材料:FR4、高 TG、高速、高频、陶瓷、陶瓷 + FR4 混合、聚酰亚胺、PTFE
PCB 类型:刚性 PCB、柔性 PCB、刚柔结合 PCB
盲孔和埋孔、微孔、HDI
ISO9001: 2015、ISO13485:2016 认证
IPC 600 2 级和 3 级
100% 电子测试、AOI 检查和目视检查
多层 PCB 是现代电子产品的主力。理想情况下,任何人都希望使用尽可能少的层数,但高级 PCB 的要求很少如此宽容。PCB 中的 6 层几乎可以保证 PCB 要么是高级的(如高速或高功率 PCB),要么是密度极高的 PCB。还有一种可能性是,4 层 PCB 中可能没有足够的空间来布线和网络,在这种情况下,必须增加层数(不过,预先规划的 6 层 PCB 比临时决定添加更多层数更可取)。
顾名思义,六层 PCB 有六层铜线。所有层通过通孔连接,形成电子连接并与组装的电子元件一起实现多种功能。在六层 PCB 板中,顶层和底层通常是信号层,内部四层铜线可以是接地层、电源层或信号层。
盲孔和埋孔也常用于 6 层 PCB 以获得更多连接和功能。6 层 PCB 板广泛用于更复杂的电子应用,例如自动化和控制、机器人、物联网、电信、医疗设备、测试和测量、汽车、航空航天等。
虽然阻抗控制、HDI 等大多数高级功能都适用于 4 层,但它们的正确实现和使用大多见于 6 层及以上的 PCB。但为什么你会选择 6 层 PCB 而不是 4 层或 8 层 PCB?可能有一些原因:
在设计 4 层电路板时,由于布线空间不足,因此您添加了两层用于布线。
6 层 PCB 的 EMC 性能比 4 层 PCB 好得多。
电路板上有太多高速信号及其潜在的串扰。
使用的电网类型太多。
成本不允许超过6层。
对于该项目来说,8 层板太复杂了。
无论出于何种原因,6 层 PCB 在成本和允许的复杂性之间实现了非常好的平衡。6 层 PCB 层堆栈可以排列组合,使其成为各种应用的多功能选择。
6 层 PCB 具有显著的优势,使其成为复杂和高性能应用的热门选择。 其中一些优势包括:
增强的信号完整性: 由于屏蔽性能提高和阻抗控制更加严格,6 层 PCB 的信号完整性通常远优于 4 层 PCB。由于隔离性提高,适当的 6 层 PCB 设计还可以减少串扰。
使用高级功能的能力: 虽然大多数高级功能从 4 层开始适用,但正确使用它们至少需要 6 层。以下功能 盲孔和埋孔 对于 HDI(高密度互连),阻抗控制和可变铜重量可以在 4 层上实现,但为了获得最佳效果,建议至少使用 6 层。
更高的元件密度: PCB 内层可布线层越多,顶层和底层可放置元件的空间就越大。此外,使用 HDI 还可以增加 PCB 上元件的密度。
选择层的灵活性: 6 层 PCB 具有多种接地、信号和电源层组合,甚至对于电介质,您也可以选择预浸料和芯板。堆叠选择使其成为各种应用的多功能选择。
6 层 PCB 也存在相当多的缺点,其中包括:
收费标准: 6 层 PCB 非常昂贵。它们之所以昂贵,不仅仅是因为它们的层数更多,因此需要更多材料,6 层 PCB 主要用于高速或高 EMC 应用,这些应用通常制造成本更高。
复杂的设计和制造: 6 层 PCB 需要设计和制造方面的专业知识。6 层 PCB 的复杂性导致制造交付周期更长。6 层 PCB 的调试也变得困难。
层堆栈是介电层和铜层的排列。现在,在 6 个铜层中,有 4 层夹在 5 层介电层之间,用于绝缘,介电层可能是芯板或预浸料(6 层 PCB 可以有 1 个以上芯板),还有两层用于放置元件。一些层堆栈如下:
SIG-GND–PWR–PWR-GND–SIG
这种层堆栈被称为对称层堆栈。这种堆栈用于管理高速信号,因为高速信号需要接地平面作为参考平面。使用高速信号的组件通常使用两种不同的电压,因此 2 个独立的电源层非常方便。顶层和底层使用参考层允许使用通孔来传输高速信号(尽管从不建议使用通孔来传输高速信号)。
这种堆栈在网络交换机中非常常见,其中大多数网络交换机 IC 消耗不同的电压并且需要阻抗控制的走线来传输高频信号。
SIG- GND – PWR – GND – SIG – GND
这种层堆栈称为非对称层堆栈。这种层堆栈的布线空间可能比其他层堆栈少,但由于其具有出色的接地屏蔽,因此 EMC 性能也非常出色。请注意,所有信号层和电源层都有相邻的接地层,这为堆栈提供了高 EMC 和高电源完整性。
如果您处理的信号对 EMI 非常敏感,那么内部信号层将完全被接地层夹住。为了提高此堆栈中的 EMC,您可以考虑使用多个核心(这会增加 6 层 PCB 成本)。但堆栈有一个明显的问题,由于底层是接地层,因此可能很难有效地在底层放置组件,因此只有顶层适合放置组件。
SIG – PWR – SIG – SIG – GND – SIG
这是最基本的层堆栈之一,也是在自发将层从 4 层更改为 6 层后最有可能出现的层堆栈。虽然由于有如此多的可用信号层,这种层堆栈可能看起来很诱人,但它的 EMC 性能非常差,并且由于屏蔽性差,可以认为层利用率很差。这种层堆栈可能仅适用于纯直流应用或极低速信号应用的 PCB。
SIG – GND – PWR – SIG – GND – SIG
此层堆栈是上一个层堆栈的改进版本。此层堆栈的顶层和底层均具有接地参考平面。此堆栈可用于具有更高 IO 数量的高速信号。建议使用此堆栈代替上一个堆栈以获得更好的 EMC。
层堆栈的选择不仅限于上述内容。您可以根据对需求的理解来制作堆栈。许多 6 层 PCB 制造商的层堆栈比定制层堆栈便宜得多。
虽然 6 层 PCB 提供的选项非常灵活,但它需要高度可靠且具有成本效益。因此,设计师的工作就是明智而有效地使用这些层。设计前要注意的一些关键点是:
层排列:电源和接地层对于 EMC 和稳定的电源分配非常重要。接地层放置对于屏蔽和返回路径尤其重要。所有高速信号都需要在其下方放置接地层,以实现更好的阻抗控制和信号完整性。对 EMI 敏感的信号通常会在夹在 2 个接地层之间的内层中布线,以实现最佳屏蔽。
高速信号布局:对于不同的高速信号,最好使用两个极端层,即每个信号的顶层和底层。这会增加绝缘性,从而减少它们之间的串扰。
散热注意事项:在设计元件密集的 PCB 时,保持适当的散热以实现最佳元件性能非常重要。使用导电性高且主体中铜重量更多的材料有助于更好的散热。在 PCB 中使用更好的材料和更多的铜重量甚至可以提高信号完整性。
芯材和预浸料的选择:6 层 PCB 上也有 5 层电介质。电介质的厚度和性质对 EMC 和阻抗控制计算有重大影响。选择电介质类型(预浸料和芯材)和材料类型也会严重影响 6 层 PCB 成本。建议明智选择。
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