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PCB電路板內部架構!高清立體大圖,解讀高端PCB板的設計工藝!

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用簡單的語言, 講複雜的技術!

硬體工程師剛接觸多層PCB的時候, 很容易看暈。 動輒十層八層的, 線路像蜘蛛網一樣。

小編畫了幾張多層PCB電路板內部結構圖, 用立體圖形展示各種疊層結構的PCB圖內部架構。

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高密度互聯板(HDI)的核心, 在過孔

多層PCB的線路加工, 和單層雙層沒什麼區別, 最大的不同在過孔的工藝上。

線路都是蝕刻出來的, 過孔都是鑽孔再鍍銅出來的, 這些做硬體開發的大家都懂, 就不贅述了。 有不瞭解的, 可以看看燚智慧頭條號之前的兩篇文章。

PCB工藝的文章-1

PCB工藝的文章-2

多層電路板, 通常有通孔板、一階板、二階板、二階疊孔板這幾種。 更高階的如三階板、任意層互聯板平時用的非常少, 價格賊貴, 先不多討論。

一般情況下, 8位元單片機產品用2層通孔板;32位元單片機級別的智慧硬體, 使用4層-6層通孔板;Linux和Android級別的智慧硬體,

使用6層通孔至8一階HDI板;智慧手機這樣的緊湊產品, 一般用8層一階到10層2階電路板。

8層2階疊孔, 高通驍龍624

最常見的通孔

只有一種過孔, 從第一層打到最後一層。 不管是外部的線路還是內部的線路, 孔都是打穿的。 叫做通孔板。

通孔板和層數沒關係, 平時大家用的2層的都是通孔板, 而很多交換機和軍工電路板, 做20層, 還是通孔的。

用鑽頭把電路板鑽穿, 然後在孔裡鍍銅, 形成通路。

這裡要注意, 通孔內徑通常有0.2mm、0.25mm和0.3mm, 但一般0.2mm的要比0.3mm的貴不少。 因為鑽頭太細容易斷, 鑽的也慢一些。

多耗費的時間和鑽頭的費用, 就體現在電路板價格上升上了。

高密度板(HDI板)的鐳射孔

這張圖是6層1階HDI板的疊層結構圖, 表面兩層都是鐳射孔, 0.1mm內徑。 內層是機械孔

相當於一個4層通孔板, 外面再覆蓋2層。

鐳射只能打穿玻璃纖維的板材, 不能打穿金屬的銅。

所以外表面打孔不會影響到內部的其他線路。

鐳射打了孔之後, 再去鍍銅, 就形成了鐳射過孔。

2階HDI板, 兩層鐳射孔

這張圖是一個6層2階錯孔HDI板。 平時大家用6層2階的少, 大多是8層2階起。 這裡更多層數, 跟6層是一樣的道理

所謂2階, 就是有2層鐳射孔

所謂錯孔, 就是兩層鐳射孔是錯開的。

為什麼要錯開呢?因為鍍銅鍍不滿,孔裡面是空的,所以不能直接在上面再打孔,要錯開一定的距離,再打上一層的空。

6層二階=4層1階外面再加2層。

8層二階=6層1階外面再加2層。

疊孔板,工藝複雜價格更高。

錯孔板的兩層鐳射孔重疊在一起。線路會更緊湊。

需要把內層鐳射孔電鍍填平,然後在做外層鐳射孔。價格比錯孔更貴一些。

超貴的任意層互聯板,多層鐳射疊孔

就是每一層都是鐳射孔,每一層都可以連接在一起。想怎麼走線就怎麼走線,想怎麼打孔就怎麼打孔。

Layout工程師想想就覺得爽!再也不怕畫不出來了!

採購想想就想哭,比普通的通孔板貴10倍以上!

所以,也就只有iPhone這樣的產品捨得用了。其他手機品牌,沒聽說誰用過任意層互聯板。

總結

最後放張圖,再仔細對比一下吧。

請注意觀察孔的大小,以及孔的焊盤是封閉的還是開放的。

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一個小巧可愛的智慧硬體,是怎麼煉成的?

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為什麼要錯開呢?因為鍍銅鍍不滿,孔裡面是空的,所以不能直接在上面再打孔,要錯開一定的距離,再打上一層的空。

6層二階=4層1階外面再加2層。

8層二階=6層1階外面再加2層。

疊孔板,工藝複雜價格更高。

錯孔板的兩層鐳射孔重疊在一起。線路會更緊湊。

需要把內層鐳射孔電鍍填平,然後在做外層鐳射孔。價格比錯孔更貴一些。

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就是每一層都是鐳射孔,每一層都可以連接在一起。想怎麼走線就怎麼走線,想怎麼打孔就怎麼打孔。

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所以,也就只有iPhone這樣的產品捨得用了。其他手機品牌,沒聽說誰用過任意層互聯板。

總結

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請注意觀察孔的大小,以及孔的焊盤是封閉的還是開放的。

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