在电子产品设计中,PCB(印制电路板)是不可或缺的核心部件。你是否曾想过,24 小时能拿到符合要求的 PCB 样板吗?随着技术的进步,PCB 快速打样服务应运而生,帮助设计师快速实现原型。本文将为您介绍常见的 PCB 叠层设计。
PCB的基本组成:
PCB 的结构可以想象成一个多层蛋糕,由不同材料的层通过粘合剂粘合而成。其基本组成层次如下:
- 表层:包括丝印层、阻焊层和铜层。
- 中间层:主要是 FR4 材料,铜层和其他类型的材料(如芯板、基板、光板、PP 等)可以根据实际需求调整厚度。
- 底层:通常与表层相似,主要由铜和阻焊层构成。
丝印层位于最表层,通常以白色为主,包含数字、字母和符号。阻焊层(又称绿油层)位于表层铜上方,主要作用是防止短路,确保焊接的准确性。
常见的 PCB 叠层设计:
在 PCB 的设计中,叠层结构的选择至关重要。以下是常见的 2~12 层板的叠层结构,每种结构都有其独特的优缺点,适用于不同的应用场景。
2层板
- 结构:表层铜 - FR4 - 底层铜
- 优点:成本低,适合简单电路。
- 缺点:信号完整性差,EMC 性能有限。
4层板
- 结构:表层铜 - 阻焊层 - FR4 - 铜 - FR4 - 底层铜
- 优点:信号完整性好,适合中等复杂度的电路。
- 缺点:成本相对较高。
6层板
- 结构:表层铜 - 阻焊层 - FR4 - 铜 - FR4 - 铜 - FR4 - 底层铜
- 优点:更好的信号完整性和EMC性能,适合高频应用。
- 缺点:设计复杂度高,成本增加。
8层及以上
- 结构:根据需求可灵活设计,通常包含多个 FR4 和铜层。
- 优点:适用于高密度、高速信号传输,具备优良的电磁兼容性。
- 缺点:成本和制造难度显著增加。
PCB 叠层文件的重要性:
在 PCB 快速打样过程中,叠层文件的准确性至关重要。通常由 PCB 制板厂提供,叠层文件包含两部分:
- PCB 叠构图:说明每一层的厚度、所用板材类型、介电常数和残铜率等信息。
- 阻抗结构图:根据 PCB 设计的阻抗要求,计算出每种阻抗对应的线宽和线间距,以确保信号传输的稳定性。
为了更好地理解 PCB 叠层设计的影响,以下图表展示了不同叠层结构对信号完整性和成本的影响:
层数 |
成本 |
信号完整性 |
EMC 性能 |
2层 |
低 |
较差 |
较差 |
4层 |
中 |
较好 |
中等 |
6层 |
高 |
好 |
较好 |
8层 |
更高 |
优 |
优 |