電路板層堆棧的內容

在設計和製造過程中有許多不同的層次 印刷電路板. 這些層可能不太熟悉,有時甚至會引起混淆,即使是經常使用它們的人也是如此。 電路板上有電路連接的物理層,然後在PCB CAD工具中有用於設計這些層的層。 讓我們來看看這一切的含義並解釋PCB層。

印刷電路板

印刷電路板中的PCB層描述

和上面的小吃一樣,印刷電路板是由多層組成的。 即使是簡單的單面(一層)板也是由複合在一起的導電金屬層和基層組成。 隨著PCB複雜度的增加,其內部的層數也會增加。

多層 PCB 將具有一個或多個由介電材料製成的核心層。 這種材料通常由玻璃纖維布和環氧樹脂粘合劑製成,用作與其相鄰的兩個金屬層之間的絕緣層。 根據電路板需要多少物理層,會有更多的金屬和核心材料層。 在每個金屬層之間會有一層玻璃纖維玻璃纖維,預先浸漬有一種稱為“預浸料”的樹脂。 預浸料基本上是未固化的芯材,當置於層壓過程的加熱壓力下時,它們會熔化並將各層連接在一起。 預浸料也將用作金屬層之間的絕緣體。

多層PCB上的金屬層會逐點傳導電路的電信號。 對於常規信號,使用更細的金屬走線,而對於電源和接地網絡,使用更寬的走線。 多層板通常使用一整層金屬來形成電源或地平面。 這允許所有部件通過填充焊料的小孔輕鬆進入飛機平面,而無需在整個設計過程中連接電源和接地平面。 它還通過為信號跡線提供電磁屏蔽和良好的可靠返迴路徑來提高設計的電氣性能

PCB 設計工具中的印刷電路板層

為了在物理電路板上創建層,需要製造商可以用來構建電路板的金屬跡線圖案的圖像文件。 為了創建這些圖像,PCB 設計 CAD 工具有自己的一組電路板層,供工程師在設計電路板時使用。 設計完成後,這些不同的CAD圖層將通過一組製造和裝配輸出文件輸出給製造商。

電路板上的每一層金屬層在 PCB 設計工具中由一層或多層表示。 通常,介電層(芯層和預浸料)不由 CAD 層表示,儘管這會因要設計的電路板技術而異,我們將在後面提到。 然而,對於大多數PCB設計來說,介電層僅由設計工具中的屬性來表示,以考慮材料和寬度。 這些屬性對於設計工具將用來確定金屬跡線和空間的正確值的不同計算器和模擬器很重要。

除了在 PCB 設計工具中為電路板的每個金屬層獲得單獨的層外,還會有專用於阻焊層、焊膏和絲網印刷標記的 CAD 層。 電路板貼合在一起後,會在電路板上塗上掩膜、漿料和絲網印刷劑,因此它們不是實際電路板的物理層。 但是,為了向 PCB 製造商提供應用這些材料所需的信息,他們還需要從 PCB CAD 層創建自己的圖像文件。 最後,PCB 設計工具還將內置許多其他層,以獲得設計或文檔目的所需的其他信息。 這可能包括板上或板上的其他金屬物體、部件號和組件輪廓。

超出標準PCB層

除了設計單層或多層印刷電路板外,當今其他 PCB 設計技術也使用 CAD 工具。 柔性和剛性柔性設計將內置柔性層,這些層需要在 PCB 設計 CAD 工具中表示。 不僅需要在工具中顯示這些圖層進行操作,還需要工具中具有先進的3D工作環境。 這將使設計人員能夠看到靈活的設計如何折疊和展開,以及使用時彎曲的程度和角度。

另一種需要額外 CAD 層的技術是可印刷或混合電子技術。 這些設計是通過在基板上添加或“印刷”金屬和電介質材料來製造的,而不是像標準 PCB 那樣使用減法蝕刻工藝。 為了適應這種情況,PCB設計工具除了標準的金屬、掩模、漿料和絲網印刷層之外,還需要能夠顯示和設計這些介電層。