Můžete se zeptat, zda může mít deska plošných spojů lichý počet vrstev. Odpověď zní ano, může. Ale tento typ desky plošných spojů se nevidí často. Většina výrobců volí sudé vrstvy pro lepší vyváženost a důvěryhodnost. Pokud ve svém návrhu použijete lichý počet vrstev, budete se setkávat se specifickými problémy. Pouze malá část odvětví používá liché vrstvy, protože tyto problémy to ztěžují.
Key Takeaways
Liché vrstvy desek plošných spojů lze vyrobit, ale moc se nepoužívají, protože je jejich výroba obtížnější.
Rovnoměrné konstrukce se volí častěji, protože jsou vyváženější, stabilnější a levnější.
Pokud používáte liché vrstvy, můžete potřebovat speciální provedení, například pokud potřebujete, aby se deska plošných spojů ohýbala nebo se vešla do malého prostoru.
Výrobci by mohli muset u desek plošných spojů s lichými vrstvami odvést více práce, což může vést k delší době výroby a vyšším nákladům.
Vždy byste se měli poradit s dodavatelem desek plošných spojů, abyste zjistili, které nastavení vrstev je nejlepší pro váš projekt.
Základy lichých vrstev desek plošných spojů
Co jsou liché vrstvy desek plošných spojů?
Když se podíváte na desku plošných spojů, obvykle vidíte sudý počet vrstev. Deska plošných spojů s lichými vrstvami má lichý počet vodivých vrstev, například 3, 5 nebo 7. Tyto vrstvy zahrnují signální, napájecí a zemnící roviny. Většina vícevrstvých desek plošných spojů používá sudé počty vrstev, protože se snáze vyvažují a vyrábějí. Pokud zvolíte lichý počet vrstev, můžete ušetřit místo nebo splnit speciální konstrukční požadavky. S tímto typem vícevrstvé desky plošných spojů se však setkáte s dalšími výzvami.
Poznámka: Pouze malá část průmyslu používá desky plošných spojů s lichými vrstvami. Většina konstruktérů dává přednost deskám plošných spojů s sudými vrstvami pro lepší stabilitu a nižší náklady.
Struktura vrstev plošných spojů
Struktura desky plošných spojů s lichým počtem vrstev se liší od standardní vícevrstvé desky plošných spojů. Je třeba věnovat velkou pozornost uspořádání vrstev. Zde je to, co byste měli zvážit:
Vyvážené rozložení mědi na každé straně desky. To pomáhá předcházet ohýbání a udržuje stabilní elektrické vlastnosti.
Zrcadlové kopírování tloušťky dielektrického materiálu na obou stranách středu. To udržuje desku pevnou a pomáhá s řízením signálu.
Umístěte napájecí a zemnící roviny tak, aby se navzájem zrcadlily. Tím se zlepší impedanční přizpůsobení a sníží šum.
Snažte se udržet počet vrstev, pokud je to možné. Mnoho designérů přidává k deskám s lichými vrstvami falešné vrstvy, aby byly vyváženější.
Desky plošných spojů s lichými vrstvami se ohýbají snadněji než desky s sudými vrstvami. Důvodem je, že proces laminace vytváří rozdílné napětí v jádru a vnějších vrstvách. Deformace může ztížit výrobu a zvýšit náklady. Z tohoto důvodu často vidíte, jak konstruktéři mění design s lichými vrstvami na design s sudými vrstvami přidáním dalších vrstev. To pomáhá vytvořit vyvážené uspořádání a zvyšuje spolehlivost desky.
A vícevrstvá deska plošných spojů poskytuje vám více prostoru pro směrování a lepší výkon pro návrhy vysokorychlostních signálů. Při plánování desky plošných spojů přemýšlejte o počtu vrstev, které pro svůj návrh potřebujete. Ve většině případů vám sudý počet vrstev poskytne nejlepší výsledky.
Výroba desek plošných spojů s lichými vrstvami
Technická proveditelnost
Možná vás zajímá, jestli je možné vyrobit desku plošných spojů s lichým počtem vrstev. Ano, můžete, ale budete čelit více... technické výzvy než u desek s sudými vrstvami. Většina továren nepoužívá konstrukce s lichými vrstvami, protože je obtížnější je kontrolovat a může ovlivnit kvalitu vícevrstvé desky plošných spojů. Pouze asi 8 % všech desek plošných spojů používá lichý počet vrstev. Toto nízké číslo ukazuje, jak vzácné a obtížné je tyto desky vyrábět.
Při výrobě vícevrstvé desky plošných spojů je nutné udržovat rovnováhu vrstev. Pokud tak neučiníte, deska se může ohýbat nebo deformovat. U lichých vrstev je dosažení této rovnováhy obtížnější. Například čtyřvrstvá deska si dobře udrží tvar s deformací kontrolovanou na 0.7 %. Třívrstvá deska se může ohýbat více, což může negativně ovlivnit kvalitu hotového výrobku. Toto ohýbání může způsobit problémy při přidávání čipů nebo jiných součástek do desky plošných spojů.
Zde je tabulka, která ukazuje hlavní technické problémy, kterým budete čelit při výrobě desek plošných spojů s lichými vrstvami:
Vyzvat | Popis |
|---|---|
Deformace | Leptání mědi z jedné strany způsobuje deformaci. Potřebujete vyvážené uspořádání předkolíkové a základní vrstvy. |
Měděné pokovování | Nerovnoměrná hmotnost v důsledku konstrukce s lichými vrstvami může během procesu vést k nadměrnému nebo nedostatečnému pokovování. |
Ohýbání | Napětí při laminování během chlazení může způsobit ohýbání, zejména při větší tloušťce desky plošných spojů. |
Poznámka: Pokud tyto problémy neřešíte, vaše deska plošných spojů nemusí fungovat podle plánu. Můžete se také setkat s vyššími náklady a větším množstvím odpadu během výroby.
Skládaný základní proces
Pro výrobu desek plošných spojů s lichými vrstvami je třeba použít nestandardní proces skládání jader. Tento proces se liší od procesu používaného pro desky s sudými vrstvami. Musíte přidat kroky navíc k normální struktuře jádra. Tyto dodatečné kroky mohou zpomalit výrobu a ztížit udržení desky bez vad.
Zde je několik způsobů, jak se proces skládaného jádra pro desky plošných spojů s lichou vrstvou liší:
Na běžnou jádrovou strukturu je nutné přidat speciální proces lepení laminačního jádra. Tento krok není nutný u desek s rovnoměrnými vrstvami.
Továrny často přidávají fólii na vnější stranu jádrové struktury. Tento krok snižuje rychlost výroby a může snížit efektivitu procesu.
Vnější jádro vyžaduje před laminováním a lepením vrstev dodatečné zpracování. Tato dodatečná manipulace zvyšuje riziko poškrábání a chyb leptáním na vnější vrstvě.
Návrhy s lichými vrstvami vyžadují jedinečné výrobní kroky. Tyto kroky mohou zvýšit náklady na pracovní sílu a zvýšit pravděpodobnost chyb. Možná budete muset proces zkusit několikrát, abyste proces zvládli správně.
Při navrhování desky plošných spojů s lichým počtem vrstev je nutné počítat s těmito dodatečnými kroky. Musíte také zvážit rizika. Většina návrhářů volí vícevrstvé desky plošných spojů se sudými vrstvami, protože se snáze vyrábějí a jsou spolehlivější. Pokud potřebujete speciální design s lichými vrstvami, poraďte se nejprve s výrobcem. Ten vám může pomoci rozhodnout, zda se pro váš projekt vyplatí dodatečná práce a náklady.
Výhody a nevýhody desek plošných spojů s lichou vrstvou
Výhody
Inženýři si někdy z určitých důvodů vybírají desky plošných spojů s lichými vrstvami. Tyto desky mohou v určitých případech pomoci. Zde je několik důvodů pro použití desek plošných spojů s lichými vrstvami:
Stínění můžete použít na obou stranách v oblastech ohybu. To pomáhá udržovat signálové cesty v bezpečí.
Konstrukce s lichými vrstvami dokáže lépe řídit impedanci páskového vedení. To je důležité pro práci s vysokofrekvenčními a elektromagnetickými rušeními.
Méně vodivých vrstev v ohybových oblastech činí desku plošných spojů tenčí. Díky tomu je také flexibilnější.
Větší flexibilita znamená, že deska lépe se ohýbá. To pomáhá u zařízení, která je třeba skládat nebo ohýbat.
Použitím menšího počtu flexibilních vrstev můžete ušetřit peníze.
Díky těmto výhodám jsou desky plošných spojů s lichými vrstvami užitečné pro některé vícevrstvé konstrukce. Fungují dobře, když potřebujete jak flexibilitu, tak silné signály.
Nevýhody
Liché vrstvy desek plošných spojů mají také určité problémy. Při výrobě těchto desek nemá jedna měděná fólie pár. To přidává další kroky a způsobuje nerovnoměrné namáhání vícevrstvé desky plošných spojů. Kvůli tomu rostou náklady a častěji se mohou vyskytovat vady. Vícevrstvé desky plošných spojů se sudými vrstvami se během tepelných cyklů nedeformují. Pokud má jedna strana více mědi nebo pryskyřice, deska se může po pájení ohnout. Sudé vrstvy udržují obě strany rovné a stabilní. Desky s lichými vrstvami mají potíže s udržením rovnováhy. To může negativně ovlivnit jejich funkčnost a životnost. U většiny vícevrstvých desek plošných spojů jsou sudé vrstvy bezpečnější a levnější.
Návrh vícevrstvých desek plošných spojů a praxe v průmyslu
Proč jsou preferovány rovnoměrné vrstvy
Když navrhnout vícevrstvou desku plošných spojů, chcete, aby vaše prkno zůstalo rovné a pevné. Většina výrobců volí rovnoměrné vrstvy z několika důvodů:
Rovnoměrné vrstvy udržují desku plošných spojů vyváženou. Tato rovnováha pomáhá předcházet deformaci nebo ohýbání během výroby.
Proces výroby desek plošných spojů s rovnoměrným počtem vrstev je jednoduchý a efektivní. Továrny nastavují své stroje tak, aby fungovaly nejlépe se sudým počtem vrstev.
Přidávání vrstev ve dvojicích šetří čas a materiál. Výroba lichých vrstev desek plošných spojů vyžaduje další kroky, což je činí dražšími.
Uvidíte, že desky s rovnoměrnými vrstvami vám u většiny projektů poskytnou lepší výsledky. Pomáhají vám vyhnout se problémům s kvalitou signálu a silou desky. Pokud chcete... spolehlivá deska plošných spojů, měli byste zvolit sudý počet vrstev.
Problémy s návrhem vícevrstvých desek plošných spojů
Desky plošných spojů s lichými vrstvami představují pro váš návrh další výzvy. Můžete se setkat s problémy se způsobem ohýbání desky nebo s rozložením hmotnosti mezi vrstvami. Zde je tabulka, která ukazuje některé z hlavních problémů:
Vyzvat | Popis |
|---|---|
Warpage | Liché vrstvy způsobují napětí, které může deformovat desku plošných spojů, zejména po pájení. |
Rozložení hmotnosti | Nerovnoměrná hmotnost může vést k problémům s pokovováním, což snižuje spolehlivost desky. |
Preference designu | Většina odborníků doporučuje používat rovnoměrné vrstvy, aby se těmto problémům předešlo. |
Použitím lichých vrstev si ztěžujete proces návrhu. Možná budete muset vynaložit více peněz a času na opravu problémů. Mnoho návrhářů volí sudé vrstvy, protože chtějí stabilní a cenově efektivní vícevrstvou desku plošných spojů. Sudé vrstvy vám pomohou udržet signálové cesty čisté a desku pevnou. Chcete-li se vyhnout problémům, držte se pro svůj další návrh sudých a vícevrstvých desek plošných spojů.
Kdy použít desky plošných spojů s lichými vrstvami
Speciální konstrukční požadavky
Možná zjistíte, že většina projektů nepotřebuje desky plošných spojů s lichými vrstvami. Někdy však váš návrh bude mít specifické požadavky. Možná budete chtít desku plošných spojů ztenčit nebo odlehčit. Liché vrstvy vám mohou pomoci dosáhnout určité tloušťky, kterou sudé vrstvy nemohou poskytnout. Možná budete také muset desku umístit do těsného prostoru. V těchto případech můžete použít lichý počet vrstev, abyste ušetřili místo. Někteří inženýři používají desky s lichými vrstvami ke zlepšení řízení signálu ve speciálních obvodech. Můžete například chtít oddělit určité signály od ostatních. Liché vrstvy vám mohou pomoci oddělit tyto cesty.
Měli byste si uvědomit, že desky plošných spojů s lichými vrstvami často vyžadují dodatečné plánování. Než začnete, musíte se poradit s výrobcem. Může vám pomoci rozhodnout, zda jsou liché vrstvy pro váš projekt vhodné. Pokud chcete vyzkoušet nový návrh vícevrstvé desky plošných spojů, měli byste zkontrolovat, zda vám liché vrstvy poskytnou požadované výsledky.
Tip: Vždy se zeptejte svého dodavatele desek plošných spojů na nejlepší způsob, jak vaši desku sestavit. Vědí, které uspořádání vrstev bude pro váš návrh nejvhodnější.
Speciální aplikace
S deskami plošných spojů s lichými vrstvami se setkáte v několika specifických odvětvích. Tyto desky se hodí, když potřebujete malý, lehký nebo flexibilní produkt. Zde je několik oblastí, kde jsou desky plošných spojů s lichými vrstvami běžné:
Nositelná zařízení, jako jsou chytré hodinky a fitness trackery, používají nepravidelné vrstvy, aby deska plošných spojů zůstala tenká a pružná.
Lékařské implantáty potřebují desky, které se přizpůsobí tvaru těla. Nepravidelné vrstvy pomáhají desce plošných spojů ohýbat se a zůstat pevná.
Automobilové senzory se často montují do stísněných prostor. Desky plošných spojů s lichými vrstvami usnadňují spojování součástek v malých prostorech.
Propojovací kabely v leteckém průmyslu musí být lehké. Liché vrstvy pomáhají snižovat hmotnost v těchto citlivých systémech.
Nemusíte používat desky plošných spojů s lichými vrstvami každý den. Přesto mohou ve zvláštních případech vyřešit problémy. Pokud váš projekt vyžaduje vlastní tvar nebo se musí vejít do malého prostoru, měli byste zvážit použití lichých vrstev. Vždy zvažte výhody oproti dodatečným nákladům a práci. Většinou vám sudé vrstvy poskytnou lepší výsledek. Liché vrstvy fungují nejlépe, když je váš návrh jasně potřebuje.
Můžete vyrobit desku plošných spojů s lichým počtem vrstev. Většina odborníků však říká, že byste měli používat vrstvené desky se sudými vrstvami. Desky plošných spojů se sudými vrstvami jsou vyváženější a levnější. Také lépe fungují pro elektřinu než konstrukce s lichými vrstvami. Níže uvedená tabulka ukazuje hlavní rozdíly:
Vzhled | Desky plošných spojů s rovnoměrnými vrstvami | Desky plošných spojů s lichými vrstvami |
|---|---|---|
Výrobní náklady | Spodní | Vyšší |
Riziko deformace | Spodní | Vyšší |
Elektrický výkon | Vylepšené | Snížil |
Efektivita zpracování | Vyšší | Spodní |
Pokud nemáte zvláštní důvod, zvolte dvouvrstvou nebo jednovrstvou desku plošných spojů. Nebo použijte signálové vrstvy, které jsou vyvážené. Před přechodem z jednovrstvé desky plošných spojů se vždy poraďte s výrobcem.
Nejčastější dotazy
Můžete v návrhu desky plošných spojů použít lichý počet vrstev?
Ano, v návrhu desky plošných spojů můžete použít lichý počet vrstev. S výrobou a spolehlivostí se však můžete setkat s většími problémy. Většina inženýrů volí sudý počet vrstev pro lepší výsledky.
Proč má většina desek plošných spojů sudé vrstvy?
U většiny desek plošných spojů vidíte rovnoměrné vrstvy, protože poskytují lepší vyvážení a pevnost. Tato volba pomáhá předcházet deformaci a udržuje desku během používání rovnou.
Jsou desky plošných spojů s lichými vrstvami dražší na výrobu?
Za desky plošných spojů s nepárnou vrstvou zaplatíte více. Proces vyžaduje další kroky a čas. Výrobci potřebují speciální zacházení, což zvyšuje cenu.
Jsou desky plošných spojů s lichými vrstvami méně spolehlivé?
Desky s plošnými spoji s lichými vrstvami se mohou snadněji ohýbat nebo deformovat. Můžete pozorovat více vad a nižší výkon. Desky s sudými vrstvami obvykle vydrží déle a fungují lépe.
Kdy byste si měli vybrat desku plošných spojů s lichými vrstvami?
Desku plošných spojů s lichými vrstvami byste měli volit pouze pro speciální potřeby. Můžete například potřebovat tenčí desku nebo jedinečnou signálovou cestu. Vždy se nejprve poraďte s výrobcem.
