วิธีการกำหนดจำนวนชั้นของแผงวงจรพิมพ์ (PCB)

แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ประกอบด้วยวัสดุไดอิเล็กทริกและวัสดุนำไฟฟ้าตั้งแต่ชั้นเดียวไปจนถึงหลายชั้น เมื่อถูกยึดรวมเป็นแผง วัสดุเหล่านี้จะรองรับวงจรที่จ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในบ้านหลากหลายชนิด เช่น นาฬิกาปลุก เครื่องใช้ในครัว อุปกรณ์บนโต๊ะทำงาน คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์พกพา

แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ยังถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในเครื่องมือและเครื่องจักรอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท ตลอดจนในอุปกรณ์ทางการแพทย์ คอมพิวเตอร์และระบบจัดเก็บข้อมูลของหน่วยงานรัฐบาล และอุปกรณ์ด้านอวกาศ จำนวนชั้นและขนาดของแผงวงจรแต่ละแผ่นเป็นตัวกำหนดการกระจายพลังงานของ PCB

แผงวงจรพิมพ์หลายชั้นคืออะไร?

จำนวนเลเยอร์ของ PCB เป็นปัจจัยชี้ขาดในด้านกำลังและความสามารถของแผงวงจรพิมพ์ ผู้คนมักสงสัยว่าแผงวงจรพิมพ์แบบชั้นเดียวจะเพียงพอหรือไม่ หรือควรเลือกใช้แผงวงจรพิมพ์แบบสองชั้นหรือสี่ชั้นจะดีกว่า – เกริ่นไว้ว่า:ไม่มีสิ่งที่เรียกว่าบอร์ด PCB สามชั้น หรืออะไรทำนองนั้นในกลุ่มบอร์ดหลายชั้น

แม้ว่าจำนวนชั้นของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) จะขึ้นอยู่กับงบประมาณและความต้องการด้านการใช้งานของคุณเป็นหลัก แต่ก็ทำให้เกิดคำถามตามมาว่า แท้จริงแล้ว PCB แบบหลายชั้นคืออะไร? โดยพื้นฐานแล้ว “หลายชั้น” หมายถึงแผงวงจรที่มีมากกว่าสองชั้น เช่น PCB แบบ 4 ชั้น หรือแบบที่มีตั้งแต่ 6 ชั้น ไปจนถึง 12 ชั้นขึ้นไป

5 คำถามเพื่อช่วยตัดสินใจจำนวนเลเยอร์ในแผ่นวงจรพิมพ์หลายชั้น (Multilayer PCB)

เมื่อคุณพิจารณาว่าจำนวนเลเยอร์ที่เหมาะสมสำหรับการสั่งผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) ควรเป็นเท่าใด คุณจำเป็นต้องคำนึงถึงปัจจัยที่ทำให้แผ่นวงจรแบบหลายเลเยอร์มีข้อได้เปรียบเหนือแบบชั้นเดียวหรือสองชั้น และในทางกลับกัน

1. แผงวงจรพิมพ์ของฉันจะถูกใช้งานอย่างไร?

เมื่อคำนวณความต้องการของแผงวงจรพิมพ์ ให้พิจารณาประเภทของเครื่องจักรและอุปกรณ์ที่แผงวงจรของคุณจะถูกนำไปใช้ รวมถึงความต้องการที่เครื่องจักร/อุปกรณ์เหล่านี้จะมีต่อวงจรบนแผงวงจร แผงวงจรเหล่านี้จะถูกใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไฮเทคที่ซับซ้อน หรือในอุปกรณ์ที่เรียบง่ายกว่าซึ่งมีฟังก์ชันการทำงานเพียงเล็กน้อย?

2. ต้องการความถี่ในการทำงานเท่าใด?

เมื่อคุณคำนึงถึงคำถามเหล่านี้แล้ว ให้พิจารณาด้วยว่าคุณต้องการความถี่ในการทำงานในระดับใด พารามิเตอร์ของมันเป็นตัวกำหนดฟังก์ชันและความจุของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับความเร็วและความสามารถในการทำงานที่สูงขึ้น แผงวงจรพิมพ์แบบหลายชั้นถือเป็นสิ่งจำเป็น

3. งบประมาณของฉันสำหรับโครงการนี้คือเท่าไร?

สิ่งอื่น ๆ ที่ควรพิจารณา ได้แก่ต้นทุนการผลิตของแผ่นวงจรพิมพ์ชั้นเดียวและสองชั้นเมื่อเทียบกับแผ่นวงจรพิมพ์หลายชั้นหากคุณต้องการให้มีความจุสูงที่สุดเท่าที่เทคโนโลยีแผงวงจรในปัจจุบันจะทำได้ คุณจะต้องจ่ายค่าการผลิตที่มีต้นทุนสูงที่เกี่ยวข้อง

4. ฉันต้องการแผงวงจรพิมพ์ (PCB) เร็วแค่ไหน?

ระยะเวลานำ - theระยะเวลาที่ใช้ในการผลิตชุดแผงวงจรพิมพ์ (PCB)ของแผ่นชั้นเดียวเทียบกับหลายชั้น ก็เป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่ควรพิจารณาเมื่อคุณสั่งแผงวงจรพิมพ์จำนวนมาก ระยะเวลานำสำหรับบอร์ดแบบหนึ่งและสองชั้นอาจอยู่ที่ประมาณ 8 ถึง 14 วัน ขึ้นอยู่กับขนาดพื้นที่ของบอร์ด ทั้งนี้ หากคุณยินดีจ่ายมากหรือน้อยกว่านั้น ระยะเวลานำอาจสั้นได้ถึงห้าวันหรือยาวนานได้ถึงหนึ่งเดือน

ระยะเวลารอคอยจะเพิ่มขึ้นตามขนาดบอร์ดในทุก ๆ ชั้นที่คุณเพิ่มเข้าไปในคำสั่งซื้อ แผ่น PCB ที่มีจำนวนชั้นตั้งแต่ 4 ถึง 20 ชั้น อาจมีระยะเวลารอคอยตั้งแต่ 12 ถึง 32 วัน ขึ้นอยู่กับว่าคุณต้องการให้บอร์ดมีขนาดเล็กหรือใหญ่

5. ต้องการความหนาแน่นและเลเยอร์สัญญาณแบบใด?

จำนวนชั้นของ PCB ยังขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของขาและชั้นสัญญาณด้วย ตามที่แสดงในแผนภูมิด้านล่าง ความหนาแน่นของขา 1.0 จะต้องใช้ชั้นสัญญาณ 2 ชั้น และจำนวนชั้นที่จำเป็นจะเพิ่มขึ้นเมื่อความหนาแน่นของขาลดลง เมื่อความหนาแน่นของขาอยู่ที่ 0.2 หรือน้อยกว่า คุณจะต้องใช้ PCB ที่มีอย่างน้อย 10 ชั้น

แผงวงจรพิมพ์ชั้นเดียว

แผ่นวงจรพิมพ์ชั้นเดียวประกอบด้วยชั้นวัสดุไดอิเล็กทริกและวัสดุนำไฟฟ้าที่ถูกเคลือบและบัดกรีไว้เพียงชั้นเดียว ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบยุคแรกของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แผ่นวงจรพิมพ์ชั้นเดียวถูกใช้งานมาตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1950 แม้กระทั่งในปัจจุบัน แม้ว่าจะถือว่าค่อนข้างดั้งเดิมเมื่อเทียบกับมาตรฐานสมัยใหม่ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในบ้าน แผ่นวงจรพิมพ์ชั้นเดียวก็ยังคงเป็นที่ใช้งานอย่างแพร่หลายทั่วโลก

โครงสร้างของแผงวงจรพิมพ์แบบชั้นเดียว (Single-layer PCB) นั้นมีความเรียบง่าย เนื่องจากประกอบด้วยแผ่นไดอิเล็กทริกที่นำความร้อนได้หนึ่งชั้น ซึ่งถูกเคลือบด้วยแผ่นลามิเนตทองแดงก่อน แล้วจึงเคลือบด้านบนด้วยซอลเดอร์มาสก์ ภาพประกอบของแผงวงจรพิมพ์แบบชั้นเดียวมักจะแสดงแถบสีสามแถบเพื่อแทนชั้นและชั้นเคลือบทั้งสอง ได้แก่ สีเทาสำหรับชั้นไดอิเล็กทริกเอง สีน้ำตาลสำหรับแผ่นลามิเนตทองแดง และสีเขียวสำหรับซอลเดอร์มาสก์

เนื่องจากการออกแบบที่เรียบง่าย แผงวงจรพิมพ์แบบชั้นเดียวจึงผลิตได้ง่ายในปริมาณมาก และด้วยเหตุนี้จึงเป็นแผงวงจรพิมพ์ที่คุ้มค่าที่สุดในบรรดาทุกประเภท แม้ว่าแผงวงจรแบบชั้นเดียวจะเป็นองค์ประกอบทางเทคโนโลยีที่มีข้อจำกัดตามมาตรฐานสมัยใหม่ แต่ก็ยังมอบประโยชน์ต่อผู้ผลิตดังต่อไปนี้:
• การออกแบบที่เรียบง่ายซึ่งผู้ผลิตส่วนใหญ่สามารถเข้าใจได้อย่างง่ายดาย
• ไม่ซับซ้อน และด้วยเหตุนี้จึงไม่น่าจะก่อให้เกิดปัญหาใด ๆ ในการผลิต
• ราคาไม่แพงและสะดวกสำหรับการผลิตในปริมาณมาก

ปัจจุบัน แผงวงจรพิมพ์ชั้นเดียว (Single-layer PCB) ผลิตด้วยความหนาของแผ่นลามิเนตทองแดงตั้งแต่ 1 ถึง 20 ออนซ์ แผงวงจรพิมพ์ชั้นเดียวถูกออกแบบให้ทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิระหว่าง 130 ถึง 230 องศาเซลเซียส

ในช่วงหลายทศวรรษก่อน แผงวงจรพิมพ์แบบชั้นเดียวถูกใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ ปัจจุบัน เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านที่มีเทคโนโลยีสูงส่วนใหญ่ได้เปลี่ยนมาใช้แผงวงจรพิมพ์แบบหลายชั้น ซึ่งได้รับการปรับให้เหมาะสมกับความต้องการที่ซับซ้อนมากขึ้น อย่างไรก็ตาม แผงวงจรพิมพ์แบบชั้นเดียวก็ยังคงพบได้ทั่วไปในอุปกรณ์บางชนิดที่มีโครงสร้างไม่ซับซ้อนในห้องนั่งเล่น ห้องครัว และสำนักงาน รวมถึง:
•เครื่องคิดเลข- เครื่องคิดเลขพื้นฐานบางรุ่นทำงานด้วยแผงวงจรพิมพ์แบบชั้นเดียว
•วิทยุ- วิทยุบางชนิด เช่น นาฬิกาปลุกวิทยุราคาถูกจากร้านค้าทั่วไป มักใช้แผงวงจรพิมพ์แบบชั้นเดียว
•เครื่องชงกาแฟ- เครื่องชงกาแฟมักใช้แผงวงจรพิมพ์แบบชั้นเดียว

แผงวงจรพิมพ์ชั้นเดียวยังพบได้ทั่วไปในเซนเซอร์ ไฟ LED เครื่องพิมพ์ กล้องวงจรปิด และวงจรกำหนดเวลา

แผงวงจรพิมพ์สองชั้น

แผ่นวงจรพิมพ์แบบสองชั้นเป็นก้าวถัดไปของเทคโนโลยีแผ่นวงจรพิมพ์ ด้วยความสามารถที่สูงกว่า แผ่นวงจรพิมพ์สองชั้น หรือที่เรียกว่าแผ่นวงจรพิมพ์สองด้าน สามารถรองรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ได้หลากหลายกว่าบอร์ดแบบชั้นเดียว ในขณะเดียวกัน แผ่นวงจรพิมพ์สองชั้นยังมีความซับซ้อนน้อยกว่ามากจากมุมมองด้านการผลิต เมื่อเทียบกับแผ่นวงจรพิมพ์หลายชั้นประเภทต่าง ๆ ที่มีอยู่ในตลาดปัจจุบัน ดังนั้น แผ่นวงจรพิมพ์สองชั้นจึงเป็นตัวเลือกที่ถูกใช้งานอย่างแพร่หลายที่สุด

แผ่นวงจรพิมพ์สองชั้นมีลักษณะคล้ายกับแผ่นวงจรพิมพ์ชั้นเดียว แต่มีส่วนล่างที่กลับด้านเป็นภาพสะท้อน ในแผ่นวงจรพิมพ์สองชั้น ชั้นไดอิเล็กทริกจะหนากว่าแผ่นวงจรพิมพ์ชั้นเดียว นอกจากนี้ ชั้นไดอิเล็กทริกยังถูกเคลือบลามิเนตด้วยทองแดงทั้งด้านบนและด้านล่าง อีกทั้งลามิเนตยังถูกเคลือบด้วยซอลเดอร์มาสก์ทั้งด้านบนและด้านล่าง

ภาพประกอบของแผงวงจรพิมพ์สองชั้นมักมีลักษณะคล้ายแซนด์วิชสามชั้น โดยมีชั้นสีเทาหนาหนึ่งชั้นอยู่ตรงกลางซึ่งแสดงถึงไดอิเล็กทริก แถบสีน้ำตาลคู่ด้านบนและด้านล่างที่แสดงถึงทองแดง และแถบสีเขียวบาง ๆ ตรงด้านบนและด้านล่างที่แสดงถึงซอลเดอร์มาสก์

ด้วยด้านบนและด้านล่างที่มีขนาดเท่ากัน แผ่นวงจรพิมพ์สองชั้นจึงรองรับลายวงจรได้มากขึ้น ข้อดีของแผ่นวงจรพิมพ์สองชั้นมีดังต่อไปนี้:
• ความยืดหยุ่นในการออกแบบที่ทำให้เหมาะสมกับอุปกรณ์หลากหลายประเภท
• วงจรที่มีความหนาแน่นสูงทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานสมัยใหม่หลากหลายประเภท
• การก่อสร้างต้นทุนต่ำ ซึ่งทำให้สะดวกต่อการผลิตในปริมาณมาก
• การออกแบบที่เรียบง่าย ช่วยให้ผู้ผลิตทั่วโลกเข้าใจได้ง่ายขึ้น
• ขนาดเล็ก ทำให้สามารถติดตั้งได้ในอุปกรณ์หลากหลายประเภท

แผงวงจรพิมพ์สองชั้นสามารถใช้งานได้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลากหลายประเภท ทั้งแบบง่ายและซับซ้อนมากขึ้น ตัวอย่างอุปกรณ์ที่ผลิตในปริมาณมากซึ่งใช้แผงวงจรพิมพ์สองชั้น ได้แก่:
•เครื่องปรับอากาศ HVAC- ระบบทำความร้อนและความเย็นสำหรับที่พักอาศัยจากหลากหลายแบรนด์มีแผงวงจรพิมพ์แบบสองชั้น
•เครื่องขยายเสียง- แผงวงจรพิมพ์สองชั้นได้ถูกนำไปใช้ในชุดขยายสัญญาณที่นักดนตรีจำนวนมากใช้งาน
•เครื่องพิมพ์- อุปกรณ์ต่อพ่วงคอมพิวเตอร์หลากหลายชนิดพึ่งพาแผงวงจรพิมพ์แบบสองชั้น

แผงวงจรพิมพ์สองชั้นยังถูกนำมาใช้ในรีเลย์ควบคุม แหล่งจ่ายไฟ ระบบไฟส่องสว่าง LED รีแอคเตอร์สายอุปกรณ์ทดสอบ และตู้จำหน่ายสินค้าอัตโนมัติ

แผงวงจรพิมพ์สี่ชั้น

บอร์ดสี่ชั้นประกอบด้วยชุดของเลเยอร์ที่ซับซ้อนกว่าบอร์ด PCB แบบชั้นเดียวหรือสองชั้น ในขณะที่ทั้ง PCB แบบชั้นเดียวและสองชั้นมีแถวของวัสดุไดอิเล็กทริกเพียงแถวเดียว PCB แบบสี่ชั้นจะมีหลายแถว เช่นเดียวกับแผงวงจรพิมพ์หลายชั้นทั้งหมด PCB แบบสี่ชั้นประกอบด้วยหลายชั้นของวัสดุนำไฟฟ้าและทองแดงที่อยู่ระหว่างซอลเดอร์มาสก์ด้านบนและด้านล่าง

โครงสร้างสแต็กอัปของแผ่นวงจรพิมพ์สี่ชั้นประกอบด้วยชั้นต่อไปนี้:
• แถบทองแดงนำไฟฟ้าสี่แถบ
• ชั้นไดอิเล็กทริกด้านในสามชั้น - พรีเพรกสองชั้นและคอร์หนึ่งชั้น
• ชั้นซอลเดอร์มาสก์ไดอิเล็กทริกคู่ที่ด้านบนและด้านล่าง

ในการออกแบบแผ่นวงจรพิมพ์แบบ 4 ชั้น แถบทองแดงทั้ง 4 ชั้นจะถูกแบ่งภายในด้วยไดอิเล็กทริกด้านใน 3 ชั้น และถูกปิดผนึกด้านบนและด้านล่างด้วยซอลเดอร์มาสก์ โดยทั่วไป กฎการออกแบบ PCB แบบ 4 ชั้นจะแสดงด้วยแถบ 9 แถบและใช้ 3 สี คือ สีน้ำตาลสำหรับทองแดง สีเทาสำหรับคอร์และพรีเพรก และสีเขียวสำหรับซอลเดอร์มาสก์

แม้ว่าภาพประกอบทั่วไปของการออกแบบแผ่นวงจรพิมพ์แบบสี่ชั้นจะดูเหมือนบ่งชี้ว่าชั้นพรีเพรกและคอร์ประกอบด้วยวัสดุชนิดเดียวกัน แต่พรีเพรกยังไม่ได้รับการบ่มอย่างสมบูรณ์ จึงมีความนุ่มกว่าคอร์ ระหว่างกระบวนการผลิต จะมีการใช้ความร้อนและแรงกดกับโครงสร้างซ้อนสี่ชั้น ทำให้พรีเพรกและคอร์หลอมและยึดชั้นต่าง ๆ เข้าด้วยกัน

แผงวงจรพิมพ์แบบสี่ชั้นมีข้อได้เปรียบต่อผู้ผลิตในหลายด้าน เนื่องจากแผงวงจรพิมพ์หลายชั้นประเภทนี้และประเภทอื่น ๆ มอบประโยชน์ดังต่อไปนี้:
•ความทนทาน- แผ่นวงจรพิมพ์แบบสี่ชั้นมีความแข็งแรงมากกว่าแผ่นวงจรแบบชั้นเดียวและสองชั้น
•ขนาดกะทัดรัด- การออกแบบแผงวงจรพิมพ์สี่ชั้นขนาดเล็กสามารถติดตั้งได้กับอุปกรณ์หลากหลายประเภท
•ความยืดหยุ่น- แผงวงจรพิมพ์แบบสี่ชั้นสามารถใช้งานได้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลากหลายประเภท ทั้งแบบง่ายและแบบซับซ้อน
•ปลอดภัย- ด้วยการจัดวางชั้นเพาเวอร์และกราวด์อย่างเหมาะสม แผงวงจรพิมพ์แบบสี่ชั้นสามารถป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้
•น้ำหนักเบา- อุปกรณ์ที่ใช้แผงวงจรพิมพ์แบบสี่ชั้นต้องการการเดินสายภายในน้อยกว่า และด้วยเหตุนี้จึงมักมีน้ำหนักเบากว่า

แม้ว่าการผลิตแผงวงจรหลายชั้นจะต้องใช้ความเชี่ยวชาญมากกว่า แต่ต้นทุนเพิ่มเติมของแผงวงจรพิมพ์สี่ชั้นก็สามารถคืนทุนได้หลายเท่าจากมูลค่าที่สูงขึ้นของผลิตภัณฑ์ที่แผงวงจรสี่ชั้นสามารถรองรับทางกลได้ อุปกรณ์สมัยใหม่ที่สำคัญที่สุดบางชนิดที่ใช้แผงวงจรพิมพ์สี่ชั้น ได้แก่:
•ระบบดาวเทียม- แผงวงจรพิมพ์หลายชั้นได้ถูกติดตั้งในดาวเทียมโคจร ซึ่งทำให้การสื่อสารในระดับโลกเป็นไปได้
•อุปกรณ์พกพา- โทรศัพท์และแท็บเล็ตมักติดตั้งแผงวงจรพิมพ์แบบสี่ชั้น
•อุปกรณ์ยานสำรวจอวกาศ- แผงวงจรพิมพ์หลายชั้นได้ขับเคลื่อนอุปกรณ์สำรวจอวกาศที่ทำให้เราสามารถมองลึกเข้าไปในกาแล็กซีได้

แผงวงจรพิมพ์แบบสี่ชั้นยังพบได้ทั่วไปในอุปกรณ์เอกซเรย์ เซิร์ฟเวอร์จัดเก็บไฟล์ เครื่องเร่งอนุภาคอะตอม เทคโนโลยีเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CAT scan) และระบบตรวจจับกัมมันตภาพรังสี นอกจากนี้ เมื่อเทียบกับแผงวงจรพิมพ์แบบชั้นเดียวและสองชั้นแล้ว แผงวงจรสี่ชั้นยังให้ประโยชน์ต่อกระบวนการที่มีปัญหาเรื่องสัญญาณรบกวนระหว่างเส้นทางสัญญาณ (crosstalk) อีกด้วย

แผงวงจรพิมพ์หกชั้น

แผงวงจรพิมพ์แบบหกชั้นคือจุดที่เทคโนโลยีแผงวงจรเริ่มก้าวเข้าสู่ด้านที่ล้ำหน้ามากขึ้นของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบัน ด้วยแผงวงจรพิมพ์หกชั้น ผู้ผลิตสามารถจ่ายพลังงานให้กับผลิตภัณฑ์เทคโนโลยีเชิงพาณิชย์หลากหลายชนิด อุปกรณ์ด้านการดูแลสุขภาพ และเครื่องจักรอุตสาหกรรม

โครงสร้างซ้อนแผ่น PCB แบบหกชั้นมีความคล้ายคลึงกับแบบสี่ชั้น แต่มีชั้นทองแดงเพิ่มขึ้นสองชั้นและแถวของวัสดุไดอิเล็กทริกเพิ่มขึ้นอีกสองแถว ในโครงสร้างซ้อนแบบหกชั้น แถวไดอิเล็กทริกแถวที่สองและแถวที่สี่จะถูกระบุว่าเป็น “คอร์ (core)” และแถวที่หนึ่ง สาม และห้าจะเป็นพรีเพรก (prepreg) จากหกแถวของชั้นทองแดงนำไฟฟ้า แถวที่สองและแถวที่ห้าจะเป็นเพลน (plane) และที่เหลือจะเป็นสัญญาณ (signal)

นับตั้งแต่มีการพัฒนา แผงวงจรพิมพ์แบบ 6 ชั้นก็เป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่ออุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยความเหนือกว่าทางเทคโนโลยีอย่างมากเมื่อเทียบกับแผงวงจรแบบชั้นเดียวและสองชั้น ทำให้ผู้ผลิตสามารถนำอุปกรณ์นวัตกรรมหลากหลายออกสู่สาธารณะได้ ข้อดีหลักบางประการของแผงวงจรพิมพ์แบบหกชั้น ได้แก่:
•ความแข็งแกร่ง- แผงวงจรพิมพ์แบบหกชั้นมีความหนามากกว่าและจึงมีความแข็งแรงมากกว่ารุ่นก่อนหน้าที่มีจำนวนชั้นน้อยกว่า
•ความกะทัดรัด- ด้วยจำนวนหกชั้น แผ่นวงจรที่มีความหนาเท่านี้จะมีศักยภาพทางเทคโนโลยีสูงกว่า และจึงสามารถใช้ความกว้างได้น้อยลง
•ความจุสูง- แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ที่มีหกชั้นขึ้นไปช่วยให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้รับพลังงานอย่างเหมาะสมและลดความเป็นไปได้ของการเกิดการรบกวนระหว่างสัญญาณและสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างมาก

แผงวงจรพิมพ์หลายชั้นที่มีหกชั้นขึ้นไปทำให้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เติบโตแบบก้าวกระโดดตลอดช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา แผงวงจรพิมพ์ระดับนี้ได้พัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่อไปนี้:
•คอมพิวเตอร์- แผงวงจรพิมพ์แบบ 6 ชั้นมีส่วนช่วยขับเคลื่อนการพัฒนาอย่างรวดเร็วของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ทำให้คอมพิวเตอร์มีขนาดกะทัดรัด น้ำหนักเบา และทำงานได้รวดเร็วยิ่งขึ้น
•การจัดเก็บข้อมูล- ความจุที่สูงของแผงวงจรพิมพ์แบบหกชั้นทำให้อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลมีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างต่อเนื่องในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา
•ระบบสัญญาณเตือนไฟไหม้- ด้วยแผงวงจรที่มี 6 ชั้นขึ้นไป ระบบสัญญาณเตือนภัยจึงมีความแม่นยำยิ่งขึ้นในการตรวจจับอันตรายที่แท้จริงได้ทันทีที่เกิดขึ้น

แผงวงจรพิมพ์แบบหกชั้นยังถูกนำมาใช้ในระบบส่งสัญญาณโทรศัพท์มือถือ ตัวรับสัญญาณใยแก้วนำแสง เครื่องวัดการเต้นของหัวใจ ระบบควบคุมอุตสาหกรรม และเทคโนโลยีจีพีเอส

แผงวงจรพิมพ์หลายชั้นแบบซับซ้อน

เมื่อจำนวนชั้นของแผงวงจรพิมพ์หลายชั้นเพิ่มขึ้นเกินกว่าสี่และหก ชั้นของทองแดงนำไฟฟ้าและวัสดุไดอิเล็กทริกเพิ่มเติมจะถูกเพิ่มเข้าไปในโครงสร้างซ้อนชั้น

ตัวอย่างเช่น แผ่นวงจรพิมพ์แบบ 8 ชั้น จะประกอบด้วยชั้นทองแดงสำหรับเพลน 4 ชั้น และชั้นทองแดงสำหรับสัญญาณ 4 ชั้น รวมเป็น 8 ชั้น ยึดติดกันด้วยแถวของวัสดุไดอิเล็กทริกด้านใน 7 ชั้น โครงสร้างซ้อนชั้นของแผ่นวงจรพิมพ์แบบ 8 ชั้นจะถูกปิดผนึกด้านบนและด้านล่างด้วยเลเยอร์มาสก์บัดกรีที่เป็นไดอิเล็กทริก โดยพื้นฐานแล้ว โครงสร้างซ้อนชั้นของแผ่นวงจรพิมพ์แบบ 8 ชั้นจะคล้ายกับแบบ 6 ชั้น แต่มีคู่ของชั้นทองแดงและคอลัมน์พรีเพรกเพิ่มเข้ามา

แนวโน้มยังคงดำเนินต่อไปกับแผ่น PCB แบบ 10 ชั้น ซึ่งเพิ่มชั้นทองแดงอีกสองชั้น รวมเป็นหกชั้นสัญญาณและสี่ชั้นเพลนของทองแดง รวมทั้งหมด 10 ชั้น การยึดติดทองแดงในโครงสร้างซ้อนของ PCB แบบ 10 ชั้นนั้นใช้คอลัมน์ของวัสดุไดอิเล็กทริกเก้าชั้น ได้แก่ พรีเพรกห้าชั้นและคอร์สี่ชั้น แผ่น PCB แบบ 10 ชั้นจะถูกปิดผนึก เช่นเดียวกับแบบอื่น ๆ ด้วยโซลเดอร์มาสก์ชนิดไดอิเล็กทริกที่ด้านบนและด้านล่าง

เมื่อคุณไปถึงการจัดวางเลเยอร์แผ่นวงจรพิมพ์แบบ 12 เลเยอร์ คุณจะมีบอร์ดที่มีเลเยอร์ตัวนำสัญญาณ 8 เลเยอร์และเลเยอร์เพลน 4 เลเยอร์ ยึดติดกันด้วยคอลัมน์วัสดุไดอิเล็กทริกแบบพรีเพรก 6 ชั้นและคอร์ 5 ชั้น แผ่นวงจรพิมพ์แบบ 12 เลเยอร์จะถูกปิดผนึกด้วยซอลเดอร์มาสก์ชนิดไดอิเล็กทริก โดยทั่วไป ภาพประกอบของแผ่นวงจรพิมพ์หลายเลเยอร์จะแสดงเลเยอร์และวัสดุยึดติดด้วยสีต่อไปนี้ - สีน้ำตาลสำหรับทองแดงสัญญาณ/เพลน สีเทาสำหรับวัสดุไดอิเล็กทริกพรีเพรก/คอร์ และสีเขียวสำหรับซอลเดอร์มาสก์ด้านบน/ด้านล่าง

แผงวงจรพิมพ์หลายชั้นแบบ 8 ชั้น 10 ชั้น และ 12 ชั้น มีประโยชน์อย่างมากในอุปกรณ์ไฮเทคและระบบคอมพิวเตอร์หลากหลายชนิด ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา การพัฒนาแผงวงจรพิมพ์หลายชั้นได้ส่งผลให้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว จากระบบระดับกิโลเฮิรตซ์ในอดีตมาสู่เครื่องระดับกิกะเฮิรตซ์ในปัจจุบัน

เครื่องจักรและอุปกรณ์ในหลากหลายภาคส่วน ไม่ว่าจะเป็นเชิงพาณิชย์ อุตสาหกรรม การแพทย์ หน่วยงานรัฐบาล และอวกาศ ยังคงพัฒนาให้มีความเร็ว ความจุ ความกะทัดรัด และความง่ายต่อการใช้งานเพิ่มมากขึ้น อันเป็นผลมาจากความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของแผงวงจรพิมพ์หลายชั้นที่มีความซับซ้อนมากขึ้นในปัจจุบัน

การกระจายชั้น

วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำความเข้าใจแผงวงจรพิมพ์คือการจินตนาการถึงชั้นต่าง ๆ ราวกับเป็นลาซานญ่า ที่ซึ่งวัสดุนำไฟฟ้าและวัสดุไดอิเล็กทริกถูกยึดติดเข้าด้วยกันภายในซอลเดอร์มาสก์ ตัวอย่างเช่น แผงวงจรสี่ชั้นมักประกอบด้วยชั้นที่จัดวางห่างกันอย่างสม่ำเสมอ โดยมีเพลนอยู่ตรงกลาง แม้ว่าสิ่งนี้จะทำให้แผงวงจรดูสมมาตร แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าจะให้ผลลัพธ์ที่น่าพึงพอใจที่สุดในแง่ของความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าเสมอไป

การจัดเรียงอีกแบบหนึ่งที่อาจก่อให้เกิดผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ คือการวางระนาบทั้งสองให้ชิดกันตรงกลาง ในขณะที่ชั้นสัญญาณและระนาบประกบไดอิเล็กทริกขนาดใหญ่ แม้ว่าการจัดเรียงแบบนี้จะช่วยให้สามารถกักเก็บประจุไฟฟ้าไว้ที่บริเวณระหว่างระนาบได้ แต่ก็อาจทำให้เกิดการส่งสัญญาณที่ไม่พึงประสงค์และผลกระทบทางแม่เหล็กไฟฟ้า ด้วยเหตุผลเหล่านี้ ผู้เชี่ยวชาญด้านแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ในปัจจุบันจึงมักเลือกใช้บอร์ดที่มีอย่างน้อยสี่ชั้น แทนที่จะเป็นสองชั้น

เพื่อเพิ่มความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของบอร์ดสี่ชั้น ระนาบและเลเยอร์สัญญาณควรถูกจัดวางให้มีระยะห่างกันน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ นอกจากนี้ แกนระหว่างระนาบกราวด์และระนาบจ่ายไฟควรมีความหนามาก การจัดเรียงในลักษณะนี้จะช่วยลดความเป็นไปได้ของการส่งสัญญาณที่ไม่พึงประสงค์ระหว่างลายวงจร และคงระดับการต่อต้านระหว่างวงจรและกระแสไฟให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้

ช่วงค่าความต้านทานระหว่างวงจรกับกระแสที่เหมาะสมควรอยู่ที่ประมาณ 50 ถึง 60 โอห์ม โปรดจำไว้ว่าหากอิมพีแดนซ์ต่ำ กระแสที่ดึงจะพุ่งสูงขึ้น ซึ่งเป็นผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์ อิมพีแดนซ์ที่สูงจะก่อให้เกิดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าในปริมาณมากขึ้น และทำให้บอร์ดมีความเปราะบางต่อสัญญาณรบกวนจากภายนอกมากขึ้น

เลือกใช้ PCBCart สำหรับความต้องการ PCB มาตรฐานและ PCB หลายชั้น ของคุณ

โลกในปัจจุบันเต็มไปด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลากหลายประเภทที่มาพร้อมฟังก์ชันมากมาย ซึ่งเมื่อ 50 ปีก่อนยังเป็นสิ่งที่เทคโนโลยีไม่อาจจินตนาการได้ การพัฒนาจำนวนมากเหล่านี้เกิดขึ้นได้ด้วยความสามารถที่แผงวงจรพิมพ์ (PCB) มอบให้ PCB ทำให้อุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดสามารถปฏิบัติงานที่ซับซ้อนได้หลากหลายอย่างสะดวกสบาย ซึ่งหลายอย่างในนั้นสามารถสั่งการจากระยะไกลได้

ตั้งแต่ปี 2005 PCBCart ได้ผลิตแผงวงจรพิมพ์ให้กับบริษัทมากกว่า 10,000 แห่งทั่วโลก ด้วยอัตราความพึงพอใจของลูกค้ามากกว่า 99% แผงวงจรของเราได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลายเพื่อรองรับผลิตภัณฑ์หลากหลายประเภท หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวเลือก PCB ของเรา โปรดตรวจสอบหน้าต่อไปนี้:
•ประโยชน์และการประยุกต์ใช้ของแผงวงจรพิมพ์หลายชั้น (Multilayer PCB)
•บริการผลิตแผงวงจรพิมพ์แบบครบวงจรได้สูงสุดถึง 32 ชั้น
•บริการประกอบแผงวงจรพิมพ์แบบเทิร์นคีย์ขั้นสูง – ตัวเลือกเสริมที่มีมูลค่าเพิ่มมากมาย
•ประโยชน์ของการเลือก PCBCart เป็นพาร์ทเนอร์ด้าน PCB ของคุณ

สนใจสั่งซื้อแผ่นวงจรพิมพ์แบบชั้นเดียวหรือหลายชั้นอยู่หรือไม่ รับใบเสนอราคาฟรีโดยไม่มีข้อผูกมัดได้เลยวันนี้!

รับราคาในการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ FR4 ภายในไม่กี่วินาที

ขอใบเสนอราคาสำหรับแผงวงจรพิมพ์ขั้นสูง (แผงวงจรยืดหยุ่น เป็นต้น)

แหล่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์
•บทนำเกี่ยวกับแผงวงจรพิมพ์
•แผงวงจรพิมพ์ชั้นเดียว กับ แผงวงจรพิมพ์หลายชั้น
•ความจำเป็นและข้อดีของแผงวงจรพิมพ์หลายชั้น (Multilayer PCB)
•โครงสร้างชั้น PCB, การออกแบบโครงสร้างชั้น PCB | PCBCart
•กระบวนการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) — คู่มือทีละขั้นตอน
•วัสดุบอร์ด PCB, ประเภทวัสดุ PCB