქვედა მხარეს.გარდა ამისა, ლამინირებული დაფის ზედა და ქვედა ნაწილი დაფარულია შედუღების წინააღმდეგობის ფენით.
ორფენიანი PCB-ის დიაგრამა, როგორც წესი, ჰგავს სამ ფენიან სენდვიჩს, სქელი ნაცრისფერი ფენით შუაში, რომელიც წარმოადგენს დიელექტრიკულს, ყავისფერი ზოლები ზედა და ქვედა ფენებზე, რომლებიც სპილენძს წარმოადგენს და თხელი მწვანე ზოლები ზედა და ქვედა ნაწილზე. წარმოადგენს შედუღების წინააღმდეგობის ფენას.
უპირატესობები:
● მოქნილი დიზაინი ხდის მას შესაფერისი სხვადასხვა მოწყობილობებისთვის.
● დაბალფასიანი სტრუქტურა, რაც მას მოსახერხებელს ხდის მასობრივი წარმოებისთვის.
● მარტივი დიზაინი.
● მცირე ზომის შესაფერისი სხვადასხვა აღჭურვილობისთვის.
აპლიკაციები:
ორფენიანი PCB შესაფერისია მარტივი და რთული ელექტრონული მოწყობილობების ფართო სპექტრისთვის.მასობრივი წარმოების აღჭურვილობის მაგალითები, რომლებსაც აქვთ ორფენიანი PCB-ები, მოიცავს:
● HVAC დანადგარები, საცხოვრებელი სახლების გათბობისა და გაგრილების სისტემები სხვადასხვა ბრენდისგან, ყველა მოიცავს ორ ფენიან დაბეჭდილ მიკროსქემის დაფებს.
● გამაძლიერებლები, ორშრიანი PCB-ები აღჭურვილია გამაძლიერებლების ერთეულებით, რომლებსაც ბევრი მუსიკოსი იყენებს.
● პრინტერები, სხვადასხვა კომპიუტერის პერიფერიული მოწყობილობები ეყრდნობა ორფენიან PCB-ებს.
3-3.ოთხ ფენიანი PCB
4-ფენიანი PCB არის ბეჭდური მიკროსქემის დაფა ოთხი გამტარ ფენით: ზედა, ორი შიდა ფენა და ქვედა.ორივე შიდა ფენა არის ბირთვი, რომელიც, როგორც წესი, გამოიყენება როგორც დენის ან მიწის სიბრტყე, ხოლო გარე ზედა და ქვედა ფენები გამოიყენება კომპონენტების დასაყენებლად და მარშრუტიზაციის სიგნალებისთვის.
გარე ფენები, როგორც წესი, დაფარულია შედუღების წინააღმდეგობის ფენით დაუცველი ბალიშებით, რათა უზრუნველყონ ზედაპირზე დამონტაჟებული მოწყობილობებისა და ხვრელების კომპონენტების დამაკავშირებელი ადგილები.ხვრელები, როგორც წესი, გამოიყენება ოთხ ფენას შორის კავშირების უზრუნველსაყოფად, რომლებიც ლამინირებულია ერთად დაფის შესაქმნელად.
აქ მოცემულია ამ ფენების დაყოფა:
- ფენა 1: ქვედა ფენა, ჩვეულებრივ, სპილენძისგან.იგი ემსახურება როგორც მთელი მიკროსქემის დაფის საფუძველს, რომელიც მხარს უჭერს სხვა ფენებს.
- Layer 2: Power layer.მას ასე ეწოდა, რადგან ის უზრუნველყოფს სუფთა და სტაბილურ ენერგიას მიკროსქემის დაფის ყველა კომპონენტს.
- ფენა 3: მიწის სიბრტყის ფენა, რომელიც ემსახურება როგორც გრუნტის წყაროს მიკროსქემის დაფის ყველა კომპონენტისთვის.
- ფენა 4: ზედა ფენა გამოიყენება სიგნალების მარშრუტიზაციისთვის და კომპონენტებისთვის კავშირის წერტილების უზრუნველსაყოფად.
4 ფენიანი PCB დიზაინში, 4 სპილენძის კვალი გამოყოფილია შიდა დიელექტრიკის 3 ფენით და დალუქულია ზემოდან და ქვედაზე შედუღების წინააღმდეგობის ფენებით.როგორც წესი, 4-ფენიანი PCB-ების დიზაინის წესები ნაჩვენებია 9 კვალისა და 3 ფერის გამოყენებით - ყავისფერი სპილენძისთვის, ნაცრისფერი ბირთვისთვის და წინასწარი შედუღებისთვის და მწვანე შედუღების წინააღმდეგობისთვის.
უპირატესობები:
● გამძლეობა - ოთხფენიანი PCB-ები უფრო გამძლეა, ვიდრე ერთფენიანი და ორფენიანი დაფები.
● კომპაქტური ზომა - ოთხფენიანი PCB-ების მცირე დიზაინი შეიძლება მოერგოს მოწყობილობების ფართო სპექტრს.
●მოქნილობა - ოთხფენიანი PCB-ებს შეუძლიათ იმუშაონ სხვადასხვა ტიპის ელექტრონულ მოწყობილობებში, მათ შორის მარტივ და რთულ მოწყობილობებში.
● უსაფრთხოება - ელექტრომაგნიტური ჩარევისგან ოთხფენიანი PCB-ებს შეუძლიათ დაიცვან ელექტრომაგნიტური ჩარევისგან.
● მსუბუქი - ოთხფენიანი PCB-ებით აღჭურვილი მოწყობილობები საჭიროებენ ნაკლებ შიდა გაყვანილობას, ამიტომ ისინი, როგორც წესი, მსუბუქია.
აპლიკაციები:
● სატელიტური სისტემები - მრავალშრიანი PCB-ები აღჭურვილია ორბიტაზე მოძრავ თანამგზავრებში.
● ხელის მოწყობილობები - სმარტფონები და ტაბლეტები, როგორც წესი, აღჭურვილია ოთხფენიანი PCB-ებით.
● კოსმოსური საძიებო მოწყობილობა - მრავალშრიანი დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფები ენერგიას აწვდის კოსმოსის საძიებო მოწყობილობას.
3-4.6 ფენა PCB
6-ფენიანი PCB არსებითად არის 4-ფენიანი დაფა, რომელსაც აქვს ორი დამატებითი სიგნალის ფენა დამატებული თვითმფრინავებს შორის.სტანდარტული 6-ფენიანი PCB დაწყობა მოიცავს 4 მარშრუტულ ფენას (ორი გარე და ორი შიდა) და 2 შიდა სიბრტყეზე (ერთი მიწისთვის და ერთი ელექტროენერგიისთვის).
2 შიდა ფენის უზრუნველყოფა მაღალსიჩქარიანი სიგნალებისთვის და 2 გარე ფენა დაბალი სიჩქარის სიგნალებისთვის მნიშვნელოვნად აძლიერებს EMI-ს (ელექტრომაგნიტური ჩარევა).EMI არის სიგნალების ენერგია ელექტრონულ მოწყობილობებში, რომლებიც დარღვეულია რადიაციის ან ინდუქციის შედეგად.
6-ფენიანი PCB-ის დასაწყობად არსებობს სხვადასხვა წყობა, მაგრამ გამოყენებული სიმძლავრის, სიგნალის და მიწის ფენების რაოდენობა დამოკიდებულია განაცხადის მოთხოვნებზე.
სტანდარტული 6-ფენიანი PCB დაწყობა მოიცავს ზედა ფენას - prepreg - შიდა გრუნტის შრე - ბირთვი - შიდა მარშრუტიზაციის ფენა - prepreg - შიდა მარშრუტიზაციის ფენა - ბირთვი - შიდა დენის შრე - prepreg - ქვედა ფენა.
მიუხედავად იმისა, რომ ეს არის სტანდარტული კონფიგურაცია, ის შეიძლება არ იყოს შესაფერისი ყველა PCB დიზაინისთვის და შეიძლება საჭირო გახდეს ფენების გადაადგილება ან უფრო სპეციფიკური ფენების არსებობა.თუმცა, მათი განთავსებისას გასათვალისწინებელია გაყვანილობის ეფექტურობა და შეჯვარების მინიმიზაცია.
უპირატესობები:
● სიძლიერე - ექვსფენიანი PCB-ები უფრო სქელია, ვიდრე მათი თხელი წინამორბედები და, შესაბამისად, უფრო გამძლე.
● კომპაქტურობა - ამ სისქის ექვსი ფენის მქონე დაფებს აქვთ უფრო დიდი ტექნიკური შესაძლებლობები და შეუძლიათ ნაკლები სიგანე მოიხმარონ.
● მაღალი ტევადობა - ექვსფენიანი ან მეტი PCB-ები უზრუნველყოფენ ოპტიმალურ სიმძლავრეს ელექტრონულ მოწყობილობებს და მნიშვნელოვნად ამცირებს ჯვარედინი და ელექტრომაგნიტური ჩარევის შესაძლებლობას.
აპლიკაციები:
● კომპიუტერები - 6-ფენიანი PCB-ებმა ხელი შეუწყო პერსონალური კომპიუტერების სწრაფ განვითარებას, გახადა ისინი უფრო კომპაქტური, მსუბუქი და სწრაფი.
● მონაცემთა შენახვა - ექვსფენიანი PCB-ების მაღალმა ტევადობამ გასული ათწლეულის განმავლობაში მონაცემთა შესანახი მოწყობილობები სულ უფრო უხვად აქცია.
● ხანძარსაწინააღმდეგო სისტემები - 6 ან მეტი მიკროსქემის დაფის გამოყენებით სიგნალიზაცია უფრო ზუსტი ხდება რეალური საფრთხის გამოვლენის მომენტში.
როდესაც ბეჭდური მიკროსქემის დაფაზე ფენების რაოდენობა იზრდება მეოთხე და მეექვსე ფენის მიღმა, უფრო გამტარ სპილენძის ფენები და დიელექტრიკული მასალის ფენები ემატება დასტას.
მაგალითად, რვა ფენიანი PCB შეიცავს ოთხ სიბრტყეს და ოთხ სასიგნალო სპილენძის ფენას - სულ რვა - დაკავშირებულია დიელექტრიკული მასალის შვიდი რიგით.რვა ფენის დაწყობა დალუქულია დიელექტრიკული შედუღების ნიღბის ფენებით ზემოდან და ქვედაზე.არსებითად, რვა ფენიანი PCB დაწყობა ექვს ფენის მსგავსია, მაგრამ დამატებული წყვილი სპილენძისა და პრეპრეგ სვეტით.
Shenzhen ANKE PCB Co., LTD
2023-6-17
გამოქვეყნების დრო: ივნ-26-2023
