غالبًا ما يواجه المهندسون الكهربائيون معضلة تحديد العدد الأمثل للطبقات لـ aتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور. هل من الأفضل استخدام المزيد من الطبقات أو طبقات أقل؟ كيف تتخذ القرار بشأن عدد الطبقات لثنائي الفينيل متعدد الكلور؟
1. ماذا تعني طبقة ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟
تشير طبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى الطبقات النحاسية المغطاة معالركيزة. باستثناءثنائي الفينيل متعدد الكلور طبقة واحدةالتي تحتوي على طبقة نحاسية واحدة فقط ، تحتوي جميع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات الطبقتين أو أكثر على عدد زوجي من الطبقات. يتم لحام المكونات على الطبقة الخارجية ، بينما تعمل الطبقات الأخرى كاتصالات أسلاك. ومع ذلك ، فإن بعض مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المتطورة ستتضمن أيضًا مكونات داخل الطبقات الداخلية.
يتم استخدام مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتصنيع مختلف الأجهزة والآلات الإلكترونية في صناعات مختلفة ، مثلإلكترونيات المستهلك، السيارات ،الاتصالات السلكية واللاسلكيةوالفضاء والعسكرية والطبية
الصناعات. يحدد عدد طبقات وحجم لوحة معينة الطاقة وسعةمن PCB. مع زيادة عدد الطبقات ، وكذلك الوظيفة.
2. كيف لتحديد عدد طبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟
عند اتخاذ قرار بشأن العدد المناسب من الطبقات لثنائي الفينيل متعدد الكلور ، من المهم النظر في فوائد استخدامطبقات متعددةمقابل طبقات واحدة أو مزدوجة. في الوقت نفسه ، من الضروري أيضًا النظر في مزايا استخدام تصميم طبقة واحدة مقابل تلك الخاصة بالتصاميم متعددة الطبقات. يمكن تقييم هذه العوامل من وجهات النظر الخمسة التالية:
2-1. أين سيتم استخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟
عند تحديد مواصفات لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، من الأهمية بمكان النظر في الماكينة أو المعدات المقصودة التي سيتم استخدامها في PCB ، وكذلك متطلبات لوحة الدوائر المحددة لهذه المعدات. وهذا يشمل تحديد ما إذا كانت لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور سيتم استخدامها في متطورة و
المنتجات الإلكترونية المعقدة ، أو في منتجات أبسط ذات وظائف أساسية.
2-2. ما هو تردد العمل المطلوب ل PCB؟
يجب مراعاة مسألة تردد العمل عند تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور لأن هذه المعلمة تحدد وظائف وقدرة PCB. من أجل زيادة السرعة والقدرات التشغيلية ، تعد مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعددة الطبقات ضرورية.
2-3. ما هي ميزانية المشروع؟
عوامل أخرى يجب مراعاتها هي تكاليف التصنيع للفرد
والطبقة المزدوجة مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور مقابل مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعددة الطبقات. إذا كنت تريد ثنائي الفينيل متعدد الكلور بأكبر قدر ممكن من السعة ، فستكون التكلفة مرتفعة نسبيًا.
يسأل بعض الناس عن العلاقة بين عدد الطبقات في ثنائي الفينيل متعدد الكلور وسعره. بشكل عام ، كلما زاد عدد الطبقات التي يمتلكها ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، زاد سعره. هذا لأن التصميم وتصنيعيستغرق ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات وقتًا أطول وبالتالي يكلف أكثر. يوضح الرسم البياني أدناه متوسط تكلفة مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعددة الطبقات لثلاث شركات تصنيع مختلفة في ظل الشروط التالية:
كمية ترتيب ثنائي الفينيل متعدد الكلور: 100 ؛
حجم ثنائي الفينيل متعدد الكلور: 400 مم × 200 مم ؛
عدد الطبقات: 2 ، 4 ، 6 ، 8 ، 10.
يعرض الرسم البياني متوسط سعر مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور من ثلاث شركات مختلفة ، بما في ذلك تكاليف الشحن. يمكن تقييم تكلفة PCB باستخدام مواقع اقتباس PCB ، والتي تسمح لك بتحديد معلمات مختلفة مثل نوع الموصل والحجم والكمية وعدد الطبقات. يوفر هذا المخطط فكرة عامة فقط عن متوسط أسعار ثنائي الفينيل متعدد الكلور من ثلاثة مصنّعين ، وقد تختلف الأسعار وفقًا لعدد الطبقات. لا يتم تضمين تكاليف الشحن. تتوفر الآلات الحاسبة الفعالة عبر الإنترنت ، المقدمة من قبل الشركات المصنعة نفسها لمساعدة العملاء على تقييم تكلفة الدوائر المطبوعة بناءً على معلمات مختلفة مثل نوع الموصل ، والحجم ، والكمية ، وعدد الطبقات ، ومواد العزل ، والسماكة ، إلخ.
2-4. ما هو وقت التسليم المطلوب ل PCB؟
يشير وقت التسليم إلى الوقت الذي يستغرقه تصنيع وتسليم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور/مزدوجة/متعددة الطبقات. عندما تحتاج إلى إنتاج كمية كبيرة من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ،موعد التسليميجب أن تؤخذ في الاعتبار. يختلف وقت التسليم لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المفردة/المزدوجة/متعددة الطبقات ويعتمد على حجم منطقة ثنائي الفينيل متعدد الكلور. بالطبع ، إذا كنت على استعداد لإنفاق المزيد من المال ، فقد يتم تقصير وقت التسليم.
2-5. ما هي الكثافة وطبقة الإشارة التي يتطلبها ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟
يعتمد عدد الطبقات في ثنائي الفينيل متعدد الكلور على كثافة الدبوس وطبقات الإشارة. على سبيل المثال ، تتطلب كثافة دبوس 1.0 طبقتين إشارة ، ومع انخفاض كثافة الدبوس ، سيزداد عدد الطبقات المطلوبة. إذا كانت كثافة دبوس 0.2 أو أقل ، فستكون هناك حاجة إلى 10 طبقات على الأقل من ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
3. محاور لطبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور-طبقة واحدة/طبقة مزدوجة/متعددة الطبقة.
3-1. طبقة واحدة ثنائي الفينيل متعدد الكلور
إن بناء جهاز ثنائي الفينيل متعدد الكلور من طبق واحد بسيط ، ويتألف من طبقة واحدة من الطبقات المضغوطة واللحام من المواد الموصلة كهربائيا. تتم تغطية الطبقة الأولى بلوحة مغطاة بالنحاس ، ثم يتم تطبيق طبقة مقاومة لحام. يُظهر الرسم البياني لثنائي الفينيل متعدد الكلور من طبقات واحدة ثلاث شرائط ملونة لتمثيل الطبقة وطبقاتها التي تغطيها-رمادي للطبقة العازلة نفسها ، وبني للصفيحة النحاسية ، والأخضر للطبقة المقاومة لحام.
المزايا:
● تكلفة التصنيع المنخفضة ، وخاصة لإنتاج الإلكترونيات الاستهلاكية ، والتي لديها كفاءة في التكلفة أعلى.
● تجميع المكونات ، والحفر ، واللحام ، والتركيب بسيطة نسبيا ، وعملية الإنتاجأقل عرضة لمواجهة مشاكل.
● اقتصادي ومناسب للإنتاج الضخم.
● اختيار مثالي للتصميمات منخفضة الكثافة.
التطبيقات:
● الحاسبة الأساسية تستخدم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور من طبقة واحدة.
● أجهزة الراديو ، مثل ساعات إنذار الراديو منخفضة السعر في متاجر البضائع العامة ، تستخدم عادة مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات الطبقة الواحدة.
● تستخدم آلات القهوة ثنائي الفينيل متعدد الكلور للطبقة المفردة.
● تستخدم بعض الأجهزة المنزلية مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات الطبقة الواحدة.
3-2. طبقة مزدوجة ثنائي الفينيل متعدد الكلور
يحتوي ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذو الطبقة المزدوجة على طبقتين من الطلاء النحاسي مع طبقة عازلة بينهما.عناصريتم وضعها على جانبي اللوحة ، وهذا هو السبب في أنه يسمى أيضًا ثنائي الفينيل متعدد الكلور على الوجهين. يتم تصنيعها عن طريق توصيل طبقتين من النحاس مع مادة عازلة ، ويمكن لكل جانب من جوانب النحاس نقل إشارات كهربائية مختلفة. فهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب سرعة عالية وتغليف مضغوط.
يتم توجيه الإشارات الكهربائية بين طبقتين من النحاس ، وتساعد المادة العازلة بينهما على منع هذه الإشارات من التدخل مع بعضها البعض. PCB مزدوج الطبقة هو لوحة الدوائر الأكثر شيوعا واقتصادا للتصنيع.
تتشابه مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات الطبقة المزدوجة مع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات الطبقة الواحدة ، ولكن لها النصف السفلي المقلوب. عند استخدام مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات الطبقة المزدوجة ، تكون الطبقة العازلة أكثر سمكًا من ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات الطبقة الواحدة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك طلاء نحاسي على كل من الجانبين العلوي والسفلي للمادة العازلة. علاوة على ذلك ، يتم تغطية الجزء العلوي والسفلي من اللوحة الرقمية بطبقة مقاومة لحام.
عادةً ما يشبه الرسم البياني لثنائي الفينيل متعدد الكلور مزدوج الطبقة مثل شطيرة من ثلاث طبقات ، مع طبقة رمادية سميكة في الوسط تمثل الخطوط العازلة البنية على الطبقات العلوية والسفلية التي تمثل النحاس ، والخضار الخضراء الرفيعة في الأعلى والسفلي تمثل الطبقة المقاومة للولدر.
المزايا:
● التصميم المرن يجعله مناسبًا لمجموعة متنوعة من الأجهزة.
● بنية منخفضة التكلفة مما يجعله مناسبًا للإنتاج الضخم.
● تصميم بسيط.
● الحجم الصغير المناسب لمختلف المعدات.
التطبيقات:
مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات الطبقة المزدوجة مناسبة لمجموعة واسعة من الأجهزة الإلكترونية البسيطة والمعقدة. تتضمن أمثلة على المعدات ذات الإنتاج الضخم التي تتميز بمكتبات مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور:
● وحدات HVAC وأنظمة التدفئة والتبريد السكنية من مختلف العلامات التجارية تشمل لوحات الدوائر المطبوعة ذات الطبقة المزدوجة.
● مكبرات الصوت ، تم تجهيز مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور مزدوجة الطبقة بوحدات مكبر للصوت يستخدمها العديد من الموسيقيين.
● الطابعات ، تعتمد العديد من الأجهزة الطرفية للكمبيوتر على ثنائي الفينيل متعدد الكلور مزدوجة الطبقة.
3-3. أربعة طبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور
ثنائي الفينيل متعدد الكلور من 4 طبقات هو لوحة دوائر مطبوعة مع أربع طبقات موصلة: أعلى ، طبقتين داخليتين ، وأسفل. كلتا الطبقتين الداخليتين هما القلب ، يستخدمان عادةً كطاقة أو طائرة أرضية ، في حين يتم استخدام الطبقات العلوية والسفلية الخارجية لوضع المكونات وإشارات التوجيه.
عادةً ما يتم تغطية الطبقات الخارجية بطبقة مقاومة لحام مع وسادات مكشوفة لتوفير نقاط وضع لتوصيل الأجهزة المثبتة على السطح والمكونات من خلال الثقب. عادةً ما يتم استخدام الثقوب لتوفير اتصالات بين الطبقات الأربع ، والتي يتم تصفيعها معًا لتشكيل لوحة.
هذا هو انهيار هذه الطبقات:
- الطبقة 1: الطبقة السفلية ، وعادة ما تكون مصنوعة من النحاس. إنه بمثابة أساس لوحة الدوائر بأكملها ، مما يوفر الدعم للطبقات الأخرى.
- الطبقة 2: طبقة الطاقة. تم تسميته بهذه الطريقة لأنه يوفر قوة نظيفة ومستقرة لجميع المكونات على لوحة الدوائر.
- الطبقة 3: طبقة الطائرة الأرضية ، تعمل كمصدر أرضي لجميع المكونات على لوحة الدائرة.
- الطبقة 4: الطبقة العليا المستخدمة لإشارات التوجيه وتوفير نقاط اتصال للمكونات.
في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور من 4 طبقات ، يتم فصل 4 آثار نحاسية من 3 طبقات من العزل الكهربائي الداخلي ويتم إغلاقها في الأعلى والسفلي مع طبقات مقاومة لحام. عادةً ما يتم عرض قواعد التصميم لـ 4 طبقات مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام 9 آثار و 3 ألوان - بنية للنحاس والرمادي للكتاب والسباق ، والأخضر لمقاومة اللحام.
المزايا:
● المتانة-مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات أربع طبقات أكثر قوة من لوحات الطبقة الفردية والطبقة المزدوجة.
● الحجم المدمج - يمكن أن يتناسب التصميم الصغير لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات أربع طبقات مجموعة واسعة من الأجهزة.
● المرونة - يمكن أن تعمل مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات أربع طبقات في أنواع متعددة من الأجهزة الإلكترونية ، بما في ذلك الأغاني البسيطة والمعقدة.
● السلامة - من خلال محاذاة الطاقة والطبقات الأرضية بشكل صحيح ، يمكن أن تحمي مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات أربع طبقات من التدخل الكهرومغناطيسي.
● خفيفة الوزن - تتطلب الأجهزة المزودة بأربع طبقات الأسلاك الداخلية أقل ، لذلك عادة ما تكون أخف وزنا.
التطبيقات:
● أنظمة الأقمار الصناعية - تم تجهيز مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعددة الطبقات في الأقمار الصناعية المدارية.
● الأجهزة المحمولة - يتم تجهيز الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية عادة مع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات أربعة طبقات.
● معدات استكشاف الفضاء - توفر لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات الطاقة لمعدات استكشاف الفضاء.
3-4. 6 طبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور
يعد PCB المكون من 6 طبقات عبارة عن لوحة من 4 طبقات مع إضافة طبقتين إضافيتين للإشارة بين الطائرات. يتضمن مكدس ثنائي الفينيل متعدد الكلور القياسي المكون من 6 طبقات 4 طبقات توجيه (اثنتان خارجيتان واثنان داخليان) وطائرتين داخليتين (واحدة للأرض وواحدة للطاقة).
توفير طبقتين داخليتين للإشارات عالية السرعة وطبقتين خارجين للإشارات منخفضة السرعة تضخّم بشكل كبير EMI (التداخل الكهرومغناطيسي). EMI هي طاقة الإشارات داخل الأجهزة الإلكترونية التي تعطلها الإشعاع أو الحث.
هناك العديد من الترتيبات لمكدس PCB المكون من 6 طبقات ، ولكن عدد الطاقة والإشارة والأرض المستخدمة يعتمد على متطلبات التطبيق.
6 طبقات قياسيةPCB Stackupيتضمن الطبقة العليا - الطبقة الأرضية الداخلية - طبقة التوجيه الداخلية - طبقة التوجيه الداخلية - طبقة التوجيه الداخلية - طبقة الطاقة الداخلية - الطبقة السفلية - الطبقة السفلية.
على الرغم من أن هذا تكوين قياسي ، إلا أنه قد لا يكون مناسبًا لجميع تصميمات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، وقد يكون من الضروري إعادة وضع الطبقات أو وجود طبقات أكثر تحديدًا. ومع ذلك ، يجب النظر في كفاءة الأسلاك وتقليل الحديث المتبادل عند وضعها.
المزايا:
● القوة - مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات ست طبقات أكثر سمكا من أسلافها الأرق وبالتالي أكثر قوة.
● الاكتئاب - لوحات مع ست طبقات من هذا السماكة لها قدرات تقنية أكبر ويمكن أن تستهلك عرضًا أقل.
● السعة العالية - توفر مركبات ثنائي الفينيل متعدد حتى الطبقات أو أكثر طاقة مثالية للأجهزة الإلكترونية وتقلل بشكل كبير من إمكانية التداخل الكهرومغناطيسي.
التطبيقات:
● أجهزة الكمبيوتر - ساعدت مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات 6 طبقات في دفع التطوير السريع لأجهزة الكمبيوتر الشخصية ، مما يجعلها أكثر إحكاما وأخف وزناً وأسرع.
● تخزين البيانات - جعلت السعة العالية من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور من ست طبقات أجهزة تخزين البيانات وفيرًا بشكل متزايد خلال العقد الماضي.
● أنظمة إنذار الحريق - باستخدام 6 لوحات أو أكثر من لوحات الدوائر ، تصبح أنظمة الإنذار أكثر دقة في لحظة اكتشاف خطر حقيقي.
مع زيادة عدد الطبقات في لوحة الدوائر المطبوعة إلى ما بعد الطبقة الرابعة والسادسة ، تتم إضافة طبقات نحاسية أكثر توصيلًا وطبقات مواد عازلة إلى المكدس.
على سبيل المثال ، يحتوي ثنائي الفينيل متعدد الكلور من ثماني طبقات على أربع طائرات وأربع طبقات من النحاس الإشارة - ثمانية في المجموع - متصلة بسبعة صفوف من المواد العازلة. تم إغلاق المكدس المكون من ثماني طبقات بطبقات قناع لحام عازل في الأعلى والسفلي. في الأساس ، يشبه مكدس ثنائي الفينيل متعدد الكلور من ثماني طبقات الطبقات المكونة من ست طبقات ، ولكن مع زوج إضافي من الأعمدة النحاسية والسباق.
Shenzhen Anke PCB Co. ، Ltd
2023-6-17
وقت النشر: يونيو -26-2023
