Kynning
Í daglegu heimi hárar þéttleika rafrænnar tækni er eftirspurnin að traustum, samstuddum og rafrænt öryggjum kringlufleti áfram að eykst. Fjögurlagaleg PCB, sem stundum er kölluð prentuð kringluplata með fjórum lögunum, hefur orðið einn algengasti lausn fyrir umsóknir frá IoT-tækjum fyrir neytendur til iðnaðarstýringarkerfa og rafræn búnaði í bílum.
Þó að tvölagalegar PCB-plötur nóg séu fyrir einfalda kringla, krefjast tæknilínu eins og hærri reiknitaktar, blandaðra rafrása og minni tækjastaðallags betri rafrásargæði, lægra rafeindafjarkynningu (EMI) og betri rafmagnsdreifingu – allt kosti sem 4-laga PCB uppbyggingar bera sig á.
Þessi yfirsýnileg leiðsögn frá kingfield – treyddur PCB-framleiðandi í Shenzhen og staðfestur birgi með UL, ISO9001 og ISO13485 – mun leiða þig í gegnum:
- Uppbyggingu og virkni 4-laga PCB.
- Nákvæmar, skref fyrir skref, framleiðsluaðferðir fyrir 4-laga PCB.
- Hópunarhugtök, ílögnet etching og lamination aðferðir.
- Bestu aðferðir fyrir hönnun (raflagni, afl- og jafnvæðisplönu uppsetning, stjórnun á innbyggðri viðnámseiginleika, stjórnun á gegnumfor) og eftirfarandi samsetning.
- Tækni bakvið bórða (CNC), gegnumfor galvaník, raflaðstefju, val á lodurplögu og hörðun, og yfirborðsmeðhöndlun eins og ENIG, OSP og HASL.
- Lykilstaðall í gæðastjórnun og prófun eins og AOI og í-kort próf (ICT).
- Hvernig á að sameina undirbúning efna, ferli og hópunarval til að ná gæðum, kostnaðsefni og afköstum.
Hvað er 4-laga PCB?
A 4-löggu PCB (fjórlaga prentaður raflögunarmót) er tegund marglaga PCB sem inniheldur fjórar hópaðar lag af koparleiðara, aðskildar með lagjar insulerandi dielektrísku efna. Kjarnahugmyndin bakvið 4-laga PCB hópun er að veita hönnuðum meiri frjálslyndi og traustleika til að leiðslu flókin kringlur, ná stjórnun á innbyggðri viðnámseiginleika, sýsla með afl dreifingu og minnka EMI í samanburði við hefðbundin 2-laga PCB.
Bygging og venjuleg laguppsetning
Venjuleg 4-laga PCB plötu er framleidd með því að líma saman skiptilag af kopar- og dielektríkum (einnig þekkt sem prepreg og kjarna) til að ná töku, flatri uppbyggingu. Lögunum svara venjulega eftirfarandi aðgerðum:
|
Lags
|
Framkvæmd
|
|
Efri lag (L1)
|
Stefnun stefnu, hnappablöð (algengt SMT/THT)
|
|
Inre lag 1 (L2)
|
Venjulega jörðlagsplata (GND) fyrir stöðugleika stefnu og EMI
|
|
Inre lag 2 (L3)
|
Venjulega rafmagnsplate (VCC, 3,3 V, 5 V o.s.frv.)
|
|
Neðri lag (L4)
|
Stefnun stefnu, SMT-hlutar eða tengi
|
Þessi uppsetning (Stefja | Jörðun | Rafmagn | Stefja) er iðnustandinn og veitir margar verkfræðilegar kosti:
- Stefjur á yfirborðinu gera samsetningu og villuleit auðveldari.
- Heil jörðunarplötu undir hárhraða stefjum minnkar EMF og millirmingun.
- Afmarkað rafmagnsplötu leiðir til traustri rafmagnsveitu og bestu valningsmöguleika.
4-laga PCB vs. Aðrar PCB gerðir
Látum okkur bera saman lykilatriði milli algengra PCB uppsetninga:
|
Eiginleiki
|
2-laga PCB
|
4-löggu PCB
|
6-löggu PCB
|
|
Fjöldi koparlags
|
2
|
4
|
6
|
|
Rútmálun þéttleika
|
Lág
|
Miðlungs/hátt
|
Mjög hátt
|
|
Heildarstöðugleiki merkis
|
Takmarkað
|
Frábært (ef vel hönnuð)
|
Superior
|
|
Aflafæri
|
Grunnlag (engin flöt)
|
Sterkt (afgreiddur flati)
|
Frábært (fjöldi flats)
|
|
Lágmarkun á EMI
|
Minnka
|
Gott
|
BEST
|
|
Tólkvik PCB
|
0,8 mm–2,4 mm
|
1,2 mm–2,5 mm (venjulegt)
|
1,6mm+
|
|
Umfjöllun notkunar
|
Lágþéttleiki, einfalt
|
Miðlungs há þéttleiki
|
Háttíðni, öryggisaukinn SI
|
|
Kostnaður
|
Lág
|
Miðlungs (≈2× 2-lög)
|
Hægt
|
Lykilástæður 4-lags PCB
1. Bætt merkjagæði
Hönnun á fjögurralags prentplötu býður upp á nákvæmlega stjórnaðar sporimpedans og stutt, lág-indúktíva leið til að skila merkjum – takkar innri vísitalaflötum. Þetta er sérstaklega mikilvægt fyrir hárhraða eða RF-merki, eins og t.d. í USB 3.x, HDMI eða trådlausum tengingum. Notkun samfelldrar jörðunar beint undir merkjageislun lagum minnkar hluta, millusrás og hættu á að merki verði brotin.
2. Lækkun á EMI
EMI er mikilvæg áhyggja í nútímaelektroník. Fjöllags píluhönnun – með jörðunar- og aflslökum í nálægð – virkar sem eðli sínu barrið gegn utanaðkomandi hlutum og kvernar útgeislun af eigin hárhraða rása á borðinu. Hönnuður getur fínstillt millibilið á slökum (fyrirfram blönduð/plataþykkt) til að ná bestu niðurstöðum í EMG.
3. Uppáhalds aflflutningsskipulag
Innri afl- og jafnvæðisplönum mynda náttúrulega aflflutningsskerf (PDN) og veita stórt svæði fyrir afgrenndarvélir, sem minnkar spennudrátt og aflafrávik. Þær hjálpa til við að jafna álagshluta og koma í veg fyrir hitapunkta sem geta skemmt viðkvæmum hlutum.
4. Aukin leiðsluþéttleiki
Með tveimur aukaleggingum af kopar er pláss margt fyrir að leiða rásir—gerir minni notkun á gegnumborðum, minnkar stærð plötu og gerir kleift að vinna með flóknari tæki (eins og LSI, FPGA, örgjörvar og DDR minni).
5. Praktískt fyrir minni tæki
fjölleggingar uppbyggingar eru fullkomnar fyrir þéttri eða flytjanlegri rafeindatækni, eins og IoT-sensra, læknavélræði og bílatechník, þar sem þjappuð skipulag eru algjörlega nauðsynleg fyrir form tækis.
6. Bætt vélarsterki
Styðjuvetning sem kemur af fjölleggingu tryggir að prentplatan getur orðið undir samsetningarþrýstingi, vibratiónum og beygingu í erfiðum umhverfi.
Típísk notkunartilvik fyrir 4-laga PCB
- Netrouter, heimavæðingarkerfi og RF-modúlar (betra EMC og stefnileg afköst)
- Iðnaðarstýringar og ökutækja ECU (ánægja og áreiðanleiki)
- Læknavörur (þétt hlutfall, hávaðaleg viðtöl)
- Fjölbreyttur horf og föt (háþéttleiki, lítið form)

Lykilskeið í framleiðsluferli 4-laga PCB
Þekking á framleiðsluferli 4-laga PCB skref fyrir skref er ákveðið mikilvægt fyrir alla sem eru að tengslum við hönnun, innkaup eða gæðastjórnun á PCB. Aðalmarkmiðið er að framleiðsla fjögurra laga PCB sé nákvæm og margbrotuð ferli sem umbreytir hráefnum koparplötum, prepreg og rafrænum hönnunarskrám í traust, þjappað og samansett fjöl-lags PCB.
Yfirlit: Hvernig eru lykilskeiðin í framleiðslu 4-laga PCB gerð?
Hér fyrir neðan er yfirlitsskerð á ferli til 4-laga PCB framleiðslu, sem getur verið leiðarljós bæði fyrir nýkomlinga og reyndar menn í bransaninni:
- Hönnun á prentplötu og skipulag lagranna
- Undirbúningur efna (val á millilög, grunni og koparfoili)
- Myndavinnsla og bíting innri laga
- Lagarás og samþjöppun
- Borða (CNC) og fjarlæging brota úr holu
- Beðling í gegnumforingum og rafbeðling
- Mynstrun ytri lags (ljósanviðnæm líma, bíting)
- Uppsetning brenniveitis og hörðnun
- Yfirborðsmeðhöndlun (ENIG, OSP, HASL, o.fl.)
- Seiduprentun
- Klippa prentplötur (rautun, sníðing)
- Samsetning, hreining og prófun (AOI/ICT)
- Lokatæki, umbúðing og sending
Eftirfarandi skref-fyrir-skref leiðbeining fer í djúp á hverju sviði, með útskýringum á bestu aðferðum, hugtökum og einstaka eiginleikum hjá framleiðslu á 4-laga PCB .
Skref 1: Hönnunartillaganir
Ferð fjögurra laganna á PCB byrjar með verkfræðingjaflokknum sem skilgreinir kröfur rásarinnar, sem eru síðan settar upp í nákvæmum hönnunarskrám—með tillögu lagskipunar, lagadistriðingu og framleidsluúttaka.
Lykilelement 4-laga PCB-hönnunar:
- Val á lagaskipanir: Algeng valkostir eins og Sígnal | Jörð | Rafmagn | Sígnal eða Sígnal | Rafmagn | Jörð | Sígnal. Val á þessu sviði hefur beina áhrif á raflagnseiginleika og framleidslumöguleika.
-
Efnisval:
- Kjarni: Venjulega FR-4, en hönnun með háum tíðni og hári tilvinnu gæti notað Rogers, metallkjarna eða keramíska undirlög.
- Framúrborið efni: Þessi símaglósku-sterkjuðyndarplasti er lykilhluti fyrir dielektríska innfellingu og vélarhöfn.
- Koparþyngd: 1 oz er venjulegt; 2 oz+ fyrir aflsvæði eða sérstök hitaeftirlitsverkefni.
- Stýrt hinderlegsskipulag: Fyrir hönnun sem flýtur hárhraða eða mismunandi stef (USB, HDMI, Ethernet) verða stýringar á hinderli að vera tilgreind í samræmi við leiðbeiningar IPC-2141A.
-
Gegnumboringartækni:
- Gjörpuhólur eru venjuleg fyrir flest fjögurra laganna prentplötu.
- Blinda/dulin borin, afturboring og filling með resíni eru sérsniðin valkostir fyrir háþéttu eða hámagnshraða plötu; gæti krafist raðlagaðs lagsambands.
-
Hönnunartól fyrir prentplötu: Flestar 4-laga PCB hönnunaraðgerðir byrja í sérhæfðum CAD tólum:
- Altium Designer
- KiCad
- Autodesk Eagle Þessi kerfi búa til Gerber skrár og boreignarskráð – staðlaðar stafrænar byggingarplön sem sendar eru til framleiðandans.
- Hönnun fyrir framleiðslu (DFM) yfirferð: DFM athugasemdir eru gerðar til að tryggja að allir hlutar séu framleiddbar – staðfesting á rás/klárleiki, í gegnum bor holehlutfalli, breidd á hringlaga spori, loddfólg, prentað merki og fleira. Fjölgað DFM á áður en verið er að endurhönnun býður kostnaðartöpu eða frestunum í framleiðslu undan.
Dæmi um töflu: Venjulegar 4-laga PCB laguppbyggingarvalkostir
|
Laguppbyggingarvalkostur
|
Lag 1
|
Lag 2
|
Lag 3
|
Lag 4
|
Best fyrir
|
|
Venjulegt (algengast)
|
Merki
|
Jarð
|
Aflið
|
Merki
|
Stýrt átak, viðkvæmt fyrir EMI
|
|
Vörufrjáls
|
Merki
|
Aflið
|
Jarð
|
Merki
|
Stjórnun skilabrots
|
|
Hátt tíðni
|
Merki
|
Jarð
|
Jarð
|
Merki
|
GHz+ rásir, betri aðgreining
|
|
Sérsniðið
|
Merki
|
Taug/Rafmagn
|
Jarð
|
Merki
|
Blönduð rásir, háþróað sérlagstilling á EMF
|
Næsta skref
Næsta liður í 4-lags PCB framleiðsluferlinn er Úrberunarforing —meðal annars kjarnaval, fyrirhugningu á foðruðu efni og hreinsun á lögnum.
Skref 2: Undirbúningur efnis
Kjarnaval og meðhöndlun koparfoðraðra plötu
Hver 4-laga PCP af góðri gæði byrjar á nákvæmlega að velja og undirbúa kjarnaefnin. Venjuleg fjórlög-PCP notar koparfelldar lagplötur —insulerandi plötur sem eru foðraðar á báðar hliðar með koparfoður—as innri „beinna“ í PCB.
Tegundir efnis eru:
- FR-4 : Langmest notuð tegund kjarna, veitir jafnvægi milli verðs og árangurs fyrir flest umhverfi.
- High TG FR-4 : Notuð fyrir plötur sem krefjast hærri hitaþolendnar.
- Rogers, Teflon og hárspennu plötur : Tilgreint fyrir RF og mikrovarma PCB þar sem lág taps- og stöðug dielektríska eiginleikar eru afkritiskt mikilvægir.
- Lyfjakerfi (almennt, kopar) : Fyrir rafmagnstækni eða hár hitakröfur.
- Keramik og CEM : Notuð í sérstökum, háþróaðum forritum.
Frumvarp: Meirihluti marglaga PCB í neytenda-, heilbrigðis- og iðnaðarrafmagnstækni notar venjuleg FR-4 kjarna með 1 oz kökuvægi sem upphafspunkt, með markmiði um kostnaðarhag, framleiðslu og rafræna áreiðanleika.
Afrita laminat í spjaldstærð
PCB framleiðslulínur vinna töflur í stórum spjöldum, sem síðan eru skorin niður í einstaka PCB eftir að hafa myndað rásir og sett saman. Nákvæm skurðgerð á koparplóðuðum fjölögum og prepreg-plötuðum plötum tryggir jafnmæti, hámarkar efnaútbytjun og passar við spjaldunarvenjur til bestu kostnaðarhagstoðar.
Notkun á prepreg í lagastokki
Prepreg (forðað samsetningarfibur) er í grundvallaratriði plötu af glasvefviði sem er mettað með hlutfallslega harðnaðri epóxýhryggju. Þegar er lamið, eru prepreg-plötur settar milli koparskors og kjarna, og gegna þær tveim hlutverkum – sem dielektrík (veita nauðsynlega innleiðingu) og sem lím (brjótast upp og tengja lög við hita).
Lykilatriði í tæknilegum mælingum:
- Samhæfni dielektrískrar þykktar: Þykkt prepregs og kjarna er sérsniðin til að ná markborðþykkt – t.d. 1,6 mm fyrir venjulega 4-laga PCB uppbyggingu.
- Dielektríska fasti (Dk): Nútímavörur (sérstaklega RF/háhraðar stafrænar kerfi) krefjast vel skilgreindra prepreg-efna; Dk-gildi hefja beint áhrif á straumaandspennu.
- Vatnsviðstandur: Háqualað forssjóðuð plötu lágmarkar vatnsupptökun, sem annars gæti haft áhrif á rafrænar eiginleika og áreiðanleika.
Forhreinsun málmsyðuls
Lífgjöfandi en oft óummikil skref í framleiðslu fjögurra laganna PCB er forhreinsun málmsyðla á báðum kjarna- og folíuefnum:
- Borsta- og lífrýðingun Efnin eru borstað í vélinni og doppuð í mildan sýru- eða efna lífrýðing. Þetta fjarlægir yfirborðsóxíð, hrygg og lítil eindir, og sýnir frumra málmsyðul undir, sem gerir kleift myndavinnslu síðar á ferlinum.
- Drekka: Allt óbeitt raki getur veikið festingu eða valdið lögun, svo plötur eru nákvæmlega þvagðar.
Efnaaðgreining og stjórnun
Á þessum punkti er fagmennska PCB framleiðenda úthluta lotunúmerum til hvers spjalds og efni batch. Skölgun er nauðsynlegt til að uppfylla gæðastaðla (ISO9001, UL, ISO13485) og til bakaforingar á vandamálum í sjaldgæfum tilfellum þegar vandamál koma upp eftir sendingu.
Tafla: Algeng efni og tilvik fyrir venjulega 4-laga PCB
|
Efni
|
Notkun
|
Venjulegar tilgreiningar
|
|
FR-4 kjarnaefni
|
Grunnsvið
|
0,5 – 1,2 mm, 1 oz Cu
|
|
Prepreg
|
Dielektrisk
|
0,1 – 0,2 mm, Dk = 4,2 – 4,5
|
|
Copper Foil
|
Leiðandi
|
1 oz (35 µm) venjulegt; 2 oz fyrir afllags
|
|
Leðrunarhindrun
|
Verndun
|
Grænt, 15–30 µm þykktt, LPI tegund
|
|
Skriflitur
|
Merkingar
|
Hvít, <0,02 mm hæð
|
Rétt undirbúningur efna myndar grunninn fyrir traustan 4-laga PCB. Næst förum við í lykilhlutverk teknískrar stöðu: Myndavörpun og bíting innri lags.
Skref 3: Myndavörpun og bíting innri lags
Rásarkerfi innri lags á 4-lögum PCB – venjulega jörðunar- og aflsléttur, eða aukalegar stefnulög í sérhæfðum lagapökkum – mynda rafræna grunnið fyrir allar stefnufluttar og aflsveitur. Þetta er skrefið þar sem stafræna PCB hönnunin verður að veruleika með undir-millimetra nákvæmni á raunverulegum koparplötum.
1. Hreinsun: Undirbúningur yfirborðs
Áður en myndavörun fer fram, fara forhreinsuðu koparkjarnarnir (undirbúnir í fyrra skrefi) í lokahreinsun og smábítingaraferð. Þessi efna-bíting fjarlægir síðustu eftirleifar af oxun, aukar yfirborðsgrófseðil á örsmárri skala og tryggir bestu kleifingu fyrir ljósensitive efni (photoresist). Allar tergunleikar sem eftir eru – jafnvel minnstu – gætu valdið undirbíttingu, brotum/shorts eða slæmri prentunarnákvæmni.
2. Setja upp ljóssensibla efni (photoresist)
Hreinsuðu kóparplötuðu kjarnarnir eru síðan þéttuð með ljómfært efni —ljósfærum mönulaga filmu sem gerir kleift nákvæma skilgreiningu á rásunum. Setja er oftast fram með þurrhvirfli-límunaraðferð , þar sem ljósfærið festist vel við kóparinn undir hitaðum rullum.
-
Hægt að nota:
- Neikvætt ljósfæri er iðnustandaforrit fyrir marglög börd; svæði sem verða útsett fyrir ljós tengjast og haldast eftir unnin.
- Vökva ljósfæri getur verið notað í sumum aðferðum til nákvæmari stjórnunar, en þurrhvirfli er algengast í framleiðslu flestustu fjögurlag PCB-plötu.
3. Útsetning (UV-myndavél / ljósnunartól)
Næst fer undirlagið í gegnum einhvern sjálfvirk UV myndavél , þar sem hálestrarlásarstrúall eða CAD-birt ljóskjöl stilla rafrásarmynstur ofan á koparplötu. Útrafíu-ljós skín í gegnum ljósigar hluta kjalsins:
- Þar sem kjafturinn er gegnsæjir : Lýsingarlögunni er útsett fyrir og verður að pólýmera (hörðnuð).
- Þar sem kjafturinn er ógegnsæjir : Lýsingarlögunni varðar mjúk og óútsöfnuð.
4. Útbreiðsla (Afvöxtun óútskeytts lýsingarlögs)
Platan er útbreidd—fölluð í mildan vatnseig (útbreiðsluloysingu). Óútskeytta, mjúka lýsingarlöginu er vakið burt, sem berr til kopparsins fyrir neðan. Aðeins rafrásarmynsturinn (nú með hörðnuðu, útskeyttu lögunni) verður eftir, nákvæmlega samkvæmt hönnuninni sem gefin var upp í Gerber-skrám.
5. Etun (Aflokun koppars)
PCB-ið fer nú í gegnum íðun innrilags —stýrð íðun með sýru, venjulega með ammóníuklóríð- eða járnklóríðlausn:
- Íðun fjarlægir koppar sem er ekki æskilegt úr svæðum sem ekki eru vernduð af hörðnuðu ljósfílu.
- Rásar, tennur, flatar og önnur hönnuð kopparháttak ef tilnefnd eru eftir.
6. Fjarlæging ljósfílu
Þegar koprarmynsturin eru komið í ljós er hörðnuð ljósfíla sem varðveitir þessi svæði tekn út með annari efnafrumskeytingu. Eftir standa brennidekkjar koprarrásir sem passa nøygrind við mynstur fyrir innri lagið.
Gæðastjórnun: sjálfvirk ljósmyndavélamat (AOI)
Hvert innri lag er gríðarlega athugað á villur með Sjálfvirk ljósviðskoðun (AOI) . Myndavélar með háupplausn skanna að
- Opin endanir (brotnar spor)
- Undir/yfir-etsaðir hlutir
- Kortslöt á milli spora eða pallastaða
- Samsvörunar- eða staðsetningarvillur
Af hverju innri etun er lykilatriði fyrir 4-laga PCB
- Taugagæði: Hreinar, vel etsaðar innri sléttur tryggja samfellda tilvísun fyrir hraða net, og koma í veg fyrir hlýrði og EMI.
- Straumdeiling: Breið aflssléttur minnka spennudrátt og aflsneyslu.
- Samfelld sléttur: Viðhalld breiðra, óaflétra sléttur uppfyllir kröfur IPC-2221/2222 og minnkar breytingar á hindran.
nákvæmni þessa stigs ákveður afköst borðsins. Ein stutt tenging eða opnun í innri vélrás fyrir straum eða jörð leiðir til heildarhruns eftir límun – ómögulegt að laga. Þess vegna leggja framleiðendur bestu prentvélrarborða áherslu á myndavinnslustjórnun og innri sjónrýni (AOI). — kINGFIELD
Skref 4: Samlagning og límun
Rétt samlagning og límun eru nauðsynleg við framleiðslu 4-laga prentvélrarborðs. Þessi ferli festir saman í frumstöðu myndaðar koprulagslög (sem nú innihalda innri rásarlínur og flatarmyndir) með millilagsskífur og ytri kopruskinni – og mynda þann fjögurlaga lagningarskipulag sem er tilbúin.
A. Undirlagsundirbúningur: Skipulag lögunar
Framleiðslulínan setur nú saman innri uppbygginguna, með notkun:
- Innri kjarnalög: Lokið (etjað, hreinsað) innri kjarna – venjulega jörðunar- og aflslög.
- Framúrborið efni: Nákvæmlega mæld dielektrísk (insuleruð) lög sett milli koprukjarna og ytri kopruskina.
- Ytri kopruskinni: Lögg sem verða efri og neðri rótingarlag eftir myndavinnslu á rásunum.
B. Bólur og staðsetning (lagsamsvörun)
Samsvörun er ekki aðeins verkfræðikröfa – hún er mikilvæg fyrir:
- Að halda samsvaranlegri staðsetningu milli pallborða og gegns, svo boraðar holur síðar nái ekki fram, skera niður eða stytjist við aðliggjandi eiginleika.
- Að halda tilvísunarplönum beint undir mikilvægar rásir til að varðveita heildargildi rásar og stjórnaða ónámsmótstöðu.
Hvernig samsvaranleiki er náður:
- Bólur: Nákvæmar stálbólur og staðsetningarholur eru púnkaðar í lagana til að halda öllum spjöldum í fullkominni samræmingu á meðan byggt er upp.
- Ljósmyndræn staðsetning: Í framúrskarandi PCB-verkstæðum eru notuð sjálfvirk ljósmyndræn kerfi til að staðfesta og bæta lagfyrir-lags-samsvaranleika, oft með nákvæmni innan ±25 μm (míkrón).
C. Laminering: Hitaeðli og þrýstingssameining
Síðan er flísunin sem hefur verið sett saman og fest í lagum sett í hitið tryggja laminator:
- Tómlunarstig: Fjarlægir fangist loft og flýtiför, sem koma í veg fyrir aðlagningu eða holur.
- Hitaeðli og þrýstingur: Framsmjöluð plötu blautnar og renna undir hitastigi 170–200°C (338–392°F) og þrýstingi 1,5–2 MPa.
- Bragð: Bratturinn í framsmjöluðu plötunni fyllir lítil hol og tengir lög saman, og stífna svo (polymerisera) við kölnun.
Niðurstöðan er ein ein stíf, festur plötu —með fjórum ólíkum, raunhætt einangruðum koparlagum sem eru fullkomlega límgerð og tilbúin fyrir frekari vinnslu.
Gæðastjórnun: Insýn og prófanir eftir límun
Eftir límgerð er platan kólnuð og hreinsuð. Lykilatriði í gæðastjórnun innihalda:
- Mæling á þykkt og bogningi: Tryggir að platan sé flat og uppfylli tilgreindar leyfðar frávik (venjulega ±0,1 mm).
-
Skemmandi skurðprófanir: Tiltekinn plötur eru skorin og greindar undir lýsigleri til að staðfesta:
- Einangrun milli laganna (engin aflagning, holrými eða vandamál með harðsni).
- Lagaplassering (nákvæmni milli laganna).
- Tengingarkerfi á milli fyrirfram smurðra og kjarnaefna.
- Sjónarpróf: Athugar á skífufrumun, formbreytingum og yfirborðsúreinuðu.
IPC-venjur og bestu aðferðir
- IPC-6012: Ákveður afkörunar- og inspektionskröfur fyrir stífra PCB-spor, með töluvert álagningu og laminationarkennd.
- IPC-2221/2222: Mælir með samfelldum flötum, lágmarki á sprungum og nákvæmri staðsetningarmörkun til öruggs virkni.
- Efni: Notaðu vöruflokksfyrirburða, kjarna og kopar – helst með sporanlegum lotunúmerum til gæðastjórnunar og reglubundinnar skýrslutöku.
Yfirlitstöflur: Ávinningar af nákvæmrri lamination í 4-laga PCB-sporum
|
Forsendur
|
Smáatriði
|
|
Yfirleg tilheyrnarskyrðing
|
Tryggir rétta tengsl milli jafna/signalflata
|
|
Tillit til tengingar
|
Tryggir að borin gegnar muni hitta alla nauðsynlega pallborð/skífur
|
|
Vélarleg sterkni
|
Beður upp á þrýstingi vegna hita/raflagnarspennu við framleiðslu/notkun
|
|
Minnkar RVI (Rafvirk áreitni)
|
Minnkar lagfærslu offset, kveður á RVI „hitaeindum“
|
|
Framleidslubréttur
|
Fjöldi villa minnkar, minni úthelling, betri kostnaðsefni
|
Skref 5: Borning og bekkja
Það borgunar- og bekkjustig í fjögurralags PCB-framleiðslu er þar sem eiginleg tenging, bæði raflög og rafræn, veruleikast. Nákvæm myndun gegna og traust elektrolyt bekkjur af kopar eru nauðsynleg til áreiðanlegs rásar- og aflflutnings í marglögnum uppbyggingum.
A. CNC bórður fyrir gegnumborin og hlutabör
Nútíma framleiðsla á 4-laga PCB-notum tölvustýrðar (CNC) borðar til að búa til hundruð eða jafnvel þúsundir holur á hverju spjaldi—sem veitir nákvæmni, hraða og endurtekningu sem eru nauðsynlegar fyrir flóknari forrit.
Tegundir holur í 4-laga PCB-kortum:
- Gegnumborin gegnumlagshol: Stendur frá efri laginu að neðsta, tengir öll koparplötu- og lagin. Þessi mynda grunninn fyrir bæði stefnu- og jafntengingar.
- Hlutahol: Plötur fyrir gegnumborin (THT) hluti, tengiliði og pinnar.
-
Valfrjáls:
- Blindhol: Tengja ytri lag við eitt (en ekki bæði) innri lög; minna algeng í 4-laga spjölum vegna kostnaðar.
- Falleg höl: Tengið aðeins innri lög; notuð í verkefnum með háa þéttleika eða stíf-beygjanlegum PCB.
Áherslur á boranarferli:
- Borðastökkun: Fjöldi plötu getur boran á sama tíma til að hámarka framleiðslugetu, hvorugt stytt af fenólskífu efst og neðst til að koma í veg fyrir gröf og boranaflytjingar.
- Valkostur bita: Karbíð- eða diamanthýddir bitar frá 0,2 mm (8 mils) og upp. Slit á bitum er náið eftirlitið og bitarnir skipt út reglulega til að tryggja jafna gæði.
- Nákvæmni holunarstaðsetningar: Venjulega ±50 µm, nauðsynlegt fyrir vísindaskífun á hólum í hönnunum með háan þéttleika.
B. Afborgun og afnám súra
Þegar boranarferli er lokið, myndast gróf brún (borgar) og epoxí "súr" á vegg gegnum hola, sérstaklega þar sem glasvefjar og harðefni eru birt. Ef ekki er gript til viðbrögða geta þessi haft í vega fyrir bekkjagerð eða valda treyðni.
- Fjarfellur skorpar: Hvörfuborstar fjarlægja sharpar brúnir og folíuhruna.
- Afsmurnun: Plöturnar eru efnafræðilega meðhöndluðar (með kalíumpermangaat, plasma eða aðferðum án permangaats) til að fjarlægja sýringarafurðir og fullkomlega birta glösfiljuna og koparinn til síðari tengingar með málmi.
C. Boring og koparvekjaflötun
Mögulega helsta skrefið— flötun gegnum holur —býr til mikilvægustu rafdrættina milli laganna í 4-laga PCB-plötu.
Aðferðin felur í sér:
- Hole Wall Cleaning: Plöturnar fara í forskilyrðingar (súrefnis hreiningu, lítilsétningarlyktun) til að tryggja fullkomnar yfirborð.
- Seddilaus koparútskýring: Þunnur lag (~0,3–0,5 µm) af kopri er efnafrumlega útskýrt á holugervi, "sáð" gegnumhola til að gera aftur á eftirlögnum.
- Rafsmíði: PCB-plötu er sett í koparbað. Beinstraumur (DC) er beitt; kopareiningar lögðu á allar metallaflakar sem eru í frjálsu ástandi – eins og gegnumholar og gegnholar – og mynda jafnt og leiðandi rör af kopri í hverjum hol.
- Venjuleg koparþykkt: Lokið gegnumholum er venjulega lögð minnst 20–25 µm (0,8–1 mil), í samræmi við IPC-6012 flokk 2/3 eða viðskiptavina kröfur.
- Jafnvægi prófanir: Flókin mælingarkerfi og tvígegns skurðarprófanir eru notuð til að tryggja að engin þunni svæði eða tómrum séu til staðar, sem gætu valdið opnum rásir eða bilun á reynslusvæðum.
Gæðakynning:
- Lárétt sniðgreining: Nýtraðar holu eru skorin og mældar til að meta veggþykkt, festingu og jafnvægi.
- Samfelld prófanir: Rafmagnsprófanir tryggja að sérhvert gegnumhol myndi traust tengingu frá punkti til punkts, lag tillags.
D. Af hverju borðun og skipulag eru mikilvæg fyrir 4-laga PCB
- Hár áreiðanleiki: Jafnt og villufritt gegnskipulag krefst við brot/áframslyppur og alvarlegar bilanir á vinnustöðum. - Taugjafar: Rétt mynduð gegn styðja fljóta skynjun, lág ohm jörðunarhlaup og örugga aflaafhendingu. - Tæknileg undirstöðnun hönnunar: Gerir kleift fínni eiginleika stærðir, þéttri umbúðir og samhæfni við tækni eins og HDI eða stíf-beygjanleg PCB-hybrid.
Töfla: Borðun og skipulagsfæribreytur fyrir venjulega 4-laga PCB
|
Parameter
|
Almennt gildi
|
Athugasemd
|
|
Lágmarksaðalborað hol
|
0,25–0,30 mm (10–12 mil)
|
Smári fyrir HDI/ítarlegar ferli
|
|
Mótunarskífuskógar Tykkelse
|
≥ 20 µm (0,8 mil, IPC-6012)
|
Allt að 25–30 µm í hárri traustleikakröfur
|
|
Holuhlutfall
|
Allt að 8:1 (plötuþykkt : holu)
|
Hærri hlutföll krefjast nákvæmrar DFM
|
|
Plátunójunföld
|
±10% yfir plötu
|
Fylgst með með prófunarvottorðum/X-geislum
|
Skref 6: Mynstur utanlagslags (Orkukringjagerð á lagum 1 og 4)
Það utanlagslög í 4-lags PCB-inni eru lög 1 (efra) og 4 (neðra) sem innihalda pödd, spor og koparhugbúnað sem mætast beint við hluti eða tengi við samsetningu. Þessi stig er andlegt að jafna sig við innlagsvinnslu, en verið er að hærri leik: þessi lög verða fyrir mikilli brennslu, hreinsun og slitun og verða að uppfylla strangustu kröfur varðandi ytri útlit og máttæktar staðlar.
A. Beiting ljósanítunar á utanlagslagi
Sama og við innlög eru utanverðu koparfolíur fyrst hreinsaðar og lítilsbrotnar til að veita hreinan yfirborð. Lög af ljómfært efni (venjulega þurrhvirfli) er síðan límsett yfir hvern yfirborð með hitaðum rullum til að tryggja festingu.
- Frumvarp: Gæðavirkar PCB-framleiðslufyrirtæki stjórnandi náið bæði vöðva hráefnis og límsetningarþrýsting, til að tryggja samræmd myndavistun og lágmarka brúnarspurningar.
B. Myndavinnsla (Ljósmyndatæmi/Bein UV-lasar myndavinnsla)
- Ljósmyndatæmi: Fyrir flesta massapörf, eru ljósmaskar sem innihalda koparleiðslur og pallaga fyrir bæði efri og neðri lög optiskt jöfnuð við borin holur.
- Lásersýnileg myndavörpun (LDI): Í háráða nákvæmni eða fljótt-viðskipta verkefnum, „skrifar“ tölvustýrt laseraugljós Gerber-skilgreindar spor og pallaga beint á plötuna með mikrón-nákvæmni.
- Úví-ljós hörðnast við uppspretta ljóskennt efni, sem festir nákvæma ytri rásir á sér stað.
C. Útbreiðsla og etun
- Þróun: Ljóskennt efni sem ekki hefur verið útsett fyrir ljós er vaskað burt með mildu alkalíska vökva, sem afdekkar kopar sem á að etja burt.
- Sýruetun: Uppsettur kopar er fjarlægður með hraðvirku samloku-eta, sem skilur aðeins spor, pallaga og opnar rásir sem vernduðar eru af harðnaða ljóskennu efni.
- Afhurðun: Eftirstandandi ljóskennt efni er fjarlægt, sem birtir ný, glinsandi ytri koparbyggingar sem mynda löðunaryfirborð og straumleiðslur fyrir borðið þitt.
Töflu: Lykilvíddir fyrir 4-laga PCB ytri mynstur
|
Eiginleiki
|
Venjuleg gildi
|
Athugasemd
|
|
Sporbreidd
|
0,15–0,25 mm (6–10 mil)
|
Fyrir flestum stafrænum, afl- og blandaða tökuhönnunum
|
|
Geim
|
0,15–0,20 mm (6–8 mil)
|
Stjórnað fyrir IPC flokka 2/3
|
|
Hringlaga ringur
|
≥0,1 mm (4 mil)
|
Háð DFM, tryggir traustar leðurklæðaskipti
|
|
Nákvæmni milli pallborða
|
±0,05 mm (2 mil)
|
Fyrir háþétt LSI/SMT
|
D. Insýnun og gæðaprófanir
Nýlega grifuðum spjöldum er skoðað á sjónrænum og í gegnum AOI (sjálfvirk ljósmyndamat) fyrir:
- Ofan- eða undir-grifuðir leiðir og pallar
- Hnýjunar eða stuttlykkjur
- Opnar eða vantar eiginleika
- Samsíða/setningu við forskrudda gegnsær
Af hverju myndun ytri lags er mikilvæg fyrir 4-laga PCB
- Ásamengunartraust: Innlögð, stærð pallanna og öryggi leiðanna eru öll skilgreind hér.
- Taugagæði: Háhraða stillingar, tvíhliða pör og netspennur með stjórnun loka á þessum löggjum, sem gerir nákvæma skilgreiningu á leiðum ómissanlega.
- Spenningarbearun: Nóg mikið kopar er eftir fyrir öll tengi og hitaevnis ákvarðanir.
Skref 7: Þyktplötu, yfirborðsmeðhöndlun og prentmýsingu
Eftir að hafa lokið uppsetningu koparspóla á ytri lögunum á 4-lögnum PCB-sporinu er kominn tími til að auka varanleika, auðvelt viðfögnun og skýrleika bæði fyrir samsetningu og viðhald á rekinu. Þetta marghluta skref greinir frá sér framúrskarandi marglaga PCB-framleiðslu með því að vernda rásina, tryggja áreiðanlega viðfögnun og tryggja einfalda sjónræna auðkenningu.
A. Beiting þyktplötu
Það leðrunarhindrun er verndandi efnapláss—venjulega grænt, en blátt, rautt, svart og hvítt eru einnig algeng—sem er sett á bæði efri og neðri yfirborð PCB-sporins:
-
Áfangastaður:
- Kemur í veg fyrir viðfögnunartög (solder bridges) á milli nálægra snerta og spóla.
- Verndar ytri rásirnar gegn oxun, efnavörn og vélaragerða slítingu.
- Bætir raðgerðarfrágreiningu milli spóla, sem aukur frekar raðstöðugleika og minnkar EMF-hindranir.
Umsóknarferli:
- Lokið: Panelinn er með áhönnun af vökva lysefni (LPI) sem lodunarhindrun, sem hylur allt nema koparplötur sem verða síðar lóðaðar.
- Myndavél og útsetning: Útljósun notar UV-ljós með myndahindrun til að skilgreina op (fyrir plötur, prófunarpunkta, gegnumboringar).
- Viðmiðun: Óútslegin lodunarhindrun er svepð burt, en sá hluti sem var útseljanlegur hardnar og verndar rásirnar.
- Gjörðun: Panelarnir eru bakaðir eða UV-gjörðuðir til að fullkoma hardna hindrunina.
B. Yfirborðslyktir
Til að tryggja að allar sýnilegar plötur standi lengri geymingu, verndi sig gegn oxun og bjóði gallanlausri lóðunartæki við samsetningu, er ytra líkan sett á. Það eru ýmsar lyktir sem henta mismunandi forritum, kostnaði og kröfur um samsetningu:
|
Ytra líkan
|
Stytting
|
Eiginleg forurræki
|
Venjulegar notkunaraðilar
|
|
Vaxlafrí nikilðvingjuðt gull
|
ENIG
|
Flat, ónært við oxun, hentar fínskeggjaðri/BGA; frábærra heldur við leðrun, samrýmt RoHS-kröfum
|
Háreiðindni, HDI, neytendavörur, RF
|
|
Erfiðleikaskynjandi verndarskógarhald (Organic Solderability Preservative)
|
OSP
|
Hreint, blyfrítt, auðveldlega áskotlegt; verndar náttúrulega kopar og er auðvelt að leðra aftur
|
Massamarkaður, einfalt SMT
|
|
Innlögun tinn
|
—
|
Planar, hentar vel fyrir pressu-innstikkja eða hárhraðatengi
|
Stýrt innbyrgðarmótstaða, borð fyrir pressu-innsetningu
|
|
Innlögunarsilfur
|
—
|
Frábært fyrir háar tíðnis/skilmót
|
RF, hraðar stafrænar
|
|
Hitaða loft til innlóðunarjöfnunar / Blyfritt HASL
|
HASL
|
Algengt notað, kostnaðseffektíft, traust; hituð lodútsýring
|
Almennt rafvöruhugbúnaður, THT/SMT blandað
|
- ENIG er iðnustandart ætlað flestum 4-laga prótotípum og framleiðsluboðum, sérstaklega þar sem yfirborðsflatleiki og háþétt (BGA, LGA, QFN) eru mikilvæg.
- OSP er best fyrir blyfria neytendavörur sem krefjast kostnaðseffektívis og góðrar gæði á lodtengingum.
Mismunurinn á ENIG og HASL:
- ENIG veitir sléttari og flotra yfirborð, sem krafist er við mjög fína píts og BGAs.
- HASL myndar ójafna 'kúlu' sem hugsanlega henta ekki nútímans háþéttu PCB samsetningu.
- ENIG er dýrara en veitir betri geymslugæði á langan tíma og er samhæfð við træðalódun.
C. Sjálpreykingarprentun
Með lóðmaska og yfirborðsmeðhöndlun á sér stað er síðasta lagrið silkscreen —notað til að merkja:
- Hlutaumriss og merki (R1, C4, U2)
- Pólarmerki
- Tilvísunartákn
- Pin 1 bendil, merki, útgáfukóða og strikarkóða
Gæðastjórnun: Lokatillitur með sjónrænni innlitun (AOI) og augnlit
- Sjálfvirk myndprófan (AOI): Tryggir að opnun lóðmaska sé rétt í stærð og staðsetningu, að enginn óvartur lóðmaski sé til staðar og að lóðplötur séu rétt birtar.
- Sjónarpróf: Staðfestir skýrleika sjálpreykingar, að engin prentsvört sé vantar, að lóðmaski sé ekki ofan á mikilvægum eiginleikum og staðfestir að yfirborðsmeðhöndlin sé í lagi.
Af hverju þessi stig er mikilvægt fyrir 4-laga PCB
- Söldrunarleiki: Aðeins óverndaðar plattur/tengipunktar eru tiltækar fyrir söldun; að útiloka hin gerir að verkum að koma í veg fyrir aukalegar brýr—gjörbreytilega mikilvægt í þjöppuðum hönnunum.
- Ánstands- og útborðunarviðnýtingarvarnir: Lífslengd og áreiðanleiki töflunnar batna mjög með því að vernda koparflatarmál gegn lofti, raka og fingraförum.
- Villukortun: Sterkar og nákvæmar merkingar minnka uppsetningurvillur, endurbroytingar eða tíma í viðhaldsþjónustu á svæðinu.
Skref 8: PCB-snið, samsetning og hreining
Þegar öll rafrásarlög eru sett, gegnumlögunar plóteðar og söldulykt og yfirborðslykt lagðar, erumum okkur nú að skipta um aðalmarkmiðið að sniða, fylla og hreinsa 4-löggu PCB . Þessi aðgerð tekur marglaga töflu frá nákvæmlega framleiddri en ógreindri blokk til sérstakt formhátt, fullskeytt tæki.
A. PCB-snið (Afköstun og borðun)
Á þessu stigi eru margir PCB myndir á stærri framleidslupönnu. Profílun þýðir að hverja fjögurra-laga prentaða líkamsborða er skorið af í kringlóttan form, með tölu til hliðar eða op, rispa eða V-rása.
Lykilmátaferðir:
- Framkvæmd með CNC : Hárhraði karbídbitar fylgja nákvæmlega jaðri borðsins og uppfylla nákvæmnikröfur eins strangar og ±0,1 mm.
- V-Rása : Þykkjurása gerir kleift auðvelt að skera borðið úr með því að brota eftir rösum.
- Slag : Notuð við mikla framleiðslu og venjuleg form til að hámarka framleiðsluflæði.
B. PCB samsetning (SMT og THT hlutarsettning)
Flestar 4-laga PCB-plötu í dag nota samtektarafræði samsetningu, með notkun báðra Yfirborðs viðfestingartækni (SMT) fyrir háþétt, sjálfvirk byggð, og Through-Hole Technology (THT) fyrir hásterk tengla, aflhluta eða eldri hluti.
1. SMT-montage
- Sniðprentun : Lodurpasta er skrúð á pallborð með laser-snídda sniðmát til nákvæmrar magnar.
- Taka og setja : Sjálfvirk tæki setja upp í tugþúsundir hluta á klukkutíma með mikilnákvæmni—jafnvel fyrir 0201 passívhluti, QFN, BGA eða LSI-tæki.
- Endursóttur leður : Hlutar færðu PCB-borð ferðast í gegnum nákvæmlega stilltan loftofn þar sem lodurinn bráðnar og kólnar í lagi, og myndar trausta lodtengingar fyrir öll SMT-tæki.
2. THT-montage
- Handvirk eða sjálfvirk innsetning : Hlutar með löngum beinum, eins og tengla eða stóra rafeindaviðhaldsviðhalds, eru settir í gegnum plásett holur.
- Bylgjulóðun : Borðin fara yfir bylgju af logandi lod, sem sameiginlega lodar öll innsettu bein—aðferð sem hefur verið prófuð og sýnd kynningu fyrir traustan vélargeym.
SMT vs. THT:
- SMT ger hægt að búa til þétt, létt og samstæða uppsetningu. Best fyrir nútíma marglaga prentplötu.
- THT er enn fremur valið fyrir tengi og hluti með háa aflþörfi sem krefjast viðbótar fastgjöringar.
C. Hreinsun (Ísóprópílalkóhól og sérhæfðar hreinsiefni fyrir prentplötur)
Eftir leðrun geta afgangsefni eins og flúx, leðrubollar og ryk verið að brjóta á áreiðanleika, sérstaklega á milli nálægra spor og gegnumborða í fjögurra laga prentplötu.
Ferlisskref:
- Hreinsun með ísóprópílalkóhóli (IPA) : Algengt í prófunartímum og lítilveldi framleiðslu, fjarlægir jónavirk efni og sýnilegt flúx handvirkt.
- Framhjáfarandi prentplötuhreinsiefni : Iðnaðarhreinsiefni notandi deyfða vatn, saponifier eða sérhæfð lausveitu til að hreinsa margar plötur í einu – mikilvægt í heilbrigðis-, her- og bílagerðarbransanum.
Af hverju hreinsun er mikilvæg:
- Kemur í veg fyrir rot og dendríta vöxt á milli rafmagnshluta.
- Minnkar hættu á straumleka, sérstaklega fyrir hátt andvörunar- eða háspennukringlóð.
Töflur: Yfirlit yfir samsetningu og hreinsun
|
Stigi
|
Þekking
|
Áherslur
|
Dæmigert forrit
|
|
Profílun
|
CNC vinsla, V-sker
|
Nákvæmni, án álags á jaðrum
|
Öll gerð af plötum
|
|
SMT framleiðsla
|
Stensil/Svarm
|
Hár þéttleiki, hraði, nákvæmni
|
Massamarkaður, háþéttleiki
|
|
THT-samsetningu
|
Bylgjulóðun
|
Sterkar tengingar, hentar stórum hlutum
|
Rafmagn, tengiliðir
|
|
Þykki
|
IPA eða í-línu skurðar
|
Fjarlægir afgangsefni, tryggir áreiðanleika
|
Allt, aðallega viðkvæmt
|
Skref 9: Lokaprófan, gæðastjórnun (QC) og umbúðir
A 4-löggu PCB er aðeins jafn góð sem hörð prófun og gæðastjórnun. Jafnvel þótt hún líti fullkomlega út fyrir óvopna auga getu ósýnilegar gallanir—stuttslökklun, brotin brautir, misröðun eða ónóg tæring—valdið villulindri hegðun, snarvirku bila eða öryggisáhættum. Þess vegna nota framleiðendur með bestu plötuflötum fjölbreyttan flokk rafrænnar, sjónrænnar og skjalagerðarinnar prófa, stuðlað af alþjóðlega viðurkenndum IPC-venjum.
A. Sjálfvirk ljósmyndunarprófun (AOI)
Sjálfvirk ljósviðskoðun (AOI) er framkvæmd margfaldar sinnum í gegnum marglaga PCB-framleiðslu, en mikilvægasta skiptið er eftir lokatillögun og leðing.
- Hvernig það virkar: Háupplausnar myndavélar skanna báðar hliðar hverrar PCB, og ber saman hverja braut, sæti og leðingu við stafræn Gerber-skjöl.
-
Sem AOI greinir:
- Opi (brotin brautir)
- Stutt tenging (sóldurburðar)
- Vantar eða færðir hlutar
- Sóldurnálar með ónóga eða of mikla sóldur
- Kistulaga eða rangstilltur hluti
B. Innri rásprófun (ICT)
In-Circuit prófun (ICT) er gullstaðallinn til að staðfesta virkni samsettra 4-lags PCB rása:
- Snertiprófar: Rúmskotaprófar eða fljúgandi prófarnálar snerta ákveðin prófunarpunkt eða stöngvar íhluta.
- Prófunarskriftur: Keyra raunhæfar lagar um alla rásina og mæla niðurstöður á lykilhnútum.
-
Farað yfir breytur:
- Samfelldni milli allra stefnu- og aflmætastiga
- Víðnáms/þol lykjaneta
- Heilbrigði gegnumborinna holra (vias) og plóteyddra holra
- Tilvera/afvist og stefna lykilhluta
ICT gerir kleift:
- Strax, bordeytt greiningarvinnu (nákvæmlega til að finna ranglegga leðingarbenda, opi eða ranglegga hluti)
- Tölfræði fyrir laggjöf til ferlagsfylgingar
C. Rafprófun
Hver lokið fjögurra laganna prentplötu ferst í gegnum fulla „shorts and opens“ rafmagnshnitsprófun. Í þessum skrefi:
- Rafmagnsprófun (ET): Háspenna er sett á öll spor og tengingar.
- Markmið: Greina allar faldar „opnar“ (afbrot) eða „stuttlykkjur“ (óviljugar tengingar), óháð sjónrænu útliti.
Fyrir hönnun með stöðugu viðnámshindrun:
- Viðnámshindrunarpróf: Próf-spor, sem eru gerð af sömu lagagerð og ferli og framleidd nets, leyfa mælingu og staðfestingu á kennilegri viðnámshindrun (t.d. 50 Ω einhengt, 90 Ω mismunandi).
D. Skjalagerð og rekistréttindi
- Gerber, borrar- og prófskrár: Framleiðandinn safnar saman öllum mikilvægum gögnum og geymir þau til að tryggja rekistrétt frá efni batchi til lokið borð.
- Montunartékningar og QC vottorð: Fylgja sendingum með hári áreiðanleika til að uppfylla kröfur ISO9001/ISO13485, læknisfræði- eða bílastöðlu.
- Strikamerking: Raðnúmer og strikamerki eru prentuð á hvert borð eða spjald til rekistréttar, villuleitar og til „stafrænnar tvíburar“ tilvísunar.
E. Lokalýsingarprófun og umbúðir
Námslausnir sérprófarar gera síðustu athugasemd með brennigler og sterkri lýsingu til að skoða lykilhugaðar eiginleika:
- Hreinlæti prikkja og gegnumborða (engin loddeklumpur eða afgangs)
- Merkingar, merkjaskýrleiki, stefna og nákvæmni útgáfu kóða
- Gæði á jaðri og gröfum (engin sundurdrög, brot eða skemmdir)
Efnislega
- Vakiþjöppuð ögnvarnarpoka vernd gegn stöðugni og raka
- Blöðruplastík, skými eða sérsniðin ílag koma í veg fyrir hneyksli við sendingu
- Hver lota pakkuð í samræmi við viðskiptavinaleiðbeiningar, með fögnuðarpakka eða rakaaukningarmerki til markaðs með hámörkum gæðakröfum
Töflu: Prófanir og gæðastöður fyrir 4-laga PCB
|
Prófun/Insýn
|
Staðall/tilvísun
|
Það sem það tryggir
|
|
AOI
|
IPC-610, ISO9001
|
Bygging án sýnilegra galla
|
|
Rafprófa (ET)
|
IPC-9252
|
Engin stuttslökkun/opnun
|
|
ICT/Fljúgandi prófuborð
|
Sérsniðið/IPC-2222
|
Afmælingarprófun, pin-nákvæm prófun
|
|
Impedansprófa
|
IPC-2141A, prófumynstur
|
Samræmi við sendingarlínu
|
|
Sjónarpróf
|
IPC-A-610, ISO13485
|
Háttur á snyrtivörum og vélbúnaði
|

Hvernig á að búa til fjögurra laganna uppsetningu í Altium Designer
Stjórnaðu þínu fjögurra laganna PCB uppsetningu er af mikilvægri sköpuð til að ná réttri jafnvægi milli rafrænnar frammistöðu, framleiðslugetu og kostnaðar. Tímaútvegaðar hönnunartól fyrir prentaðar raflögmálaborð (PCB) eins og Altium Designer veita notanda auðvelt notandaviðmót og öflug föll til að skilgreina – og síðar flytja út – allar upplýsingar sem framleiðendur nauðsynlegar eru til að framleidda áreiðanleg, marglaga PCB af hárri gæði.
Skref fyrir skref: Skilgreining á fjögurra laganna PCB uppsetningu
1. Byrjaðu verkefnið í Altium
- Opnaðu Altium Designer og búa til nýtt PCB verkefni.
- Flytja inn eða teikna upp tengingarskýringar, og tryggja að öll stök, net og takmarkanir séu skilgreind.
2. Opna Layer Stack Manager
- Fara í Hönnun → Layer Stack Manager.
- Layer Stack Manager gerir þig fyrir hægt að stilla allar leiðandi og dielektrískar lög, þykkt og efni.
3. Bæta við fjórum koparlagum
- Sjálfgefið munt þú sjá efra lag og neðra lag.
- Bæta við tvö innri lög (venjulega nefnd MidLayer1 og MidLayer2) fyrir fjórlags uppbygginguna þína.
4. Skilgreina lagaföll
Úthluta venjulegum ákvörðunum fyrir hvert lag eins og hér segir:
|
Lags
|
Venjulegt fall
|
Dæmi um stakk
|
|
EFTIR
|
Stefna + Hliðstöður
|
L1 (Stefna)
|
|
Miðlag 1
|
Jarðplani
|
L2 (Jörðun)
|
|
Miðlag 2
|
Aflplani (VCC o.s.frv.)
|
L3 (Afl)
|
|
Botn
|
Stefna / Hliðstöður
|
L4 (Stefna)
|
5. Stilltu dielektrík/forloða og kjarnaþykkt
- Smelltu á milli lag til að stilla dielektríska þykkt (forloða, kjarni) með framleiðanda tilgreindum gildum .
- Tilgreind heildarþykkt fyrir 4-laga PCB: 1,6mm (en getur verið þynnri/þykkari eftir þörfum).
- Sláðu inn dielektrísku stuðul (Dk) og gildi tapsþyngdar, sérstaklega fyrir stýrðar hinderunar hönnun.
6. Veldu koparþyngd
- Tilgreindu koparþykkt fyrir hvert lag: venjulega 1 unce/ft² (~35 μm) er staðal fyrir stefnu lög; 2 uncíur eða meira fyrir hárafa afl.
- Þessar gildi ákvarða breidd reikistiga og vélaræna varanlegni.
7. Virkja reikning á stöðugleika
- Notaðu innbyggða Stöðugleikareiknivél (eða tengil við tækji framleiðandans) til að reikna einstefnu og tvíundar pör stöðugleika út frá efni, þykkt og breidd/mellrum sem slegið er inn.
- Algeng markmið: 50Ω einstefnt , 90–100Ω tvíunda pari .
- Stilltu dielektriskja þykkt, sporbreidd og koparþyngd eftir þörfum til að ná þessum markmiðum.
8. Búðu til lagaspurningarritun
- Flytjið út lagaspurningarritun (DXF, PDF, o.s.frv.) fyrir framleiðsluathugasemdir. Þetta hjálpar til við að koma í veg fyrir samskiptavandamál og flýtur upp DFM-yfirlit.
9. Undirbúið og flyttið út Gerber- og bora-skrár
- Setjið upp staðfestingu á lokalagaspurningu fyrir borðsframingu, lagaröð og athugasemdir.
- Flytjið út allar Gerber-sk rár, bora-sk rár og lagaspurningarmyndir með nøyvinnilegri heiti (þar með talið laganöfn sem passa við lagastjóra)
Tilvikssaga: Optimering á 4-laga PCB-plötuuppsetningu fyrir hraðaheppnar rauntækjulínur
Atburðarás: Fjarskiptafyrirtæki í upphafi stofnaði nýjan vafrara með Altium Designer. Aðalvandamálið var að minnka rauntækjuskammt og halda USB/Ethernet-rauntækjum innan nanar viðnæmi markmiða.
Lausn:
- Notaði Layer Stack Manager í Altium til að búa til [Rauntæki | Jörð | Rafmagn | Rauntæki] með 0,2 mm foryfirborði á milli ytri og innri plötu.
- Stillti kopparþyngd á 1 oz fyrir allar lög.
- Notaði viðnæmismetafla Altiums og samræmdi efni við framleiðandann, endurtekningar fljótt þar til mælingar samsvaruðu 50Ω og 90Ω markmiðum innan ±5% .
- Niðurstaða: Fyrsta lotan tók prófan á EMF og hraðaheppnum rauntækjum – hröðun vottunarferlis og sparnaður í þróunartíma.
Af hverju laguppsetning í Altium er mikilvæg fyrir 4-laga PCB
- Kemur í veg fyrir dýra endurskönnun: Fjölga áður með inntaki frá framleiðendum koma í veg fyrir tafir og tryggja sléttan yfirgang frá prótótýpu í framleiðslu.
- Auðveldar DFM-aðgerðir: Vel skjalaðar laguppsetningar hjálpa til við að greina DRC/DFM-mismun áður en plöturnar eru framleiddar.
- Stuðlar við háþróaðar eiginleika: Nákvæm stjórnun á laguppsetningu er nauðsynleg fyrir tækni eins og via-in-pad, blind/buried vias og stýrt impedansleið.
Bestu aðferðir fyrir 4-laga PCB laguppsetningu og uppsetningu
Sterkur fjögurra laganna PCB uppsetningu er aðeins helmingur jöfnunnar – sannur afköst, traustleiki og útkoma koma af því að beita raunhæfum bestu aðferðum í uppsetningu og hönnun. Þegar þú jákvæðlega opptimiserar laguppsetningu, leiðslu, afgreiningu og hitaleiðir, þá framleiða fjögurra laga PCB framleiðsluferlið plötur sem standast sig vel í markmiði gagnvart gæðum rásarsviðs, EMC, framleiðslugetu og líftíma.
1. Tillaganir varðandi gæði rásarsviðs og aflgæði
Stýrðar skilmistigar og hrein rafmagnsdreifing eru grunnsteinn í hönnun marglaga PCB. Hér er hvernig á að gera það rétt:
- Settu stefnumótana á ytri lög (L1, L4) og veitið innri lögunum (L2, L3) sem fastar jard- (GND) og vettvangs (VCC) sléttur.
- Aldrei skerið ekki upp innri sléttur með stórum opum eða sprungum—heldur viðhaldið samfelldum sléttum. Eins og kveðið er á um í IPC-2221/2222 , geta takmarkanir valdið breytingum á stýrðum impedans á bilinu 5–15%, sem getur leitt til niðurgangs í stefnu eða tímabundnum gallum.
- Stutt skilmistigar: Háhraða og hávaða-fjölbreyt stefnum ætti alltaf að „sjá“ fastan tilvísunarplötu beint undir. Þetta minnkar lykkjusvæðið og dampar útblástraða EMF.
Töfl: Venjuleg notkun 4-laga PCB-plóðunar
|
Valkostur
|
L1
|
L2
|
L3
|
L4
|
Best fyrir
|
|
Staðall
|
Merki
|
Jarð
|
Aflið
|
Merki
|
Almennt, stýrður impedans, EMC
|
|
Vörpun
|
Merki
|
Aflið
|
Jarð
|
Merki
|
Betra afl–járnbindi
|
|
Sérsniðið
|
Taug/Rafmagn
|
Jarð
|
Jarð
|
Taug/Rafmagn
|
RF, GHz, ofur-óhljóð stafræn
|
2. Staðsetning á hlutum og afgrenning
- Flokkar hraðahár IC nálægt tenglum eða heimildum/undirburðum til að lágmarka lengd á spor og fjölda gegnumborða.
- Settu afgrenndarvandvarnar sem næst verðla einungis (kjörin beint yfir gegnumborð til aflplönnunnar) til að tryggja stöðugt staðbundið VCC.
- Mikilvæg nets fyrst: Beinið hárhraða, klukku- og viðkvæmum análgnetum á undan minna mikilvægum merkjum.
Besta aðferð: Notaðu „fanout“-aðferðina: færðu merki út frá BGAs og smámilli pakka með stuttum sporum og beint gegnumborð—lágmörkun á millihleypingu og stub-beindum.
3. Leiðarkerfi fyrir stýrða hinderun
- Spórbreidd og millibil: Reiknið út og stillið í hönnunarreglur fyrir 50 Ω einhengda og 90–100 Ω tvíhengd pör með réttum lagafjöðrunarstillingum (dielektrísk þykkt, Dk, koparþyngd).
- Lágmarkið stubblengd: Forðist óþarfa yfirfærslur á milli laga, og notaðu afturborningu fyrir mikilvæg mót til að fjarlægja ónotuð hluta gegnumborða.
- Lagayfirfærsla: Setjið tvíhengd pör á sama lag alltaf sem mögulegt er, og forðist óþarfar krossanir.
4. Gegnumborðastraumur og saumar
- Notaðu saumaborð í fastum jardlögum —kringlótt hárhraðamót, klukkjunet og RF-svæði með nálægum jardgengum gegnumborðum (venjulega hver 1–2 cm).
- Optimíkun í hlutverki og stærðarhlutfalli: IPC-6012 mælir með hlutföllum (plötuþykktu til lokinn holustaðal) sem yfirleitt ekki ættu að fara fram yfir 8:1 fyrir háa áreiðanleika.
- Öfugborin gegnumhola: Fyrir ofurhárar ferðir, notaðu öfugborningu til að fjarlægja stubba og minnka enn frekar merkingar endurspeglanir.
5. Sýrðstjórnun og koparjafnvægi
- Hitaeiningar: Settu fylki af hitaeiningum undir hitaeiningar sem hlaupa heit til að tengja hita við jörðlagsplönu og dreifa honum.
- Koparútstreymi: Notaðu jafnvægiskopardreifingu á báðum ytri lögunum til að koma í veg fyrir bogning/snúning á stærri eða hárafmætti plötum.
- Stjórnað koparsvæði: Forðist stóra ótengdar kopar „eyjar“ sem geta valdið spennuskopplingu eða EMI.
6. EMI varnir og krossræsli forvarnir
- Beinið raflínur hornréttar á hvorn annan: Beinið raflínur á L1 og L4 í rétthorn (t.d. L1 fer austur-vestan, L4 fer norður-suður) – þetta minnkar kapamótvirkni og krossræsli í gegnum plöturnar.
- Haldu hárhraðara raflínum burt frá borðakantum , og forðist að beina þeim samsíða við kantinn, sem getur lekið meira EMI.
7. Staðfesting með líkanagerð og ábendingar frá framleiðenda
- Gerðu rafrumsheilbrigðis líkanagerð fyrir net eða viðmót áður en sniðið er og eftir að sniðið er fyrir mikilvæg net eða viðmót.
- Farðu yfir laguppbyggingu og beiningarkröfur með völdum 4-laga PCB framleiðenda —með því að nota reynslu sína til að koma í veg fyrir framleiðslu- og áreiðanleikaskynjum snemma í ferlinu.
Tilvitnun frá Ross Feng: „Við Viasion höfum við séð að vel skipulögð bestu aðferðir á hönnunarstigi—sterkar flöt, regluleg notkun gegnumforrita, umhyggjamiðlæðar tenglar/flöt—leiða til áreiðanlegra fjórir-lags PCB, lægra EMI og styttri kembiforritunartímabils fyrir viðskiptavini okkar.“
Yfirlitstable: Gera og ekki gera leiðbeiningar fyrir 4-lags PCB uppsetningu
|
Gerast
|
Ekki gera
|
|
Nota samfellda jardvegi og aflplöner
|
Skera innri plöner; forðast siglingar
|
|
Setja afhliðrunarrofa nálægt aflsgígunum
|
Beina háhraða merkjum án tilvísunarflatar
|
|
Reikna út og tryggja stjórnaða hinderi
|
Hunsa framleiðslulag gildi
|
|
Laga í gegnum hlutfall og millibil
|
Nota ofurnotkun á stubbum/þversni flateyja ónothvort
|
|
Nota koparjafnvægi til að minnka bogning
|
Skila eftir stórum ótengdum koparsvæðum
|
Þættir sem áhrif hafa á kostnað 4-lags PCB
Kostnaðarstjórn er lykilatriði fyrir alla verkfræðistjóra, hönnuði og innkaupasérfræðinga sem vinna með 4-lags PCB . Að skilja breytur sem áhrif hafa á verð marglaga framleiðslu gerir kleift að taka vitrænar, kostnaðsávinlegar ákvarðanir—án þess að missa af merkiárgerð, áreiðanleika eða vöruhlutum.
1. Veldsla af stofnum
-
Tegundir kjarna og fyririmpregneraðs efnis:
- Venjuleg FR-4: Mest kostnaðsvenjulegt, hentar flestum verslunarmiklum og iðnaðarforritum.
- Há-TG, lág-tap eða RF-efni: Rogers, Teflon og önnur sérhæfð undirlagsefni eru nauðsynleg fyrir hámælt, hátraust eða hitakröfur hönnun, en geta aukið kostnaðinn við undirlag um 2–4 sinnum.
-
Koparþyngd:
- 1 oz (35µm) er venjan; að fara yfir í 2 oz eða meira fyrir aflsvið eða hitastjórnun eykur bæði efni og framleiðslukostnað.
-
Yfirborðsútbúnaður:
- ENIG (Beislafrí nikkel ísnyrtigull): Dýrara, en nauðsynlegt fyrir fína pítsu, hátraust eða trébindingu.
- OSP, HASL, ísnyrtisilfur/tin: Ódýrari, en gæti haft galla í geymslu- eða flatarmörg.
2. Plötuþykkleiki og víddir
- Venjuleg þykkt (1,6 mm) er hagkvæmasta, hámarkar notkun á töflum og lágmarkar sérstakar vinnslubragð.
- Sérsniðnar þykktir, mjög þunnar (<1,0 mm) eða þykkar (>2,5 mm) töflur krefjast sérmeðferðar og geta takmörkuð valkostir framleiðenda.
Töflu: Dæmi um töfluthykkir og venjulegar notkunar
|
Þykkt
|
Tilvik
|
Áhrif á kostnað
|
|
1,0 mm
|
Fjölnotkunartæki, þétt skrúðar tæki
|
Nýtrál
|
|
1,6 mm
|
Almennt til notkunar, iðnustandard
|
Lægst
|
|
2,0+ mm
|
Rafmagn, tengi, vélaráhrif
|
10-20% hærra
|
3. Hreinsað hönnun
- Spor/breidd millibilið: ≤4 mils aukar kostnað vegna hærri hafnaðarhlutfalls og hægri úttaksferils.
- Lágmarks gátpunkturstærð: Íkívíur, blindar/dulinir eða gátpunktar í snertifleti bæta verulega við framleiðsluálagin.
- Lagafjöldi: Fjögur-skerfu PCB er „kjarninn“ í fjölsefju margskerfuframhalds; aukning á fjölda skerfa (6, 8, 12, o.s.frv.) eða ekki staðlaðri lagningu aukar verði í hlutfalli.
4. Sporun og nýting
- Stór spor (margbrot af einu borði á hverju spori) hámarka framleiðslugetu og efni nýtingu, svo einlegra kostnaður verður lágur.
- Óvenjuleg eða stór brot (krefst meira rusl eða sérstök verkfæri) minnkar pönnulþéttleika og kostnaðar ávöxtun.
5. Sérstök vinnumskilyrði
- Stýrt inniheldni: Krefst nákvæmari stjórn á sporbreidd, millibilum og dielektriskri þykkt – gæti krafist viðbótarkenningar/kannanir.
- Gullfingragotur, slitsun, skorun, plötusnið: Allar óvenjulegar vélar- eða áferðaraðgerðir aukast NRE (einhvers konar verkfræðikostnað) og kostnað fyrir hvert hlut.
- Röðlaga lamination, afturborningur: Nauðsynlegt fyrir blindar/dulin holur eða hárhraða hönnun, en bætir við skrefum, tíma og flækjustigi.
6. Magn og leittími
- Frumsýni og litlum magni: Venjulega $10–$50/board, eftir eiginleikum, þar sem uppsetningarkostnaður er dreifður yfir færri einingar.
- Miðlungs- og háar magnföll: Einingarkostnaður fellur drastískt—sérstaklega ef hönnunin er flötulaga og notar venjulegar tilgreiningar.
- Fljótt framleiðslutímabil: Hröðuð framleiðsla/afhending (allt að 24–48 klukkustundum) felur í sér aukakostnað—skipulagið á undan eins og mögulegt er.
7. Vottanir og tryggðarkerfi
- UL, ISO9001, ISO13485, umhverfisreglugerð: Certifíkuð verksmiðja og skjalagerð kosta meira en eru nauðsynleg fyrir bíla-, heilbrigðis- og nákvæmar viðskiptatæknilausnir.
Töflu yfir kostnadarmátningu: Til dæmis 4-lögufull borð
|
Eiginleiki
|
Venjuleg FR-4, OSP
|
ENIG, High-TG, impedansstýring
|
|
1,6 mm, 1 oz, lágmarkshol 0,3 mm, venjuleg yfirborðsmeðferð
|
$15–$25 fyrir hverja plötu (magn 10)
|
$30–$60 fyrir hverja plötu (magn 10)
|
|
2,0 mm, 2 oz, ENIG, 4 mil/4 mil, stýrð hinderleiki
|
$30–$45 fyrir hverja plötu (magn 10)
|
$45–$70 fyrir hverja plötu (magn 10)
|
|
Stíf-tögulblanda (sama vídd)
|
$60–$100+
|
Ekki venjulegt
|
Hvernig á að nýta best út 4-laga PCB framleiðslu
- Sendu inn fullkomlega laguppsetningu og vélmenniteikningar á undan
- Svaraðu fljótt við ADF-bakmelingum, endurskoðaðu til að hægri sé á framleiðslu
- Veldu sannreyndar, vottuðar leverandar úr Shenzhen eða heimsvísan
- Lagfærrið hönnun fylkis/skjás til framleiðslu í miklum magni
- Vinnið með birgjar eins og Viasion Technology, sem bjóða upp á innri kostnaðarverkfræði og ókeypis DFM skráarprófanir
Að velja rétta framleiðandann á fjögurra laganna PCB
Ákvörðun um hvar þér hafið ykkar 4-löggu PCB framleidd getur haft mikil áhrif á kostnað verkefnisins, rafrafærni, framleiðslutíma og langtímavirkni tækisins. Þó að framleiðsla fjögurra laganna PCB sé fullnúðnur ferli, gefa aðeins hluti af birgjum reglulega upp á nákvæmni, endurtekningum og skjalagerð sem markaðir eins og bíla-, iðnaðar-, heilbrigðis- og neytenda_rafræninn krefjast.
1. Gögnun og samræmi
Leitið að framleiðendum sem eru vottuðir samkvæmt:
- UL (Underwriters Laboratories): Tryggir samræmi við eldsneyti og örugga notkunareiginleika.
- ISO 9001 (Gæðakerfi): Tilkynntar sterka stjórnun á ferli og skjalagerð frá hönnun til sendingar.
- ISO 13485 (læknisfræði): Skylda fyrir PCB-samsetningar og tæki af læknisfræðilagi.
- Umhverfisreglugerðir (RoHS, REACH): Vísar til stjórnunar á hættulegum efnum og samræmis við alþjóðlega markaðsvöru.
2. Tæknilegar getur og reynsla
Fjórlaga PCB framleiðandi í efri flokki ætti að bjóða:
- Nákvæm stýring á lagapökkun: Getur levert nákvæmar leyfi fyrir dielektrísku þykkt, kopparþyngd og gegnsnið.
- Tæknilegir gegntækni: Gegnumgengar, blindar/burðar holur, viapunktar á palli og aftanpúslun fyrir hár hraða, háþéttleika og sérsniðin lagfjöldatölu.
- Stýrt skammtunarframleiðsla: Impedanstilraunarbref á staðnum, samsvörunartilraunarbörk og sérþekking í einstefnu/mismunandi hönnunum.
- Sveigjanleg panelíkun: Ávöxtun á efnum fyrir mismunandi stærðir og lögun plötu, með innri ráðleggingu til að hjálpa til við að lækka kostnaðinn fyrir hverja plötu.
- Enda-til-enda þjónustu: Meðal annars fljótt próduktútifning, fullskalaframleiðslu og viðbótargildisþjónustu eins og virka samsetningu, samhæfingu og kassabúnað.
3. Samskipti og stuðningur
Fljómsvari og skýr tæknilegur stuðningur aðgreina góða PCB birgja:
- Snarvir DFM- og lagfjölduatferðir: Vegur til að virkilega kynna DFM eða víðbrýrni vandamál áður en framleiðsla hefst.
- Ensímölluð verkfræðilið: Tryggir að ekkert förðist í þýðingu fyrir alþjóðlega viðskiptavini.
- Kvikuskoðun og sporun á netinu: Verkfæri fyrir rauntímaskoðun og sporun á pantanastöðu auka gegnsæi og nákvæmni í verkefnisáætlun.
4. Þjónusta með auknum verðmæti
- Hjálp við hönnun og uppsetningu á PCB: Sumir birgjar geta yfirfarið eða tekið þátt í uppsetningu til að ná bestu mögulegu framleiðslu eða ritlagerðarheildarstöðu.
- Aflungur og samsetningur hluta: Lyklaklar samsetning minnkar leiðslutíma og logística drastískt fyrir próttýpu eða upphafspantanir.
- Frá próttíma til massaproduktunar: Veldu verslun sem vex með magninu, veitir fastan ferliastjórnun frá fyrsta borðinu til milljónustu einingarinnar.
5. Staðsetning og logistikk
- Shenzhen/Guangdong-svæðið: Alþjóðlegt miðlæti fyrir framleiðslu af fjölags plötu-PCB í hári álitningu og fljóttum hraða, með fullorðnum birgðakerfum, gjörbundnum vörulagrettingu og traustri útflutningsinfrastructure.
- Vesturlandshugmyndir: Norður-Ameríka eða Evropa bjóða upp á UL/ISO-vottaða framleiðslu við hærri launakostnað – best fyrir lágt til miðlungs magn sem krefst stuttu sendingartíma eða sérstakrar reglugerðar samrýmingar.
Hvernig á að meta 4-lags PCB framleiðandann
|
Meta skref
|
Hvað á að athuga/spyrja
|
|
Sertifikat
|
Biðjið um/skoðið UL, ISO9001, ISO13485, RoHS skjöl
|
|
Tilraunaprófanir
|
Yfirfarðu tvörf og lengdum skurði, hindrunaprófanir, AOI-myndir
|
|
Svarhrafði verkfræðinga
|
Sendu tölvupóst með spurningum um lagrýmisuppbyggingu – eru svörin tæknileg og fljótleg?
|
|
Stuðningur við pönnulun/DFM
|
Verða þeir að búa til pönnul úr Gerber-skrám til jákvæðrar lágmarksákvörðunar?
|
|
Magnsveigjanleiki
|
Getur verið farið frá 5 prótotípum upp í 10.000+ plötu?
|
|
Eftirmalsþjónusta
|
Ábyrgð, RMA eða rótarsaksökunar greiningu ef vandamál koma upp
|
Notkun 4-laga prentplötu í nútímaelectronics
Fleksíbilitet, áreiðanleiki og afköst 4-laga PCB hafa 4-lags PCB gerst að vinsælasta vali fyrir fjölbreytt svið nútímavélrænna forrit. Ágætis blanda merkisheilkunnar, RFI minnkun, leiðsluþéttleika og aflmagnsveitu gerir fjögurra laga prentplötuna að grunnnotkun í nær öllum markaðssneiðum þar sem flókið, stærð eða rafræn afköst eru mikilvæg.
1. Neytendatækni
- Fjölmiðlabúnaður og snjalltækni Þjappaðir hreyfimálar, snjallspeklar og burtifærðir heilsufylgjendur nota 4-laga PCB uppbyggingu til að hýsa flóknari örsmástjóra, trúaflugnet og algjörar í mjög litlum formfactorum.
- Vefjastýrar og aðgangspunktar Háhraða netkerfisbúnaður notar 4-laga PCB framleiðsluferli fyrir nákvæma stjórnun á viðnámshlutverki til að tryggja merkiskvaliteta fyrir USB 3.x, Wi-Fi og Ethernet tengi.
- Leikjiformvélar og heimahubbar Þéttar PC-móðurborð, stýringar og hraðvir gagnatæki njóta ávinningar af marglaga uppbyggingu til að minnka hlark, bæta hitastjórnun og styðja framúrskarandi örgjörv og sérstakar grafík.
2. Bíla rafmagn
- Rafstýringar (ECUs) Nútíma ökutæki nota tuggafléttar rafstýringar, sem allar krefjast trausta marglaga PCB-sporpöttu til að stýra drive-train-kerfum, öryggisþvölum, bílstöðvum og upplýsinga- og fræðslukerfum.
- Frumsendingarkerfi fyrir sjómann (ADAS) fjögurlaga PCB-hönnun er grundvallarlag fyrir útvarps, LIDAR og hraðmyndavélartengiliði þar sem samfelldur merkjaleiðing og hitaleistung eru afkritiskar.
- Stjórnun rafhlöðu og aflstjórnun Í rafhleðslubílum og lífrænum bifreiðum takast fjögurlaga uppbyggingar á við háspennu dreifingu, villuskilun og örugga samskipti milli rafhlöðumódúla.
3. Iðnaður og sjálfvirknun
- Gáttir og samskiptaform Iðnaðarstýringarkerfi (Ethernet, Profibus, Modbus) nota fjögurlaga prentspjöld fyrir trausta tengiliði og örugga aflgjöf.
- PLC og vélarstýringar Þétt skipulag, lagfæra hliðstillingu á undirbúningi og aflmörkun er náð á skilvirknan hátt með marglaga uppbyggingu, sem bætir vélabyggð og minnkar hlark.
- Prófunar- og mælitæki Nákvæm hugbúnaðarrásir og hraðaframsóknartækar tölurásir krefjast stýrðrar impedansleiðbeiningar, minnkunar á millivirkjun og nákvæmrar PDN verkfræði – allt styrkleikar fjórlags PCBs.
4. Læknisfræðileg tæki
- Flytjanleg greiningarkerfi og fylgjendur Frá blýðunarvíxlum yfir í farsíma EKG, styður framleiðsla fjórlags PCB minni stærð, lagfæra hliðstillingu á hönnun og traustan rekstri í heilbrigðisvörum sem eru öryggisviðmiðuð.
- Innsetjanleg og á líkamanum dragen tæki Straut biósamhæfni, traustleiki og lág EMI eru möguleg með vel hönnuðum lagafskipulag, samþykkt í samræmi við ISO13485 og IPC-A-610 flokk 3.
5. IoT, samskipti og gagnaundirlagi
- Gáttir, algeng og jaðartæki Vara með lágan aflvöxt en háþéttleika fyrir IoT ná áreiðanleika og afköst með nútíma marglaga uppsetningu, oft með innbyggðum trådlaukum, analog- og hárhraða stafrænum í einni þjöppuðri plötu.
- Hárhraða bakhliðar og einingar Beineldrar, skiptingar og netþjónar sem byggja á 4-laga eða flóknari plötum til að tryggja hröð, stöðuvörn og traust rafmagnsrásargrunnur.
Töflu: Dæmi um forrit og kosti við uppsetningu
|
Tegund notkunar
|
kostir 4-laga PCB
|
Venjuleg lykilkröfur
|
|
Fjölmiðlunartæki/Notendavörur
|
Þjöppuð, lág EMI, háþéttleiki
|
Stjórnun á öfugseigð, minnihlutavæðing
|
|
Rafbúnaður fyrir bíla/ADAS
|
Tillitsverðni, EMI óviðkvæmni
|
ISO/bílastöðlar, öflugur rafmagnsgjafi, SI, EMC
|
|
Iðnaðarvélar
|
Taugastyrkur, varanleiki
|
Rafmagns-/jórdunarplönur, aukinn pláss fyrir leiðslu
|
|
Læknisfræðileg tæki
|
Hljóðminnkun, langt líftíma
|
ISO13485, hrein jórdun/rafmagn, lág EMI
|
|
IoT-gáttir
|
RF/digital samþætting, lítið stærð
|
Hrein lagapökkun, sveigjanleg tengipúnkt, tillitsverðni
|
Algengar spurningar (FAQ)
1. Hvernig bætir 4-laga PCB EMI afköstum?
A 4-löggu PCB gerir fasta jörðarplönu beint undir tökuplnum mögulega, sem myndar mjög áhrifamikla endurkomulaga fyrir háhraða rafstrauma. Þetta lágmarkar lykkjusvæði, minnkar dráttlegt EMI útblástur og verndar viðkvæmar tökur gegn truflunum. Mótmælt 2-laga töflum, innri plönurnar í fjórlögunum hluta uppgefnar og endurstilla geislandi hljóð, sem hjálpar tækjum að standast EMC samræmi í fyrsta skipti.
2. Þegar ætti ég að uppgrada frá 2-laga til 4-laga PCB?
Uppgrada í 4-löggu PCB ef:
- Þú þarft að keyra hraða tölfrænar tengi (USB, HDMI, PCIe, DDR, o.fl.).
- Hönnunin þín missist við útvarpað/leiðt EMI samræmi.
- Þú er að berjast við að passa þétt samantektarlega hluta án of mikilla gegnsæja eða „rottaþakts“ leiðsögunar.
- Stöðug rafmagnsdreifing og lág jardveita-bola eru nauðsynleg.
3. Hvaða málmgildi á ég að tilgreina fyrir 4-laga PCB?
- 1 unsi (35µm) á hverri lög er venjanlegt—nóg fyrir flest tölfræ örfu- og blandaörfu hönnun.
- 2 unsi eða meira mælt er með fyrir hár straum eða strangar hitakröfur (t.d. rafmagnshlutar, LED-stýringar).
- Tilgreinið alltaf koparþykkleika fyrir bæði merki- og flíkurlög sér í lagi í lagskipuninni.
4. Getu 4-lög plötu styðja stjórnaða hindertri fyrir hraðamörkmerki?
Já! Með réttri lagskipun og nákvæmri stjórn á dielektriskri þykkt eru 4-lög plötu fullkomnar fyrir 50Ω einstefnt og 90–100Ω tvíundabind . Nútímabúðir framleiða prófunarbref til að mæla og votta hindertri innan ±10% (samkvæmt IPC-2141A).
5. Hverjar eru aðalástæðurnar fyrir kostnaði við framleiðslu 4-lög plötu?
- Gerð kjarna/forsveifis (FR-4 vs. hámótun, há-TG, o.fl.)
- Plötustærð, heildarfjöldi og svæðisútlistun
- Lagafjöldi og koparþykkleiki
- Lágmarks spor/skipting og gegnskurnar þvermál
- Yfirborðsmeðhöndlun (ENIG, HASL, OSP, innihjúpur gulls/sníks)
- Vottanir (UL, ISO, RoHS, Fyrirtækja/Lækningar)
Niðurstaða og lykilatriði
Meistaranlega 4-lags PCB framleiðsluferlinn —frá varkárri lagagerð til náið smíðunar og grunndreginn prófun—gerir mögulega örugga, nákvæma og fljótt útbreiðslu nútímara rafrænnar tækni. Fjögurlags PCB er enn „góða punkturinn“ í að jafna á milli flókinnleika, rafrænra eiginleika og heildarkostnaðar, og veitir traust niðurstöður fyrir allt frá litlum neytiartækjum til ECU í ökutækjum og lækningaprófum.
Endurtekt: Hvað gerir fjögurlags PCB nauðsynleg?
- Staðfestni undirstrikunar og EMI-eyðing: Sérstök inre jafnvæðis- og aflsplönu í fjögurlags PCB-lagagerð tryggja fastan undirstrikunarávísun, minnka skiptingu og uppfylla tímanns strangustu EMC-kröfur.
- Hærri rútingartæthet: Tvöföldun koppurlags miðað við tvölags PCB bætir verulega við möguleika á inniheldum og gerir kleift að framleiða þéttari, minni vörur án vandræða tengd útbreiðslu.
- Örugg raforkudreifing: Afmarkaðar lóðalagar tryggja rafmagnsveitu með lágri viðnám og lægra víðnám til allra innihaldsefna—sem gerir kleift stöðugan rafstraum og styður afköstahávaða örgjörv eða analóg raflörut.
- Kostnaðseffektív flókið verk: framleiðsla og samsetning fjögurralags PCB eru nú orðin fullorðin, álagalagleg og almennt tiltæk um allan heim—sem gerir kleift fljófa og skalanet framleiðslu hvort sem þú þarft fimm PCB eða fimmtíu þúsund.
Gullreglur fyrir frábærleika með fjögurralags PCB
Skilgreindu alltaf lagrými og þörf fyrir spennu í upphafi. Áætlun í upphafi (í samvinnu við framleiðanda) krefst óvænta vandræða síðar og tryggir að hárhraði eða analóg net virki eins og hönnuð var.
Verndið lóð og halitið fastum endurhengingum. Forðist óþarfa slits/gotur í jafngildi/rafbúnaðarlóðum. Fylgið bestu aðferðum IPC-2221/2222 varðandi ótrúnaðar lóð og rétt lágmarks bil.
Nýtið ykkur við örugg forrit fyrir PCB hönnun. Notaðu Altium, Eagle, KiCad eða einhverja aðrar hugbúnaðarlausnir sem við henta, og athugaðu alltaf Gerber-/boringargögn til að tryggja skýrleika og heildartæki.
Krafist og sannreyna gæðastjórnun. Veldu birgja með AOI, prófun á rafrás og breiddarmælingar, ásamt ISO/UL/IPC vottorðum. Krafist þversniða eða breiddarmynda fyrir hönnun með hári trausti.
Lagfærðu fyrir plötu og ferli. Vinnaðu með framleiðandann til að aðlagast uppsetninguna stærð plötunnar og kjörnum ferlum—þetta minnkar oft verð um 10–30% án neinna afköstakvarta.