Multilayer PCBA

FS Technology ist ein Experte für die Herstellung verschiedener Leiterplatten, einschließlich mehrlagiger PCBA. Wenn Sie diesen Artikel lesen, werden Sie die Fertigungsmöglichkeiten von FS Technology besser verstehen.

Katalog der PCB-Typen

Definition von mehrlagigen Leiterplatten

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 PCBAs zweilagig, d.h. in der Mitte der Leiterplatte befindet sich eine innere Kernschicht (Substrat), die zwischen einer Lötmaske auf der äußersten Schicht (die der Leiterplatte ihre Farbe verleiht) und einer Kupferbeschichtung auf der nachfolgenden unteren Schicht liegt, die den Leiterbahnen ihre leitenden Eigenschaften verleiht. Im Unterschied zu den üblichen zweilagigen PCBAs bestehen Multilayer-Leiterplatten aus vier oder mehr Lagen, die miteinander laminiert und durch eine größere Anzahl von Prepregs und Kupfer isoliert sind, die übereinander gestapelt sind. Bei mehrlagigen Leiterplatten befindet sich zwischen den äußersten oberen und unteren Lagen ein sich wiederholendes Muster aus Prepreg- und Kernmaterial (Substrat), das sowohl bei Durchsteck- als auch bei oberflächenmontierten Designs mehrere Vorteile bietet.

Unter verschiedenen Arten von PCBADer Herstellungsprozess von mehrschichtigen Leiterplatten ist komplizierter und besteht hauptsächlich aus den folgenden Schichten:

Signallage: wird hauptsächlich zur Platzierung von PCBA-Komponenten oder zum Verdrahten und Löten verwendet. Sie ist unterteilt in obere Schicht, mittlere Schicht und 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.

Siebdruckebene: wird verwendet, um den Umriss, die Nummer und andere Textinformationen von Komponenten zu markieren.

Systemarbeitsschicht: Wird verwendet, um Informationen anzuzeigen, die gegen die Regelprüfung des mehrlagigen PCB-Designs verstoßen.

Qualitätssicherung von mehrlagigen PCBA

Qualität ist die Grundlage der FS Technologie und auch der harte Eckpfeiler der Entwicklung. Die Qualität der verschiedenen Arten von mehrschichtigen Platten ist sehr unterschiedlich. Um Schwierigkeiten bei der späteren Montage der fertigen Produkte zu vermeiden, müssen wir die Qualität der hergestellten Produkte sicherstellen. Fachleute können die Qualität der Leiterplatte nach Erhalt des Produkts leicht beurteilen, aber das wird den Fortschritt des gesamten Projekts zweifellos verlangsamen. FS Technology ist hier, um Ihnen unsere Qualitätskontrollstandards durch fortschrittliche PCBA-Fertigung Methoden und strenge Tests.

Herstellungsprozess von Multilayer-Leiterplatten

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. Schließlich wird die Lötmaske auf beide Seiten des Kupfers laminiert, um die Kupferschicht vor Oxidation zu schützen und das Löten zu erleichtern. Eine vierlagige Leiterplatte wird beispielsweise hergestellt, indem zwei zweilagige Standard-Leiterplatten miteinander kombiniert werden, wobei die Laminierung oft unter hoher Hitze und Druck (Kompression) mit einer hydraulischen Presse erfolgt. 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 zu einer mehrlagigen Leiterplatte gepresst werden. FS Technology's 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.

Die Teststandards von FS Technology

Als schlüsselfertiges PCBA-Unternehmen, bei dem Qualität an erster Stelle steht, kontrolliert FS Technology die Qualität der PCBAs von der Quelle an. Unserer Meinung nach ist die Qualität der Rohstoffe die Voraussetzung für die Herstellung hochwertiger PCBAs. Eine strenge Eingangskontrolle ist daher der erste Schritt unserer Dienstleistung. Wir haben eine Null-Toleranz-Haltung gegenüber Produktfehlern. Sobald ein Problem gefunden wird, wird sofort ein Bericht erstellt und eine Lösung entwickelt. Wenn die Qualität des Rohmaterials der Leiterplatte nicht garantiert werden kann, kann die produzierte PCBA verschiedene Probleme aufweisen, wie z.B. Blasenbildung, Delaminierung, Risse, Verformung der Platte und ungleichmäßige Dicke.

Neben der Sorge um die Rohstoffe muss auch der Produktionsprozess von mehrschichtigen PCBAs streng kontrolliert werden. In der Produktionswerkstatt von FS Technology ist jeder Produktionsprozess mit einer speziellen Qualitätsprüfstelle ausgestattet, die sicherstellt, dass jeder Prozess die entsprechenden Arbeitsabläufe implementiert, um die Gesamtkontrolle der PCBA-Qualität zu erleichtern.

Ganz gleich, wie streng die PCB-Tests FS Technology setzt die Standards für die Stichprobenprüfung gemäß den Anforderungen des Kunden streng um, nachdem die Produktion der Leiterplatte abgeschlossen ist. Wenn die qualifizierte Rate der Stichprobenprüfung des Produkts dem Standard entspricht, wird es zum Verlassen des Werks freigegeben, andernfalls wird eine umfassende Inspektion und Wartung durchgeführt.

Bedeutung der Herstellung von Multilayer-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 Jahr für 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 ein- oder zweilagige Leiterplatte handelt, da die Anzahl der erreichbaren Überkreuzungen begrenzt ist. Die Herstellung von mehrlagigen Leiterplatten ist in einer Umgebung mit massiven Anforderungen an Verbindungen und Crossover zwingend erforderlich geworden. Die ursprüngliche Absicht der Herstellung von mehrlagigen PCBAs ist es, mehr Freiheit für das Schaltungslayout komplexer elektronischer Produkte zu schaffen. FS Technology hat die Vor- und Nachteile dieser Art von Leiterplatten herausgearbeitet:

Vorteile von Multilayer PCBA

Der größte Vorteil von Multilayer-Leiterplatten ist zweifellos ihr kleiner Formfaktor, ihr geringes Gewicht und ihre besseren Möglichkeiten für komplexere elektrische Verlegungen. Da Multilayer-Leiterplatten in der Regel kleiner und kompakter sind, werden sie häufig neben oberflächenmontierten Bauteilen (SMT) und in vielen Mikro-/Nano-Konsumgeräten (z.B. Mobiltelefonen) verwendet. Eine häufige industrielle Anwendung von Multilayer-PCBA, die ihre Vorteile deutlich macht, sind Mobiltelefone. Da sich die Technologie im Laufe der Generationen immer weiter verbessert, werden gängige Geräte wie Mobiltelefone immer schmaler (eine viel kleinere Grundfläche), und das alles dank der Verwendung von mehr Multilayer-Leiterplattenschichten in ihrem Design. Und obwohl die Größe von mehrlagigen Leiterplatten viel kleiner erscheinen mag, wird ihre Funktionalität als Leiterplatte nicht beeinträchtigt, sondern im Gegenteil verbessert, da mehrlagige Leiterplatten nach wie vor Elektronik mit hoher Geschwindigkeit und hoher Kapazität auf einer so kleinen Fläche ermöglichen. Daher ist bei der industriellen Massenproduktion eine höhere So kann eine größere Anzahl von Designs produziert und hergestellt werden, was wiederum die Produktionseffizienz eines Produkts erhöht. Verglichen mit der Verwendung mehrerer zweilagiger PCBAs kann eine mehrlagige PCBA auch eine höhere Haltbarkeit bieten, da sie den Bedarf an externer Hardware und Steckverbindern eliminiert, die auf lange Sicht anfällig für eine höhere Wartung und einen Austausch sind. In der heutigen Zeit ist Einfachheit der Schlüssel zum Erfolg. Wenn wir die Notwendigkeit übermäßiger Hardware in einem Projekt eliminieren und ein minimalistisches Design fördern können, ist dies in Bezug auf Kosten und Fehlerbehebung immer von Vorteil. Daher können mehrlagige Leiterplatten diese Lücke schließen und eine kleine, aber zuverlässige Lösung bieten, um diesen Aspekt der PCBA-Konstruktion und -Produktion zu verringern.

Nachteile von Multilayer PCBA

Auch wenn Multilayer-Leiterplatten viele verlockende Vorteile für einen Elektronik-Bastler oder sogar einen begeisterten Designer bieten, gibt es natürlich auch ein paar Nachteile, die Sie beachten sollten, wenn Sie Multilayer-Leiterplatten in Betracht ziehen. Schon zu Beginn des Design- und Herstellungsprozesses ist das Design einer mehrlagigen Leiterplatte im Vergleich zu einer gewöhnlichen Leiterplatte, die Sie vielleicht schon einmal hergestellt haben, mit einer gewissen Lernkurve verbunden, denn es sind komplexere Routing- und Designmerkmale zu beachten. Viele Designer arbeiten in der Regel im Team, um ihre Entwürfe gegenzuprüfen, bevor sie sie in die Produktion schicken, denn die Fehlersuche kann sehr zeit- und kostenaufwendig sein. Außerdem sind mehrlagige PCBAs in der Regel teurer, wenn es um die professionelle Herstellung und Bestellung der Platinen geht, und die Herstellung dauert länger als bei gewöhnlichen zweilagigen PCBAs. Dies kann auf die umfangreichen Funktionsprüfungen und Tests zurückzuführen sein, die an den Platinen durchgeführt werden müssen, bevor sie produktionsreif sind, da die Korrektur von Fehlern Nachbearbeitung ist einfach nicht machbar. Daher ist es ratsam, dass Sie, bevor Sie eine Multilayer-PCBA bestellen, eine gründliche Prüfung des Herstellers durchführen, um sicherzustellen, dass die vom Unternehmen festgelegten Anforderungen mit den Anforderungen für Ihren Auftrag übereinstimmen.

Wie bereits kurz erwähnt, sind Multilayer-PCBAs in vielen Geräten der Unterhaltungselektronik weit verbreitet, von Mobiltelefonen über Grafikkarten bis hin zu modernsten medizinischen Geräten. Aufgrund ihrer Kompaktheit, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit sind Multilayer-PCBAs für diese Anwendungen wesentlich besser geeignet als herkömmliche ein- oder zweilagige Leiterplatten, insbesondere in der Industrie, wo Vielseitigkeit, Konsistenz und hohe Leistung gefragt sind. Zu den weiteren Anwendungen von Multilayer-PCBAs gehören die Luft- und Raumfahrttechnik, Navigationsgeräte (GPS), Kommunikation (Funkgeräte), Automobile und militärische Geräte. All diese industriellen Anwendungen von Multilayer-PCBAs bedeuten nicht zwangsläufig, dass Sie sie nicht auch für Ihr eigenes Elektronikprojekt verwenden sollten. Bevor Sie sich jedoch für eine Multilayer-PCBA entscheiden, sollten Sie die Vor- und Nachteile kennen, bevor Sie die am besten geeignete Option wählen. Es ist auch notwendig, dass Sie gut informiert über Ihr Design und den Hersteller Ihres 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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