Cara Menentukan Bilangan Lapisan dalam PCB

Papan litar bercetak (PCB) terdiri daripada satu lapisan hingga berbilang lapisan bahan dielektrik dan konduktif. Apabila digabungkan menjadi papan, lapisan-lapisan ini membawa litar yang membekalkan kuasa kepada pelbagai jenis peralatan elektronik rumah, seperti jam penggera, peralatan dapur, kelengkapan meja, komputer dan peranti mudah alih.

PCB juga digunakan dalam pelbagai jenis alat dan jentera industri, serta peranti perubatan, komputer dan sistem storan kerajaan, dan peralatan aeroangkasa. Bilangan lapisan dan dimensi sesuatu papan menentukan pengagihan kuasa PCB.

Apakah PCB Berbilang Lapisan?

Lapisan PCB ialah faktor penentu dalam kuasa dan kapasiti papan litar bercetak. Orang sering tertanya-tanya sama ada PCB satu lapisan sudah memadai, atau adakah lebih baik menggunakan PCB dua atau empat lapisan - petunjuk:tidak wujud perkara seperti PCB tiga lapis – atau sesuatu dalam julat berbilang lapisan.

Walaupun bilangan lapisan banyak bergantung pada bajet dan keperluan fungsi anda dalam papan PCB, ini menimbulkan persoalan – apakah sebenarnya PCB berbilang lapisan? Secara asasnya, "berbilang lapisan" merujuk kepada apa sahaja yang mempunyai lebih daripada dua lapisan, seperti PCB 4 lapisan atau sesuatu dalam julat 6 hingga 12 lapisan dan ke atas.

5 Soalan untuk Menentukan Bilangan Lapisan dalam PCB Berbilang Lapisan

Apabila anda mempertimbangkan berapa banyak lapisan yang sesuai dalam satu pesanan PCB, anda perlu mengambil kira faktor-faktor yang menjadikan papan berbilang lapisan lebih baik berbanding papan satu atau dua lapisan, dan begitu juga sebaliknya.

1. Bagaimanakah papan litar bercetak saya akan digunakan?

Apabila mengira keperluan papan litar bercetak, pertimbangkan jenis mesin dan peranti yang akan menggunakan PCB anda serta tuntutan yang akan dikenakan oleh mesin/peranti ini pada litar papan tersebut. Adakah PCB ini akan digunakan dalam elektronik berteknologi tinggi dan kompleks atau dalam barangan yang lebih ringkas dengan fungsi minimum?

2. Kekerapan operasi apakah yang diperlukan?

Apabila anda mengambil kira soalan-soalan ini, pertimbangkan keperluan anda dari segi frekuensi operasi. Parameternya menentukan fungsi dan kapasiti sesebuah PCB. Untuk kelajuan dan kapasiti operasi yang lebih tinggi, PCB berbilang lapisan adalah penting.

3. Apakah bajet saya untuk projek ini?

Perkara lain yang perlu dipertimbangkan ialahkos pengeluaran pembuatan PCB satu dan dua lapisan berbanding berbilang lapisan. Jika anda mahu mendapatkan kapasiti tertinggi yang mungkin dalam teknologi papan litar masa kini, anda perlu membayar kos pembuatan yang tinggi yang terlibat.

4. Seberapa cepat saya memerlukan PCB tersebut?

Masa pendahuluan - themasa yang diambil untuk mengeluarkan satu set PCBlapisan tunggal berbanding berbilang lapisan - juga merupakan sesuatu yang perlu dipertimbangkan apabila anda menempah penghantaran besar papan litar bercetak. Masa siap untuk papan satu dan dua lapisan boleh berada antara 8 hingga 14 hari, bergantung pada saiz kawasan papan. Namun begitu, jika anda sanggup membayar lebih atau kurang, masa siap boleh jadi sependek lima hari atau selama sebulan.

Masa siap akan meningkat, mengikut saiz papan, bagi setiap lapisan yang anda tambah pada pesanan. PCB dalam julat empat hingga 20 lapisan boleh mempunyai masa siap antara 12 hingga 32 hari, bergantung pada sama ada anda mahukan papan bersaiz kecil atau besar.

5. Ketumpatan dan lapisan isyarat apa yang diperlukan?

Bilangan lapisan PCB juga bergantung pada ketumpatan pin dan lapisan isyarat. Seperti yang ditunjukkan oleh carta di bawah, ketumpatan pin 1.0 akan memerlukan 2 lapisan isyarat, dan bilangan lapisan yang diperlukan akan meningkat apabila ketumpatan pin menurun. Dengan ketumpatan pin 0.2 atau kurang, anda akan memerlukan PCB dengan sekurang-kurangnya 10 lapisan.

PCB Satu Lapisan

PCB satu lapis terdiri daripada satu lapisan bahan dielektrik dan konduktif yang dilaminasi dan dipateri. Sebagai komponen awal dalam peralatan elektronik, PCB satu lapis telah digunakan sejak akhir tahun 1950-an. Sehingga hari ini, walaupun ia dianggap agak primitif mengikut piawaian moden dalam elektronik rumah, PCB satu lapis masih kekal biasa digunakan di seluruh dunia.

Pembinaan PCB satu lapis adalah mudah, kerana ia terdiri daripada satu bahan dielektrik berkonduktiviti terma yang terlebih dahulu disalut dengan laminat kuprum dan diakhiri dengan topeng pateri. Ilustrasi PCB satu lapis biasanya akan menunjukkan tiga jalur warna untuk mewakili lapisan dan dua lapis penutupnya - kelabu untuk lapisan dielektrik itu sendiri, coklat untuk laminat kuprum dan hijau untuk topeng pateri.

Disebabkan oleh reka bentuknya yang ringkas, PCB satu lapisan mudah dihasilkan dalam kuantiti yang besar dan oleh itu merupakan yang paling menjimatkan kos antara semua papan litar bercetak. Walaupun satu lapisan dianggap sebagai komponen teknologi yang terhad mengikut piawaian masa kini, ia masih memberikan pengeluar faedah berikut:
• Reka bentuk ringkas yang boleh difahami dengan mudah oleh kebanyakan pengeluar
• Tidak rumit, dan oleh itu tidak mungkin menimbulkan sebarang masalah pengeluaran
• Mampu milik dan mudah untuk pengeluaran dalam kuantiti yang besar

Hari ini, PCB satu lapis dihasilkan dengan ketebalan laminat kuprum antara satu hingga 20 auns. PCB satu lapis direka untuk beroperasi dalam julat suhu antara 130 hingga 230 darjah Celsius.

Dalam dekad-dekad terdahulu, PCB satu lapis digunakan dalam kebanyakan peranti elektrik. Hari ini, kebanyakan peralatan elektronik rumah berteknologi tinggi telah beralih kepada PCB berbilang lapis, yang dioptimumkan untuk rangkaian keperluan yang lebih kompleks. Walau bagaimanapun, PCB satu lapis masih biasa digunakan dalam beberapa peranti yang lebih ringkas di ruang tamu, dapur dan pejabat, termasuk:
•Kalkulator- Beberapa kalkulator paling asas menggunakan PCB satu lapisan.
•Radio- Sesetengah radio, seperti jam loceng radio berharga rendah dari kedai bekalan umum, sering menggunakan PCB satu lapisan.
•Mesin pembuat kopi- Peralatan membuat kopi selalunya menggunakan PCB satu lapis.

PCB satu lapis juga biasa digunakan dalam sensor, lampu LED, pencetak, kamera pengawasan dan litar pemasaan.

PCB Dua Lapisan

PCB dua lapis ialah langkah seterusnya dalam teknologi papan litar bercetak. Dengan kapasiti yang lebih tinggi, PCB dua lapis – yang juga dipanggil PCB dwi-lapis – boleh menyokong rangkaian peranti elektronik kontemporari yang lebih luas berbanding PCB satu lapis. Pada masa yang sama, PCB dua lapis jauh kurang rumit dari sudut pembuatan berbanding pelbagai papan litar bercetak berbilang lapisan di pasaran hari ini. Oleh itu, PCB dua lapis ialah pilihan PCB yang paling banyak digunakan.

PCB dua lapisan adalah hampir sama seperti PCB satu lapisan, tetapi dengan bahagian bawah yang diterbalikkan dan merupakan imej cermin. Dengan PCB dua lapisan, lapisan dielektrik adalah lebih tebal berbanding dalam PCB satu lapisan. Selain itu, dielektrik dilaminasi dengan kuprum pada kedua-dua bahagian atas dan bawah. Tambahan pula, laminasi itu dilitupi dengan topeng pateri pada kedua-dua bahagian atas dan bawah.

Ilustrasi PCB dua lapis secara umum kelihatan seperti sandwic tiga lapis, dengan satu lapisan kelabu tebal di tengah yang mewakili dielektrik, dua jalur perang di atas dan di bawah yang mewakili kuprum, serta jalur hijau nipis di bahagian atas dan bawah yang mewakili topeng pateri.

Terima kasih kepada bahagian atas dan bawahnya yang sama rata, PCB dua lapisan membolehkan lebih banyak jejak penghalaan. Kelebihan PCB dua lapisan termasuk yang berikut:
• Fleksibiliti reka bentuk yang menjadikannya sesuai untuk pelbagai jenis peranti
• Litar padat yang menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi moden
• Pembinaan kos rendah, yang memudahkan pengeluaran secara besar-besaran
• Reka bentuk ringkas, yang memudahkan pengeluar di seluruh dunia untuk memahaminya
• Saiz yang kecil, membolehkannya muat dalam pelbagai peranti

PCB dua lapisan digunakan untuk pelbagai jenis peranti elektronik yang ringkas dan juga yang lebih kompleks. Contoh peranti yang dihasilkan secara besar-besaran yang mengandungi PCB dua lapisan termasuk yang berikut:
•Unit HVAC- Sistem pemanasan dan penyejukan kediaman daripada pelbagai jenama telah mengandungi papan litar bercetak dua lapis.
•Penguat- PCB dua lapis ini telah dilengkapi dengan unit penguat yang digunakan oleh ramai pemuzik.
•Pencetak- Pelbagai peranti persisian komputer bergantung pada PCB dua lapisan.

PCB dua lapisan juga telah digunakan dalam geganti kawalan, bekalan kuasa, pencahayaan LED, reaktor talian, peralatan ujian dan mesin layan diri.

PCB Empat Lapisan

Papan empat lapis terdiri daripada set lapisan yang lebih kompleks berbanding PCB satu atau dua lapis. Jika PCB satu dan dua lapis hanya mengandungi satu baris bahan dielektrik, PCB empat lapis mengandungi beberapa baris. Seperti semua papan litar bercetak berbilang aras, PCB empat lapis merangkumi beberapa lapisan bahan konduktif dan kuprum di antara topeng pateri atas dan bawah.

Susunan lapisan PCB empat lapis terdiri daripada lapisan berikut:
• Empat jalur tembaga konduktif
• Tiga lapisan dielektrik dalaman - dua prepreg dan satu teras
• Lapisan topeng pateri dielektrik berkembar di bahagian atas dan bawah

Dalam reka bentuk PCB 4 lapisan, 4 jalur kuprum dibahagikan secara dalaman oleh 3 dielektrik dalaman dan dimeterai di bahagian atas dan bawah oleh topeng pateri. Secara amnya, peraturan reka bentuk PCB 4 lapisan digambarkan dengan 9 jalur dan 3 warna - coklat untuk kuprum, kelabu untuk teras dan prepreg, dan hijau untuk topeng pateri.

Walaupun ilustrasi biasa bagi reka bentuk PCB empat lapisan kelihatan menunjukkan bahawa lapisan prepreg dan teras terdiri daripada bahan yang sama, prepreg tidak diawet sepenuhnya, dan oleh itu lebih lembut daripada teras. Semasa proses pembuatan, haba dan tekanan digunakan pada susunan empat lapisan yang menyebabkan prepreg dan teras mencair dan mengikat lapisan-lapisan tersebut bersama.

PCB empat lapis memberikan banyak kelebihan kepada pengeluar dari pelbagai aspek, kerana papan litar bercetak berbilang lapis ini dan yang lain menawarkan faedah berikut:
•Ketahanan- PCB empat lapisan lebih kukuh berbanding papan satu dan dua lapisan.
•Saiz padat- Reka bentuk kecil PCB empat lapis boleh dimuatkan ke dalam pelbagai jenis peranti.
•Fleksibiliti- PCB empat lapis boleh digunakan dalam pelbagai jenis peralatan elektronik, sama ada yang ringkas mahupun yang kompleks.
•Selamat- Dengan penjajaran yang betul bagi lapisan kuasa dan tanah, PCB empat lapisan dapat melindungi daripada gangguan elektromagnet.
•Ringan- Peranti yang dilengkapi dengan PCB empat lapis kurang memerlukan pendawaian dalaman, dan oleh itu selalunya lebih ringan.

Walaupun pengeluaran papan berbilang lapisan memerlukan kepakaran yang lebih tinggi, sebarang kos tambahan PCB empat lapisan akan diperoleh semula berkali ganda melalui produk bernilai lebih tinggi yang boleh disokong secara mekanikal oleh papan empat lapisan tersebut. Antara peranti moden yang paling penting yang menggunakan PCB empat lapisan termasuk yang berikut:
•Sistem satelit- PCB berbilang aras telah melengkapi satelit yang mengorbit yang membolehkan komunikasi pada skala global.
•Peranti genggam- Telefon dan tablet selalunya dilengkapi dengan PCB empat lapisan.
•Peralatan prob angkasa- Papan litar bercetak berbilang lapisan telah menggerakkan peranti penerokaan angkasa yang membolehkan kita melihat jauh ke dalam galaksi.

PCB empat lapisan juga biasa digunakan dalam peralatan sinar-X, pelayan fail, pemecut atom, teknologi imbasan CAT dan sistem pengesanan nuklear. Berbanding PCB satu dan dua lapisan, papan litar empat lapisan juga boleh memberi manfaat kepada proses di mana gangguan silang menjadi isu.

PCB Enam Lapisan

PCB enam lapis ialah tempat teknologi papan litar benar-benar mula memasuki aspek yang lebih maju dalam elektronik masa kini. Dengan PCB enam lapis, pengeluar boleh membekalkan kuasa kepada pelbagai produk teknologi komersial, peranti penjagaan kesihatan dan jentera industri.

Susunan lapisan PCB enam lapis adalah serupa dengan yang empat lapis, tetapi dengan dua lapisan kuprum tambahan dan dua baris tambahan bahan dielektrik. Dalam susunan enam lapis ini, baris dielektrik kedua dan keempat dilabel sebagai "teras" (core), manakala baris pertama, ketiga dan kelima ialah prepreg. Daripada enam baris kuprum konduktif, baris kedua dan kelima ialah satah (plane) dan selebihnya ialah isyarat.

Sejak dibangunkan, PCB 6 lapisan telah menjadi satu rahmat kepada industri elektronik. Dengan kelebihan teknologi yang jauh mengatasi papan satu dan dua lapisan, ia telah membolehkan pengeluar membawa pelbagai peranti inovatif kepada orang ramai. Beberapa kelebihan utama PCB enam lapisan termasuk:
•Kekuatan- PCB enam lapisan adalah lebih tebal dan oleh itu lebih kukuh berbanding pendahulunya yang berlapis lebih nipis.
•Kekompakan- Dengan enam lapisan, papan dengan ketebalan ini mempunyai kapasiti teknologi yang lebih tinggi, dan oleh itu boleh menggunakan lebar yang lebih sedikit.
•Kapasiti tinggi- PCB dengan enam atau lebih lapisan memberikan peranti elektronik kuasa yang optimum dan sangat mengurangkan kemungkinan gangguan silang dan gangguan elektromagnet.

Papan litar bercetak berbilang aras dengan enam lapisan atau lebih telah membolehkan teknologi komputer berkembang dengan pesat dalam dua dekad yang lalu. PCB pada tahap ini telah memajukan elektronik berikut:
•Komputer- PCB 6 lapisan telah membantu memacu evolusi pesat komputer peribadi, yang telah menjadi lebih padat, ringan dan pantas.
•Penyimpanan data- Kapasiti tinggi papan litar bercetak enam lapis telah menjadikan peranti storan data semakin berkeupayaan sepanjang dekad yang lalu.
•Sistem penggera kebakaran- Dengan papan litar 6 lapis atau lebih, sistem penggera menjadi semakin tepat dalam mengesan bahaya sebenar sebaik sahaja ia berlaku.

Papan litar bercetak enam lapis juga telah digunakan dalam penghantaran telefon bimbit, penerima gentian optik, pemantau jantung, kawalan industri dan teknologi GPS.

PCB Berbilang Lapisan Kompleks

Apabila papan litar bercetak berbilang lapisan meningkat bilangan lapisannya melebihi empat dan enam, lebih banyak lapisan kuprum pengalir dan bahan dielektrik akan ditambah ke dalam susunan lapisan.

Sebagai contoh, PCB lapan lapis mengandungi empat lapisan satah dan empat lapisan isyarat tembaga – lapan semuanya – yang diikat oleh tujuh baris dalaman bahan dielektrik. Susunan lapan lapis ini dimeterai di bahagian atas dan bawah dengan topeng pateri dielektrik. Pada asasnya, susunan PCB lapan lapis adalah hampir sama seperti enam lapis, tetapi dengan pasangan tambahan lajur tembaga dan prepreg.

Trend ini berterusan dengan PCB 10 lapisan, yang menambah dua lagi lapisan kuprum untuk jumlah enam lapisan isyarat dan empat lapisan satah kuprum – 10 semuanya. Mengikat kuprum dalam susunan lapisan PCB 10 lapisan ialah sembilan lajur bahan dielektrik – lima prepreg dan empat teras. Susunan PCB 10 lapisan dimeterai, seperti yang lain, dengan topeng pateri dielektrik di bahagian atas dan bawah.

Menjelang anda sampai kepada susunan PCB 12 lapis, anda mempunyai papan dengan 4 satah dan 8 lapisan pengalir isyarat, yang diikat oleh 6 lajur isyarat dan 5 lajur teras bahan dielektrik. Susunan PCB 12 lapis dimeterai dengan topeng pateri dielektrik. Secara umum, ilustrasi PCB berbilang lapis menggambarkan lapisan dan bahan pengikat dengan warna berikut - coklat untuk kuprum isyarat/satah, kelabu untuk bahan dielektrik prapreg/teras, dan hijau untuk topeng pateri atas/bawah.

PCB berbilang lapis dengan lapan, 10 dan 12 lapisan memberikan banyak manfaat dalam pelbagai peranti berteknologi tinggi dan sistem komputer. Dalam beberapa dekad kebelakangan ini, pembangunan papan litar bercetak berbilang lapis telah membawa kepada kemajuan pesat teknologi komputer – daripada sistem kHz pada masa lalu kepada mesin GHz pada hari ini.

Mesin dan peranti dalam pelbagai sektor - komersial, perindustrian, perubatan, kerajaan, aeroangkasa - terus berkembang dari segi kelajuan, kapasiti, kekompakan dan kemudahan penggunaan, hasil daripada perkembangan pesat yang dimungkinkan oleh PCB berbilang lapisan yang semakin kompleks pada masa kini.

Taburan Lapisan

Cara paling mudah untuk membayangkan papan litar bercetak ialah dengan membayangkan lapisannya seperti lasagna, di mana bahan konduktif dan dielektrik terikat bersama dalam satu topeng pateri. Papan empat lapisan, sebagai contoh, biasanya terdiri daripada lapisan yang disusun sama rata dengan satah di bahagian tengah. Walaupun ini boleh membuat papan kelihatan simetri, ia tidak semestinya memberikan kesan yang paling diingini dari segi keserasian elektromagnet.

Satu susunan lain yang boleh menghasilkan kesan yang tidak diingini ialah memasangkan dua satah dengan rapat di bahagian tengah, manakala lapisan isyarat dan satah menyepit bahan dielektrik yang tebal. Walaupun susunan ini memang membenarkan penyimpanan cas elektrik pada antara-satah, ia boleh menyebabkan penghantaran isyarat dan kesan elektromagnet yang tidak diingini. Atas sebab-sebab ini, pakar masa kini dalam bidang PCB secara umumnya memilih papan sekurang-kurangnya empat lapisan, berbanding dua.

Untuk meningkatkan keserasian elektromagnet bagi papan empat lapis, satah dan lapisan isyarat hendaklah dijarakkan antara satu sama lain dengan sedekat yang mungkin. Selain itu, teras di antara satah tanah dan kuasa hendaklah besar. Susunan ini akan mengurangkan kemungkinan penghantaran isyarat yang tidak diingini antara jejak dan mengekalkan tentangan antara litar dan arus pada tahap yang boleh diterima.

Julat ideal bagi rintangan antara litar dan arus adalah sekitar 50 hingga 60 ohm. Ingat, apabila impedans rendah, arus yang ditarik akan melonjak, yang merupakan kesan yang tidak diingini. Impedans yang tinggi akan menghasilkan lebih banyak gangguan elektromagnet dan menjadikan papan lebih terdedah kepada gangguan luar.

Pilih PCBCart untuk Keperluan PCB Piawai dan Berbilang Lapisan Anda

Dunia hari ini dilengkapi dengan peranti elektronik pelbagai jenis yang menawarkan banyak ciri yang tidak dapat dibayangkan dari segi teknologi walaupun 50 tahun lalu. Banyak daripada perkembangan ini adalah disebabkan oleh keupayaan yang disediakan oleh PCB. PCB memungkinkan peranti yang padat dan mudah digunakan melaksanakan pelbagai tugas kompleks, yang kebanyakannya boleh dicetuskan dari jauh.

Sejak tahun 2005, PCBCart telah mengeluarkan papan litar bercetak kepada lebih daripada 10,000 syarikat di seluruh dunia. Dengan lebih daripada 99% kepuasan pelanggan, papan kami telah digunakan secara meluas untuk menyokong pelbagai jenis produk. Untuk mengetahui lebih lanjut tentang pilihan PCB kami, sila semak halaman berikut:
•Kelebihan dan Aplikasi PCB Berbilang Lapisan
•Perkhidmatan Fabrikasi PCB Servis Penuh sehingga 32 Lapisan
•Perkhidmatan Pemasangan PCB Turnkey Lanjutan – Banyak Pilihan Nilai Tambah
•Kelebihan Memilih PCBCart sebagai Rakan PCB Anda

Berminat untuk menempah PCB satu lapis atau berbilang lapis? Dapatkan sebut harga percuma tanpa sebarang obligasi hari ini!

Dapatkan Harga Fabrikasi PCB FR4 dalam Beberapa Saat

Meminta Sebut Harga untuk PCB Termaju (PCB Fleksibel, dan lain-lain)

Sumber Berguna
•Pengenalan Papan Litar Bercetak
•PCB Satu Lapisan vs. Berbilang Lapisan
•Keperluan & Kelebihan PCB Berbilang Lapisan
•Susunan Lapisan PCB, Reka Bentuk Susunan PCB | PCBCart
•Proses Pembuatan PCB — Panduan Langkah demi Langkah
•Bahan Papan PCB, Jenis Bahan PCB