PCB หลายชั้น

แผ่นวงจรไฟฟ้าพีซีบีหลายชั้น

โซลูชันแผ่นวงจรพิมพ์หลายชั้นที่มีความแม่นยำสูง ความหนาแน่นสูง และความน่าเชื่อถือสูง

พีซีบีหลายชั้น , หรือแผงวงจรพิมพ์หลายชั้น เป็นแผงวงจรที่ประกอบด้วยชั้นฟอยล์ทองแดงนำไฟฟ้าสามชั้นขึ้นไป โดยแต่ละชั้นจะถูกแยกจากกันด้วยวัสดุฉนวน และการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าระหว่างชั้นต่างๆ จะทำได้ผ่านรูเชื่อม (vias) ที่เกิดจากการเจาะและเคลือบโลหะ เมื่อเทียบกับแผงวงจรชั้นเดียวหรือสองชั้น แผงชนิดนี้มีข้อดีคือ การจัดวางที่กะทัดรัดมากขึ้น การรวมวงจรสูงขึ้น ความสามารถในการต้านทานสัญญาณรบกวนที่ดีกว่า และประสิทธิภาพของวงจรสูงกว่า ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนได้ อย่างไรก็ตาม กระบวนการผลิตมีความซับซ้อนมากกว่า ส่งผลให้มีต้นทุนสูงกว่า และใช้เวลานานขึ้นในขั้นตอนการออกแบบและการผลิต แผงวงจรเหล่านี้ถูกใช้อย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ที่ต้องการความซับซ้อนของวงจร ขนาด และสมรรถนะสูง เช่น สมาร์ทโฟน คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ 5G และอิเล็กทรอนิกส์สำหรับยานยนต์ ในการออกแบบและผลิต ควรพิจารณาปัจจัยสำคัญต่างๆ เช่น การวางแผนลำดับชั้นของแผง (layer stack planning) การออกแบบรูเชื่อมให้มีประสิทธิภาพ และการควบคุมอิมพีแดนซ์ เพื่อให้มั่นใจว่าระบบจะทำงานอย่างเสถียร

ข้อดีของสินค้า

แผ่นวงจรพีซีบีหลายชั้นของ Kingfield ใช้กระบวนการผลิตขั้นสูงและการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด เพื่อจัดหาโซลูชันแผ่นวงจรพีซีบีหลายชั้นที่มีสมรรถนะสูงและเชื่อถือได้ให้กับลูกค้า

ข้อดีของเทคโนโลยีแผ่นวงจรพีซีบีหลายชั้น แผ่นวงจรพีซีบีหลายชั้นคือแผ่นวงจรพิมพ์ที่รวมแผ่นพีซีบีชั้นเดียวหรือสองชั้นหลายแผ่นเข้าด้วยกัน โดยยึดติดกันด้วยชั้นฉนวน และเชื่อมต่อทางไฟฟ้าระหว่างชั้นผ่านช่องว่าง (vias) เมื่อเทียบกับแผ่นพีซีบีชั้นเดียวหรือสองชั้นแบบดั้งเดิม แผ่นพีซีบีหลายชั้นมีข้อดีดังต่อไปนี้: ความหนาแน่นของการวางสายสูงขึ้น: โครงสร้างหลายชั้นช่วยให้ออกแบบวงจรที่ซับซ้อนมากขึ้นภายในพื้นที่จำกัด ตอบสนองความต้องการด้านการลดขนาดและระบบรวมตัวสูงของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบัน สมรรถนะทางไฟฟ้าที่ดีกว่า: แผ่นพีซีบีหลายชั้นสามารถปรับเส้นทางสัญญาณให้เหมาะสม ลดการรบกวนของสัญญาณ และเพิ่มความสมบูรณ์ของสัญญาณและความเร็วในการส่งสัญญาณ รองรับการทำงานที่ซับซ้อน: แผงวงจรพีซีบีหลายชั้นสามารถรวมโมดูลการทำงานต่างๆ ได้มากขึ้น รองรับการออกแบบและผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความซับซ้อนสูง การออกแบบเบา: เมื่อเทียบกับการใช้แผงพีซีบีชั้นเดียวหลายแผงรวมกัน แผงพีซีบีหลายชั้นมีโครงสร้างที่กะทัดรัดและเบากว่า ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องคำนึงถึงน้ำหนัก เช่น ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

ดีไซน์หลายชั้น รองรับการออกแบบพีซีบี 1-40 ชั้น เพื่อตอบสนองความต้องการของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความซับซ้อนแตกต่างกัน และสามารถออกแบบการเชื่อมต่อความหนาแน่นสูง (HDI) ได้สูงสุดถึง 50 ชั้น

การผลิตที่มีความแม่นยำสูง

ความกว้าง/ระยะห่างของเส้นต่ำสุดสามารถทำได้ถึง 3mil และเส้นผ่านศูนย์กลางรูต่ำสุดสามารถทำได้ถึง 0.2mm ซึ่งเพียงพอต่อความต้องการในการผลิตพีซีบีที่มีความหนาแน่นและแม่นยำสูง

บริการที่ปรับแต่งได้

เราให้บริการปรับแต่งอย่างครบวงจร โดยออกแบบและผลิตผลิตภัณฑ์พีซีบีหลายชั้นที่มีข้อกำหนดและสมรรถนะแตกต่างกันตามความต้องการของลูกค้า

ความน่าเชื่อถือสูง

ระบบควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดและการทดสอบไฟฟ้า 100% ช่วยให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและเสถียรภาพของผลิตภัณฑ์สูง โดยมีค่า MTBF (Mean Time Between Failures) เกินกว่า 1 ล้านชั่วโมง

iCON ความเสถียรทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม ผลิตจากซับสเตรต FR-4 คุณภาพสูง จึงมีความเสถียรทางความร้อนและความแข็งแรงเชิงกลที่ยอดเยี่ยม และสามารถทำงานได้อย่างมั่นคงในช่วงอุณหภูมิ -40℃ ถึง 125℃

ประสิทธิภาพความถี่สูง

รองรับการส่งสัญญาณความถี่สูง และสามารถใช้งานกับอุปกรณ์การสื่อสารความเร็วสูงระดับ GHz ได้ มีความสมบูรณ์ของสัญญาณที่ดี และการสูญเสียจากการแทรกตัวต่ำ

สถานการณ์การประยุกต์ใช้งาน: พีซีบีหลายชั้นของ Kingfield ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และอุตสาหกรรมต่างๆ เพื่อตอบสนองความต้องการในสาขาที่หลากหลาย

แนวโน้มการพัฒนาในอนาคตของแผ่นวงจรพีซีบีหลายชั้น

การพัฒนาเทคโนโลยีแผ่นวงจรพิมพ์หลายชั้น (multilayer PCB) ในอนาคตจะหมุนรอบความต้องการหลักของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในด้านการลดขนาด สมรรถนะสูง และการทำงานหลากหลายอย่างต่อเนื่อง โดยมีการสำรวจและก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในหลายด้านสำคัญ: ในด้านหนึ่ง เพื่อให้สอดคล้องกับแนวโน้มการลดขนาดของอุปกรณ์ เทคโนโลยีการเชื่อมต่อความหนาแน่นสูง (HDI) จะได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติม โดยใช้การออกแบบ เช่น micro-blind vias และเส้นสายละเอียด เพื่อให้บรรลุการรวมตัวกันในระดับความหนาแน่นสูงขึ้น อีกทั้ง การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชิ้นส่วนฝังตัว (embedded component technology) จะขยายตัวต่อไป ด้วยการฝังชิ้นส่วนพาสซีฟหรือชิปไอซีลงในซับสเตรต เพื่อเพิ่มระดับการรวมตัวและลดขนาดลง อีกด้านหนึ่ง เพื่อรองรับความต้องการการส่งสัญญาณความเร็วสูงจากเทคโนโลยีต่างๆ เช่น 5G และปัญญาประดิษฐ์ อุตสาหกรรมจะรักษาระดับความเร็วและคุณภาพของการส่งสัญญาณโดยการใช้วัสดุซับสเตรตใหม่ การปรับแต่งการออกแบบลำดับชั้น (layer stack-up design) และการควบคุมอิมพีแดนซ์ นอกจากนี้ ความแม่นยำของกระบวนการผลิตจะดีขึ้นอย่างต่อเนื่อง จนสามารถบรรลุมาตรฐานที่เข้มงวดมากขึ้นในด้านความแม่นยำของการวางเส้นทางและการเจาะรูขนาดต่ำสุด แนวคิดการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและรักษ์โลก (green and environmentally friendly manufacturing) ก็จะถูกผสานเข้าไปอย่างลึกซึ้งในกระบวนการผลิต โดยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมผ่านการใช้กระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและการปรับปรุงประสิทธิภาพกระบวนการผลิต ขณะเดียวกัน วิธีการตรวจสอบอัจฉริยะ (intelligent testing methods) จะได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้น โดยอาศัยเทคโนโลยีต่างๆ เช่น AOI และการตรวจสอบร่วมด้วยรังสีเอกซ์ (X-ray joint inspection) เพื่อยกระดับคุณภาพผลิตภัณฑ์และประสิทธิภาพการผลิต

คำถาม: ปัญหาอะไรที่เกิดขึ้นได้จากออกแบบการจัดเรียงชั้นของแผ่นวงจรพีซีบีหลายชั้นที่ไม่เหมาะสม? จะแก้ไขอย่างไร?

คำตอบ: มักจะเกิดปัญหาสัญญาณรบกัน (crosstalk), การลดทอนสัญญาณ และความไม่เสถียรของแหล่งจ่ายไฟ วิธีแก้ไขรวมถึงการปฏิบัติตามหลักการจัดวางชั้นพลังงานและชั้นกราวด์ให้อยู่ติดกัน, การแยกชั้นสัญญาณที่ไวต่อสัญญาณรบกวนออกจากชั้นที่สร้างสัญญาณรบกวน, และการเลือกความหนาของฟอยล์ทองแดงให้เหมาะสมเพื่อให้มั่นใจในเสถียรภาพของการจ่ายไฟ

คำถาม: จะจัดการกับข้อบกพร่องทั่วไปในการผลิตพีซีบีหลายชั้น เช่น การจัดตำแหน่งชั้นผิดพลาด (lamination misalignment) และการชุบผนังรูไม่สมบูรณ์ อย่างไร?

คำตอบ: ปัญหาการจัดตำแหน่งชั้นผิดพลาดต้องมีการปรับแต่งพารามิเตอร์การเคลือบชั้น ใช้เทคโนโลยีการกำหนดตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูง และเลือกใช้วัสดุพื้นฐานที่มีความคงตัวทางความร้อนที่ดี ส่วนข้อบกพร่องจากการชุบรูต้องปรับปรุงกระบวนการเจาะและการเตรียมพื้นผิวก่อนชุบ รวมถึงการปรับค่าพารามิเตอร์การชุบให้เหมาะสม

คำถาม: จะจัดการกับปัญหาการลัดวงจร (bridging) และข้อต่อการบัดกรีเย็น (cold solder joints) ระหว่างการประกอบพีซีบีหลายชั้นอย่างไร?

A: ปรับขนาดและระยะห่างของแพดให้เหมาะสม ควบคุมการพิมพ์พาสต้าบัดกรี ปรับแต่งโปรไฟล์อุณหภูมิการบัดกรี และทำความสะอาดขาของชิ้นส่วนและแผ่นรองเพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อนจากการเกิดออกซิเดชัน

Q: จะแก้ปัญหาการระบายความร้อนไม่ดีในแผ่นวงจรพีซีบีหลายชั้นที่ใช้งานมาเป็นเวลานานได้อย่างไร?

A: เพิ่มพื้นที่ของฟอยล์ทองแดงที่ช่วยระบายความร้อน ออกแบบโครงสร้างระบายความร้อน เลือกวัสดุพื้นฐานที่นำความร้อนได้ดี กระจายชิ้นส่วนที่สร้างความร้อน และหากจำเป็น ให้ใช้ท่อฝังหรือเคลือบวัสดุนำความร้อนแบบพ่น

Q: แผ่นวงจรพีซีบีหลายชั้นมีแนวโน้มที่จะเสียหายในสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย มีมาตรการรับมืออะไรบ้าง?

A: เราใช้กระบวนการเคลือบผิวต้านการกัดกร่อน เช่น การเคลือบด้วยทองคำแบบจุ่ม ใช้การเคลือบกันน้ำ กันความชื้น กันสารเคมี (three-proof coating) ปรับปรุงการออกแบบการปิดผนึกอุปกรณ์ และเลือกวัสดุพื้นฐานที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย