다층 PCB?

다층 PCB는 XNUMX층 이상의 전도성 동박으로 만들어진 PCB로 정의됩니다. 그들은 서로 적층되고 접착 된 양면 회로 기판의 층처럼 보이며 그 사이에 여러 개의 절연 층이 있습니다. 전체 구조는 환경과 연결하기 위해 PCB의 표면에 두 개의 레이어가 배치되도록 배열됩니다. All electrical connections between layers are made through holes such as electroplated through holes, blind holes and buried holes. This method can then be applied to generate highly complex PCBS of different sizes.

Why are multilayer PCBS so widely used

다층 PCBS는 전자 산업의 끊임없이 변화하는 변화에 대응하기 위해 등장했습니다. Over time, the functions of electronic devices have become increasingly complex, requiring more complex PCBS. 불행히도 PCBS는 노이즈, 표유 커패시턴스 및 누화와 같은 문제로 인해 제한을 받기 때문에 특정 설계 제약 조건을 따라야 합니다. These design considerations made it difficult to obtain satisfactory performance from single-sided or even double-sided PCBS – hence the birth of multi-layer PCBS.

이중층 PCBS의 성능을 이 형식으로 캡슐화하는 것은 크기의 극히 일부에 불과하며 다층 PCBS는 전자 제품에서 점점 더 대중화되고 있습니다. They come in a variety of sizes and thicknesses to meet the needs of their extended applications, with variations ranging from 4 to 12 layers. The number of layers is usually even because odd layers can cause problems in the circuit, such as warping, and are not cost-effective to produce. Most applications require four to eight layers, but applications such as mobile devices and smartphones tend to use around 12 layers, while some specialist PCB manufacturers have the capacity to produce close to 100 layers. 그러나 여러 층이 있는 다층 PCBS는 비용 효율성이 매우 높기 때문에 드물다.

Why are multilayer PCBS so widely used

다층 PCBS는 생산하는 데 더 비싸고 노동 집약적인 경향이 있지만 현대 기술의 중요한 부분이 되고 있습니다. This is mainly due to the many benefits they offer, especially when compared with single – and double-decker varieties.

다층 PCBS의 장점

기술적인 관점에서 다층 PCBS는 설계에 있어 몇 가지 장점이 있습니다. These advantages of multilayer PCB include:

• Small size: One of the most prominent and acclaimed benefits of using multi-layer printed circuit boards is their size. 계층화 된 디자인으로 인해 다층 PCBS는 유사한 기능을 가진 다른 PCBS보다 작습니다. This has brought huge benefits to modern electronics as the current trend is towards smaller, more compact but more powerful gadgets such as smartphones, laptops, tablets and wearables.

• 경량 구조: 특히 다층 설계를 위해 단일 및 이중층 PCBS를 상호 연결하는 데 필요한 여러 커넥터가 제거되기 때문에 더 작은 PCBS는 더 가벼운 무게에 사용됩니다. 다시 말하지만, 이것은 더 모바일적인 경향이 있는 현대 전자 제품의 손에 영향을 미칩니다.

• 고품질: 이러한 유형의 PCBS는 다층 PCBS를 제작할 때 수행해야 하는 작업과 계획의 양으로 인해 단일층 및 이중층 PCBS보다 나은 경향이 있습니다. 결과적으로 더 신뢰할 수 있습니다.

• Improved durability: Multi-layer PCBS tend to last longer due to their nature. 이러한 다층 PCBS는 자체 무게를 견딜 수 있을 뿐만 아니라 함께 접착하는 데 사용되는 열과 압력도 견딜 수 있어야 합니다. In addition to these factors, multilayer PCBS use multiple layers of insulation between circuit layers, combining them with prepreg adhesives and protective materials.

• 유연성 향상: 모든 다층 PCB 구성 요소에 적용되는 것은 아니지만 일부는 유연한 구성 기술을 사용하여 유연한 다층 PCBS를 만듭니다. 이것은 약간의 굽힘 및 굽힘이 반 규칙적으로 발생할 수 있는 응용 분야에 이상적일 수 있습니다. 다시 말하지만, 이것은 모든 다층 PCBS에 적용되지 않으며 유연한 PCB에 더 많은 레이어를 추가할수록 PCB의 유연성이 떨어집니다.

• 더욱 강력해진 다층 PCBS는 다중 레이어를 단일 PCB로 결합하는 초고밀도 부품입니다. 이러한 가까운 거리는 보드를 더 연결하게 만들고 고유한 전기적 특성을 통해 더 작은 크기에도 불구하고 더 큰 용량과 속도를 달성할 수 있습니다.

• 단일 연결 지점: 다층 PCBS는 다른 PCB 구성 요소와 직렬로 연결되지 않고 단일 장치로 사용하도록 설계되었습니다. 결과적으로 여러 단일 레이어 PCBS를 사용하는 데 필요한 다중 연결이 아닌 단일 연결 지점을 갖습니다. This turns out to be beneficial in electronic product design as well, since they only need to include a single connection point in the final product. 이것은 크기와 무게를 최소화하도록 설계된 소형 전자 제품 및 장치에 특히 유용합니다.

These advantages make multilayer PCBS useful in a variety of applications, especially mobile devices and high-function electronics. 결과적으로 많은 산업이 모바일 솔루션으로 이동함에 따라 다층 PCBS는 점점 더 많은 산업별 애플리케이션에서 자리를 찾고 있습니다.

Why are multilayer PCBS so widely used

Disadvantages of multilayer PCBS

Multi-layer PCB has many advantages and is suitable for various advanced technologies. 그러나 이러한 유형의 PCBS는 모든 응용 분야에 적합하지 않습니다. In fact, several disadvantages may outweigh the advantages of multilayer PCBS, especially for electronics with lower cost and complexity. 이러한 단점은 다음과 같습니다.

• Higher cost: Multi-layer PCBS are much more expensive than single-and double-layer PCBS at every stage of the manufacturing process. They are difficult to design and take a lot of time to solve any potential problems. 또한 생산을 위해서는 매우 복잡한 제조 공정이 필요하며 이는 조립자에게 많은 시간과 노동력을 필요로 합니다. 또한, 이러한 PCBS의 특성으로 인해 제조 또는 조립 중 발생하는 모든 오류는 재작업이 극히 어려워 인건비 또는 스크랩 비용이 추가로 발생합니다. 게다가 다층 PCBS를 생산하는 데 사용되는 장비는 아직 비교적 새로운 기술이기 때문에 매우 고가입니다. For all these reasons, unless small size is an absolute necessity for an application, a cheaper alternative may be a better choice.

• 복잡한 생산: 다층 PCBS는 다른 PCB 유형보다 생산하기가 더 어렵고 더 많은 설계 시간과 세심한 제조 기술이 필요합니다. That’s because even small flaws in PCB design or manufacturing can make it ineffective.

• Limited availability: One of the biggest problems with multi-layer PCBS is the machines needed to produce them. Not all PCB manufacturers have the wherewithal or necessity for such a machine, so not all PCB manufacturers carry it. 이것은 고객을 위해 다층 PCBS를 생산하는 데 사용할 수 있는 PCB 제조업체의 수를 제한합니다. 따라서 PCB 제조업체를 계약 제조업체로 결정하기 전에 다층 PCBS에서 PCB 제조업체의 능력에 대해 신중하게 문의하는 것이 좋습니다.

• 테크니컬 디자이너 필요: 앞서 언급했듯이 다층 PCBS는 사전에 많은 디자인이 필요합니다. 이전 경험이 없으면 문제가 될 수 있습니다. 다층 기판은 레이어 간의 상호 연결이 필요하지만 동시에 누화 및 임피던스 문제를 줄여야 합니다.설계상의 단일 문제로 인해 보드가 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.

• Production time: As complexity increases, so do manufacturing requirements. 이것은 다층 PCBS의 회전율에서 핵심적인 역할을 합니다. 각 기판은 생산하는 데 많은 시간이 걸리므로 더 많은 인건비가 소요됩니다. 또한 주문 후 상품 수령까지의 시간 간격이 길어져 경우에 따라 문제가 될 수 있습니다.

그러나 이러한 문제는 다층 PCBS의 유용성에서 사라지지 않았습니다. 단층 PCBS보다 비용이 많이 드는 경향이 있지만 다층 PCBS는 이러한 유형의 인쇄 회로 기판에 비해 많은 이점이 있습니다.

단층 대안에 비해 다층 PCBS의 장점

The advantages of multi-layer PCBS over single-layer alternatives become even more obvious. Some of the key improvements that multilayer PCBS provide include:

• Higher assembly density: While the density of single-layer PCBS is limited by their surface area, multi-layer PCBS multiply their density by layering. PCB의 더 작은 크기에도 불구하고 밀도의 증가는 더 큰 기능을 가능하게 하고 용량과 속도를 증가시킵니다.

• Smaller size: Overall, multi-layer PCBS are smaller than single-layer PCBS. 단층 PCBS는 크기를 늘려 회로의 표면적을 늘려야 하는 반면, 다층 PCBS는 레이어를 추가하여 표면적을 늘려 전체 크기를 줄입니다. 따라서 더 작은 장치에 고용량 다층 PCBS를 사용할 수 있는 반면 더 큰 제품에는 고용량 단일층 PCBS를 설치해야 합니다.

• 더 가벼운 무게: 다층 PCBS의 구성 요소 통합은 커넥터 및 기타 구성 요소의 필요성을 줄여 복잡한 전기 애플리케이션을 위한 경량 솔루션을 제공합니다. Multi-layer PCBS can accomplish the same amount of work as multiple single-layer PCBS, but with a smaller size, fewer connected components, and reduced weight. 이것은 무게가 중요한 소형 전자 장치에 대한 필수 고려 사항입니다.

• Enhanced design features: Overall, multi-layer PCBS can outperform average single-layer PCBS. 더 제어된 임피던스 특성, 더 높은 EMI 차폐 및 전반적으로 개선된 설계 품질을 결합함으로써 다층 PCBS는 더 작고 가벼우면서도 더 많은 것을 달성할 수 있습니다.

Why are multilayer PCBS so widely used

그렇다면 다층 및 단층 구조를 결정할 때 이러한 요소는 무엇을 의미합니까? Essentially, if you want to produce small, lightweight and complex equipment where quality is critical, multi-layer PCBS may be your best choice. However, if size and weight are not major factors in product design, single – or double-layer PCB designs may be more cost-effective.