Leiterplatten sind eine wesentliche Hardwarekomponente fast aller elektronischen und elektrischen Geräte, da sie die Herstellung eines vollständigen (geschlossenen) Stromkreises zwischen elektronischen Komponenten ermöglichen. Vor allem durch die Verwendung von leitenden Kupferbahnen auf einer Leiterplatte kann eine elektrische Verbindung von einem Punkt zum anderen hergestellt werden. Typischerweise sind viele Leiterplatten zweilagig, d. h. in der Mitte der Platte befindet sich eine innere Kernschicht (Substrat), die zwischen einer Lötmaske auf der äußersten Schicht (die ihr ihre Farbe verleiht) und einer Kupferbeschichtung auf der nachfolgenden unteren Schicht liegt, die den Leiterbahnen ihre leitenden Eigenschaften verleiht.
Die Entwicklung der Mikroelektronik ist jedoch wie ein unkontrollierbarer Strom, und komplexe mehrschichtige Leiterplatten sind ebenfalls zu beliebten elektronischen Bauteilen geworden. Im Unterschied zu den üblichen zweilagigen Leiterplatten bestehen Multilayer-Leiterplatten aus mehr Lagen, die miteinander laminiert und durch eine größere Anzahl von Prepregs und Kupfer isoliert sind, die übereinander gestapelt werden. Im Allgemeinen bezeichnen wir eine Leiterplatte mit mehr als 4 Schaltungslagen als Mehrlagen-LeiterplatteDas bedeutet, dass die Designer mehr Schaltungen innerhalb der Leiterplatte entwerfen können. Bei mehrlagigen Leiterplatten befindet sich zwischen den äußersten oberen und unteren Lagen ein wiederholtes Muster aus Prepreg- und Kernmaterial (Substrat), das sowohl für durchkontaktierte als auch für oberflächenmontierte Designs mehrere Vorteile bietet. In der Regel bietet eine 4-lagige Schaltungsstruktur eine gute elektrische Leistung und ist für die meisten elektronischen Produkte geeignet, aber wir können die Anzahl der Lagen auch erhöhen, um eine höhere Druckbelastbarkeit zu erreichen.
Warum ein Angebot für Multilayer-Leiterplatten von FS Technology einholen?
FS Technology ist ein PCBA-Hersteller aus einer Hand, der die Herstellung von PCBs und PCB-Bestückungsdienstleistungen die die Bedürfnisse einer großen Anzahl von Ingenieuren erfüllen. Wenn Sie mit FS Technology zusammenarbeiten, erhalten Sie eine preiswerte und unterhaltsame Reise. Wir stellen für unsere Kunden mehrlagige Leiterplatten von 1-58L in einfacheren Schritten her: Strukturierung, Laminierung und Durchkontaktierung. Meistens passieren mit der Erhöhung der Anzahl der Leiterplattenschichten verschiedene unerwartete Dinge, aber wir können die Risiken, denen sich die Kunden stellen müssen, durch strenge Qualitätskontrolle und Engagement vermeiden. Im Folgenden sind die Mehrschichtige PCB-Muster hergestellt von FS Technology:
Hochwertige mehrlagige PCB-Fertigung
Qualität ist das Fundament von FS Technology, und sie ist auch der harte Eckpfeiler der Entwicklung. Als schlüsselfertiges PCBA-Unternehmen, das der Qualität Priorität einräumt, kontrollieren wir die Qualität der Leiterplatten von der Quelle an. Wenn die Qualität des Rohmaterials der Leiterplatte nicht garantiert werden kann, kann die produzierte Leiterplatte verschiedene Probleme aufweisen, wie z. B. Blasenbildung, Delamination, Risse, Verformung der Platte und ungleichmäßige Dicke. Die Qualität der Rohstoffe ist also die Voraussetzung für die Herstellung hochwertiger mehrlagiger Leiterplatten, weshalb eine strenge Eingangskontrolle der erste Schritt ist. Wir haben eine Null-Toleranz-Haltung gegenüber Produktfehlern. Sobald ein Problem gefunden wird, wird es sofort einen Bericht registrieren und eine Lösung entwickeln.
In der Vergangenheit hat sich gezeigt, dass die Qualität der verschiedenen Arten von Mehrschichtplatten sehr unterschiedlich ist. Zum Beispiel, keramische Mehrlagenleiterplatte, Metallkern-Mehrlagenleiterplatte, HDI-Mehrlagenleiterplatte sind viel schwieriger und risikoreicher in der Herstellung als gewöhnliche Mehrschichtplatten. Um die Qualität der Produktion zu gewährleisten und Fehler im anschließenden Montageprozess zu vermeiden, müssen wir die Qualität der hergestellten Produkte sicherstellen. Fachleute können die Qualität der Leiterplatte nach Erhalt des Produkts leicht beurteilen, aber dies wird zweifellos den Fortschritt des gesamten Projekts verlangsamen. FS Technology ist hier, um Ihnen unsere Qualitätskontrollstandards durch fortschrittliche PCB-Herstellung Methoden und strenge Tests.
Perfekter Herstellungsprozess
Der Herstellungsprozess von Multilayer-Leiterplatten ist grob wie folgt:
- Inneres Bild erstellen
- Ätzen der inneren Schicht
- Mehrschichtige PCB-Stapelung
- Durchgangslöcher und Befestigungslöcher
- Ätzen der Außenschicht
- Durchkontaktierte Bohrung
- Lötmaske hinzufügen
- Zeichnen der Siebdruckschicht
Die Basis einer standardmäßigen zweilagigen Leiterplatte ist zunächst das Trägermaterial (Kern), bei dem es sich häufig um Glasfaser-Epoxidharz handelt. Die nächste Schicht ist das Kupfer, das auf beide Seiten des Substrats laminiert wird, um die elektrische Leitfähigkeit herzustellen, und schließlich wird die Lötmaske auf beide Seiten des Kupfers laminiert, um die Kupferschicht vor Oxidation zu schützen und das Löten zu erleichtern. Wenn wir eine 4-Lagen-Mehrschichtplatte Bei der Herstellung werden im Wesentlichen zwei zweilagige Standard-Leiterplatten miteinander kombiniert, oft durch Laminierung unter hoher Hitze und Druck (Kompression) mit einer hydraulischen Presse. Natürlich gibt es mehrere Lagen Prepreg, Kupfer und Kernmaterial, die zwischen den beiden äußersten Lagen übereinander gestapelt werden (und so die mehreren Lagen bilden), die dann alle zusammen gepresst werden, um eine mehrlagige Leiterplatte herzustellen.
Die FS-Technologie PCB-Herstellungsprozess wird heutzutage von High-Tech-Maschinen erledigt, die durch den Einsatz von Software mühelos und nahezu ohne Ungenauigkeiten arbeiten können, was sie für die Massenproduktion geeignet macht.
Mehrschichtige PCB-Prüfung
Wir bieten eine Vielzahl von PCB-PrüfdienstleistungenDazu gehören unter anderem die folgenden Punkte:
- ICT-Test
- Flying Probe Test
- Funktionstest
- Röntgen-Test
- Laser-Detektion
- AOI Inspektion
Die Prüfung von Leiterplatten ist ein wichtiger Teil des Produktionsprozesses, unabhängig davon, ob es sich um eine Leiterplatte oder eine PCBA handelt, insbesondere bei mehrlagigen Leiterplatten mit einer komplexeren Schaltungsstruktur. Die Anzahl der Lagen der Leiterplatte wird durch Stapeltechnologie realisiert. Je größer die Anzahl dieser Lagen ist, desto größer sind die Fertigungsrisiken für den Hersteller. Aus diesem Grund ist das Prüfverfahren für mehrlagige Leiterplatten sollte beachtet werden.
In der Produktionswerkstatt von FS Technology ist jeder Produktionsprozess mit einer speziellen Qualitätskontrollstelle ausgestattet, um sicherzustellen, dass jeder Prozess über die Implementierung von Betriebsverfahren verfügt, um die Gesamtkontrolle der Leiterplattenqualität zu erleichtern. FS Technology verspricht, dass unabhängig von den strengen Prüfverfahren, die die Leiterplatten während der Produktion durchlaufen haben, die von den Kunden vorgegebenen Standards für die Bemusterung nach Abschluss der Produktion strikt eingehalten werden. Wenn die qualifizierte Rate der Stichprobenprüfung dem Standard entspricht, wird das Produkt zum Verlassen des Werks freigegeben, andernfalls wird eine umfassende Inspektion und Wartung durchgeführt.
Anwendungsmarkt für Mehrschichtschaltungen
Fast alle komplexen elektronischen Geräte sind untrennbar mit dem Vorhandensein von mehrlagigen Leiterplatten verbunden. In der Vergangenheit waren die Kunden von FS Technology in mehr als 70 Ländern auf der ganzen Welt ansässig, und auch ihre Tätigkeitsbereiche sind unterschiedlich. Dennoch verlassen sie sich auf unsere starken Fertigungskapazitäten, um in ihren jeweiligen Bereichen Vorteile zu erzielen. Hier sind einige der Branchen, die wir bedient haben:
Erstklassige Fertigungsmöglichkeiten für Multilayer-Leiterplatten
| Eigenschaften | Standard |
| Herstellbare Schichten | Starre Mehrschichtplatten mit bis zu 58 Lagen |
Arten von Multilayer-Leiterplatten |
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Technologie der Oberflächenbehandlung |
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Umfangreiche PCB-Tests |
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Die Notwendigkeit oder Nichtnotwendigkeit von mehrlagigen Leiterplatten
Der Kern des Mooreschen Gesetzes besagt, dass sich die Anzahl der Transistoren, die auf einer integrierten Schaltung untergebracht werden können, alle 18 Monate verdoppelt. Da die Packungsdichte integrierter Schaltkreise von Jahr zu Jahr zunimmt, entwickelt sich die Nachfrage nach elektronischen Produkten in Richtung Multifunktionalität und Miniaturisierung, und die Verwendung von mehrlagigen Leiterplatten wird notwendig. Beim Layout von Leiterplatten treten unvorhergesehene Designprobleme wie Rauschen, Streukapazität, Übersprechen usw. auf. Daher ist die Minimierung der Länge der Signalleitungen und die Vermeidung paralleler Wege zu einer Schwierigkeit geworden, der sich das Leiterplattendesign stellen muss. Leider sind die Designer nicht in der Lage, eine zufriedenstellende Lösung zu finden, egal ob es sich um eine einlagige oder doppellagige Leiterplatte handelt, da die Anzahl der erreichbaren Übergänge begrenzt ist. Die Herstellung von mehrlagigen Leiterplatten ist in einem Umfeld mit massiven Verbindungs- und Kreuzungsanforderungen unumgänglich geworden. Die ursprüngliche Absicht von Multilayer-PCB-Fertigung ist es, mehr Freiheit für das Schaltungslayout komplexer elektronischer Produkte zu schaffen. Benötigt Ihr Elektronikprojekt also wirklich mehr Lagen auf der Leiterplatte, lassen Sie uns die Vor- und Nachteile abwägen:
Vorteile von Multilayer PCB
Kleine Größe
Die Gründe für die geringere Größe von Multilayer-Leiterplatten sind zweierlei: geringere Oberfläche und Montagetechniken.
Vergrößern Sie die Oberfläche der Platte, indem Sie die Anzahl der Lagen erhöhen:
Es ist leicht zu verstehen, dass großformatige PCBA-Platten nicht in elektronische Geräte geladen werden können. Die ungefaltete Steppdecke lässt sich nicht leicht in die Schachtel legen, aber sie ist sehr leicht zu falten. Das Prinzip der mehrlagigen Leiterplatte, bei der durch Erhöhung der Lagenzahl mehr Verdrahtung bei gleicher Größe erreicht wird, ist ähnlich.
Zusammenbau Mehrschichtige PCBA Leiterplatten in SMT-Technik:
Hochpräzise mehrlagige Leiterplatten werden meist in modernsten Anwendungen eingesetzt, und sie erscheinen oft zusammen mit SMT-Bestückung. Herkömmliche steckbare Komponenten sind für Mikro-/Nano-Verbrauchergeräte nur schwer geeignet und werden ersetzt durch SMD-KomponentenDas bedeutet, dass wir die Montage auf kleineren Leiterplatten durchführen können.
Hohe Dichte
Die häufigste Anwendung, die die Vorteile von Mehrlagen-Leiterplatten mit hoher Dichte demonstriert, sind Mobiltelefone. Mit der ständigen Aktualisierung des Produktionsprozesses wird die Größe des Mobiltelefons immer kleiner, aber die Funktion wird nicht beeinträchtigt, sondern verbessert, dank der hochdichten, zusammengeschalteten (HID) Mehrlagen-Leiterplatte, die bei seinem Design verwendet wird. Wenn wir die Anzahl der Lagen der Leiterplatte erhöhen, bleibt ihre Größe zwar gleich, aber die Mehrschicht HDI-LEITERPLATTE erhöht die Verdrahtungsdichte durch Schichtung, so dass es mehr Funktionen, Geschwindigkeit und Kapazität hat.
Mehr Leichtigkeit
Eine mehrlagige Platine kann die Arbeit mehrerer Leiterplatten übernehmen und bietet gleichzeitig eine längere Lebensdauer, da sie keine externe Hardware und Anschlüsse benötigt. Diese entfernten Steckverbinder verringern das Gewicht der Elektronik, so dass sie für kleine Geräte in Frage kommen. Diese Hardware und Anschlüsse können auf lange Sicht einen höheren Wartungs- und Austauschaufwand erfordern.
Im Allgemeinen liegt der größte Vorteil von Multilayer-Leiterplatten eindeutig in ihrem kleinen Formfaktor, ihrem geringen Gewicht und ihren besseren Möglichkeiten für komplexere elektrische Verschaltungen. Im Zeitalter der Elektronik ist Einfachheit der Schlüssel, und wenn wir einige unnötige Teile in einem Projekt eliminieren können, ist das immer vorteilhaft in Bezug auf Kosten und Fehlersuche. Im Prozess der industriellen Großproduktion ist es schwierig, mehr Designs zu produzieren und herzustellen und die Produktionseffizienz der Produkte zu verbessern. Daher können mehrlagige Leiterplatten diese Lücke füllen und eine kleine, aber zuverlässige Lösung bieten, um diesen Aspekt der PCBA-Konstruktion und -Produktion zu verringern.
Nachteile von Multilayer-Leiterplatten
Design-Schwierigkeit
Auch wenn Multilayer-Leiterplatten viele verlockende Vorteile für einen Elektronik-Bastler oder sogar einen eifrigen Designer bieten, gibt es sicherlich ein paar Komplexitäten des Designs, die Sie beachten sollten, wenn Sie Multilayer-Leiterplatten in Betracht ziehen.
Gleich zu Beginn des Entwurfsprozesses ist das Design einer mehrlagigen Leiterplatte im Vergleich zu einer gewöhnlichen Leiterplatte, die Sie vielleicht in der Vergangenheit erstellt haben, definitiv mit einer Lernkurve verbunden, da es mehr komplexe Routing- und Designmerkmale zu beachten gilt. Die Lagen, aus denen eine Multilayer-Leiterplatte besteht, sind im Folgenden aufgeführt:
- Signallage: wird hauptsächlich für die Platzierung von PCBA-Komponenten oder für Verdrahtung und Löten verwendet. Sie ist unterteilt in die obere Schicht, die mittlere Schicht und die untere Schicht.
- Interne Stromversorgung: Normalerweise nennen wir sie auch die interne elektrische Schicht, die speziell für die Anordnung von Strom- und Erdleitungen verwendet wird.
- Mechanische Ebene: Platzieren Sie physikalische Maßlinien, Daten, Via-Informationen und andere indikative Informationen für die Herstellung von PCBA-Platinen.
- Lötstoppmaske: Ein kupferfreier Bereich, der zum Platzieren von Pads oder anderen Objekten verwendet wird, einschließlich der oberen und unteren Lagen.
- Siebdruckschicht: dient zur Kennzeichnung von Umrissen, Nummern und anderen Textinformationen von Komponenten.
- Systemarbeitsschicht: Wird verwendet, um Informationen anzuzeigen, die gegen die Regelprüfung des mehrlagigen PCB-Designs verstoßen.
Schwierigkeit bei der Herstellung
- Ausrichtung zwischen Schichten
Aufgrund der größeren Anzahl von Lagen wird die Ausrichtung zwischen den Lagen von Multilayer-Platinen schwieriger, und die Ausrichtungstoleranz zwischen den Lagen wird in der Regel auf ±75μm kontrolliert. Dies ist auf eine Vielzahl von Faktoren wie Größe, Substratmaterial, Temperaturunterschiede in der Umgebung, Positionierungsmethode usw. zurückzuführen.
- Herstellung der inneren Schicht
Normalerweise suchen Kunden, die nach einem Hersteller von MehrlagenleiterplattenBei der Auswahl der Werkstoffe achten sie auf die Materialien, die der Hersteller anbieten kann. Meistens verlangen sie, dass diese Materialien die Eigenschaften von hoher TG, hoher Geschwindigkeit, hoher Frequenz, dickem Kupfer und dünner dielektrischer Schicht aufweisen. Höherwertige Materialien erschweren den Herstellern die Produktion von Innenlagenschaltungen und die Kontrolle der grafischen Größe, wie z. B.: niedrige Durchlassrate, offener Schaltkreis oder Kurzschluss, fehlende AOI-Prüfung der Innenlage, schlechte Belichtung usw.
- Kaschierung
Wenn mehrere Innenleiterplatten und halbgehärtete Bleche gestapelt werden, entstehen bei der Laminierung leicht Herstellungsfehler wie Verrutschen, Delamination, Harzlücken und Luftblasenrückstände. Um dieses Problem zu vermeiden, müssen wir die Wärme- und Spannungsbeständigkeit des Materials berücksichtigen und ein angemessenes Programm für die Laminierung von mehrlagigen Leiterplatten festlegen.
Lieferung und Kosten
Viele Designer arbeiten in der Regel im Team, um ihre Entwürfe gegenzuprüfen, bevor sie sie in die Produktion schicken, da die Fehlersuche sehr zeit- und kostenaufwändig sein kann. Außerdem sind mehrlagige Leiterplatten in der Regel teurer, wenn es um die professionelle Herstellung und die Bestellung der Platten geht, und die Herstellung dauert länger als bei gewöhnlichen zweilagigen Leiterplatten.
Dies kann auf die umfangreichen Funktionsprüfungen und Tests zurückzuführen sein, die an den Leiterplatten durchgeführt werden müssen, bevor sie für die Produktion bereit sind, da die Korrektur von Fehlern nach der Produktion einfach nicht möglich ist. Daher ist es ratsam, vor der Bestellung einer Multilayer-Leiterplatte eine gründliche Überprüfung des Herstellers vorzunehmen, um sicherzustellen, dass die vom Unternehmen festgelegten Anforderungen mit den Anforderungen für Ihren Auftrag übereinstimmen.
Zusammenfassen
As mentioned briefly above, the multilayer board is extremely common in many Unterhaltungselektronik-Leiterplatte, from mobile phones to graphic cards to even state-of-the-art medical equipment. The sheer compactness, reliability & durability of multilayer PCB make them considerably more suitable for these applications compared to traditional single or double-layer boards, especially in an industrial setting where versatility, consistency & high performance is needed. Furthermore, some other applications of multilayer PCB include aerospace technology, navigation equipment (GPS), communications (radios), automotive machinery, and military-grade equipment. All of these industrial applications of multilayer PCBA do not necessarily mean that you should not use them for your own electronic project, but before you proceed with selecting the route of multilayer PCBA, you should be aware of both the pros and cons of them before choosing the most appropriate option. It is also necessary to be well-informed of both your design & the manufacturer of your PCBA. Nichtsdestotrotz haben ein- oder zweilagige Leiterplatten auch heute noch ihren Platz in der Elektronik und können für verschiedene Arten von Anwendungen, die keine mehrlagigen Leiterplatten erfordern, perfekt sein.
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