硬件工(gong)程(cheng)师(shi)刚接触多层PCB的时候,很容易(yi)看晕。动辄十层八(ba)层的,线路像蜘蛛(zhu)网(wang)一样。
今(jin)天找了几张(zhang)多层(ceng)PCB电路板(ban)3D内部(bu)结(jie)构(gou)图(tu),用(yong)立体图(tu)形展示各种叠层(ceng)结(jie)构(gou)的PCB图(tu)内部(bu)架构(gou)。方(fang)便大家理(li)解。
高(gao)密度互联(lian)板(ban)(HDI)的核心,在过孔。
多(duo)(duo)(duo)层(ceng)PCB的(de)线路加工(gong),和(he)单层(ceng)双(shuang)层(ceng)没什么(me)区别,最(zui)大的(de)不同(tong)在过(guo)孔(kong)(kong)的(de)工(gong)艺上。线路都(dou)是(shi)蚀刻出(chu)来的(de),过(guo)孔(kong)(kong)都(dou)是(shi)钻孔(kong)(kong)再镀铜(tong)出(chu)来的(de),这些做硬件开发(fa)的(de)大家都(dou)懂,就不赘述了。多(duo)(duo)(duo)层(ceng)电路板(ban)(ban),通常有通孔(kong)(kong)板(ban)(ban)、一阶板(ban)(ban)、二阶板(ban)(ban)、二阶叠孔(kong)(kong)板(ban)(ban)这几(ji)种(zhong)。更高阶的(de)如三阶板(ban)(ban)、任意层(ceng)互联板(ban)(ban)平时用的(de)非常少,价(jia)格贼贵,先不多(duo)(duo)(duo)讨论。
一般情况下,8位单片机(ji)(ji)产品(pin)用2层(ceng)(ceng)通孔(kong)板(ban);32位单片机(ji)(ji)级别的(de)智(zhi)能(neng)(neng)硬件,使用4层(ceng)(ceng)-6层(ceng)(ceng)通孔(kong)板(ban);Linux和Android级别的(de)智(zhi)能(neng)(neng)硬件,使用6层(ceng)(ceng)通孔(kong)至8一阶(jie)HDI板(ban);智(zhi)能(neng)(neng)手(shou)机(ji)(ji)这(zhei)样(yang)的(de)紧(jin)凑产品(pin),一般用8层(ceng)(ceng)一阶(jie)到10层(ceng)(ceng)2阶(jie)电路(lu)板(ban)。
最常见的通孔
只有一种过孔,从第(di)一层打到最后一层。不(bu)管是外(wai)部的(de)线路还是内部的(de)线路,孔都是打穿的(de)。叫做通孔板。
通(tong)孔(kong)(kong)板(ban)和层数没关系,平(ping)时大家(jia)用的2层的都是通(tong)孔(kong)(kong)板(ban),而很多(duo)交换(huan)机和军工电路(lu)板(ban),做(zuo)20层,还(hai)是通(tong)孔(kong)(kong)的。用钻头把电路(lu)板(ban)钻穿(chuan),然(ran)后(hou)在孔(kong)(kong)里镀铜,形成(cheng)通(tong)路(lu)。
这里(li)要注意,通(tong)孔内径通(tong)常有(you)0.2mm、0.25mm和0.3mm,但一般(ban)0.2mm的(de)要比0.3mm的(de)贵不(bu)少(shao)。因为钻头太(tai)细容易断,钻的(de)也慢一些。多耗费的(de)时间和钻头的(de)费用,就体现在(zai)电路板价(jia)格上(shang)升上(shang)了。
高密(mi)度板(ban)(HDI板(ban))的激光孔
这(zhei)张(zhang)图(tu)是6层(ceng)1阶HDI板的叠(die)层(ceng)结构(gou)图(tu),表(biao)面(mian)两层(ceng)都(dou)是激光(guang)孔,0.1mm内径。内层(ceng)是机械孔,相当于一个4层(ceng)通孔板,外面(mian)再覆盖2层(ceng)。
激光只能打穿玻璃纤维的板材,不(bu)能打穿金(jin)属的铜。所以外表(biao)面打孔(kong)(kong)不(bu)会影响到内(nei)部(bu)的其他线路。激光打了孔(kong)(kong)之后,再去(qu)镀铜,就形成了激光过孔(kong)(kong)。
2阶(jie)HDI板,两(liang)层激光(guang)孔(kong)
这(zhei)张图是一(yi)个6层(ceng)(ceng)2阶错孔HDI板。平时大家用6层(ceng)(ceng)2阶的少,大多(duo)是8层(ceng)(ceng)2阶起。这(zhei)里(li)更多(duo)层(ceng)(ceng)数,跟6层(ceng)(ceng)是一(yi)样的道理。
所(suo)(suo)谓2阶,就是(shi)有2层激(ji)光孔,所(suo)(suo)谓错孔,就是(shi)两层激(ji)光孔是(shi)错开的。
为什么要(yao)错开呢?因(yin)为镀铜镀不满,孔(kong)里面(mian)是空的,所以不能直(zhi)接在上(shang)面(mian)再打(da)孔(kong),要(yao)错开一(yi)定的距(ju)离,再打(da)上(shang)一(yi)层的空。
6层二(er)阶=4层1阶外面(mian)再加2层。
8层二(er)阶=6层1阶外面再加2层。
叠(die)孔(kong)板,工(gong)艺(yi)复(fu)杂价格(ge)更高。
错孔板的两层(ceng)(ceng)(ceng)激(ji)光(guang)孔重叠在一起。线(xian)(xian)路会更紧凑。需要把内层(ceng)(ceng)(ceng)激(ji)光(guang)孔电镀填(tian)平,然后在做外层(ceng)(ceng)(ceng)激(ji)光(guang)孔。价格比错孔更贵一些。超贵的任意层(ceng)(ceng)(ceng)互联板,多层(ceng)(ceng)(ceng)激(ji)光(guang)叠孔。就是每一层(ceng)(ceng)(ceng)都是激(ji)光(guang)孔,每一层(ceng)(ceng)(ceng)都可(ke)以(yi)连接在一起。想怎么(me)走线(xian)(xian)就怎么(me)走线(xian)(xian),想怎么(me)打(da)孔就怎么(me)打(da)孔。
Layout工程师想想就(jiu)觉得爽!再也不怕画不出来(lai)了!
采购想想就想哭,比(bi)普通的(de)通孔(kong)板贵(gui)10倍以上!
所以(yi),也就只有(you)iPhone这样(yang)的产(chan)品(pin)舍得(de)用了。其他手机品(pin)牌,没听(ting)说谁(shei)用过任(ren)意层(ceng)互联板。
最后放张图,再(zai)仔细对比一下吧。
请注意观察(cha)孔的大(da)小,以(yi)及孔的焊盘是封闭的还是开放的。