多层PCB内部长啥样?

PCBworld 2022-08-16 11:00


硬件工程师刚接触多层PCB的时候,很容易看晕。动辄十层八层的,线路像蜘蛛网一样。

画了几张多层PCB电路板内部结构图,用立体图形展示各种叠层结构的PCB图内部架构。


高密度互联板(HDI)的核心在过孔

多层PCB的线路加工,和单层双层没什么区别,最大的不同在过孔的工艺上。

线路都是蚀刻出来的,过孔都是钻孔再镀铜出来的,这些做硬件开发的大家都懂,就不赘述了。

多层电路板,通常有通孔板、一阶板、二阶板、二阶叠孔板这几种。更高阶的如三阶板、任意层互联板平时用的非常少,价格贼贵,先不多讨论。

一般情况下,8位单片机产品用2层通孔板;32位单片机级别的智能硬件,使用4层-6层通孔板;Linux和Android级别的智能硬件,使用6层通孔至8一阶HDI板;智能手机这样的紧凑产品,一般用8层一阶到10层2阶电路板。


最常见的通孔

只有一种过孔,从第一层打到最后一层。不管是外部的线路还是内部的线路,孔都是打穿的,叫做通孔板。

通孔板和层数没关系,平时大家用的2层的都是通孔板,而很多交换机和军工电路板,做20层,还是通孔的。

用钻头把电路板钻穿,然后在孔里镀铜,形成通路。

这里要注意,通孔内径通常有0.2mm、0.25mm和0.3mm,但一般0.2mm的要比0.3mm的贵不少。因为钻头太细容易断,钻的也慢一些。多耗费的时间和钻头的费用,就体现在电路板价格上升上了。


高密度板(HDI板)的激光孔

这张图是6层1阶HDI板的叠层结构图,表面两层都是激光孔,0.1mm内径。内层是机械孔,相当于一个4层通孔板,外面再覆盖2层。

激光只能打穿玻璃纤维的板材,不能打穿金属的铜。所以外表面打孔不会影响到内部的其他线路。

激光打了孔之后,再去镀铜,就形成了激光过孔。


2阶HDI板 两层激光孔

上面这张图是一个6层2阶错孔HDI板。平时大家用6层2阶的少,大多是8层2阶起。这里更多层数,跟6层是一样的道理。

所谓2阶,就是有2层激光孔。

所谓错孔,就是两层激光孔是错开的。

为什么要错开呢?因为镀铜镀不满,孔里面是空的,所以不能直接在上面再打孔,要错开一定的距离,再打上一层的空。

6层二阶=4层1阶外面再加2层。

8层二阶=6层1阶外面再加2层。


叠孔板 工艺复杂价格更高

错孔板的两层激光孔重叠在一起。线路会更紧凑。

需要把内层激光孔电镀填平,然后在做外层激光孔。价格比错孔更贵一些。


超贵的任意层互联板 多层激光叠孔

就是每一层都是激光孔,每一层都可以连接在一起。想怎么走线就怎么走线,想怎么打孔就怎么打孔。

Layout工程师想想就觉得爽!再也不怕画不出来了!

采购想想就想哭,比普通的通孔板贵10倍以上!

所以,也就只有iPhone这样的产品舍得用了。其他手机品牌,没听说谁用过任意层互联板。


总结

最后放张图,再仔细对比一下吧。

请注意观察孔的大小,以及孔的焊盘是封闭的还是开放的。


来源:网络



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