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。- K' d& ~+ @# g. R
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今天画了几张多层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。
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. j A5 R/ R% p高密度互联板(HDI)的核心 在过孔
0 r; J9 W& t3 v6 \" q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。
" k# S, M+ U Z4 J: x9 \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。
6 }: r% p; Z% o9 @, r1 u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。 ! l0 V- z, N, ~+ r" g5 t6 w
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。
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8层2阶叠孔,高通骁龙624 % b3 ~$ L+ z% n' U, K8 C/ n$ P
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0 r( c6 ]+ w5 e/ O1 H' h, R+ t最常见的通孔 & n* l2 o& A6 A, w
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。 3 ?8 M2 F1 a- P
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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。
" ]8 F5 f2 Z4 [0 z9 E用钻头把电路板钻穿,然后在孔里镀铜,形成通路。
; ]: l8 r9 H& O# h3 M( `& q+ V. |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。 : t# t& B+ r% x1 |! f: s
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( z, j9 K: Y5 k$ M" `" A高密度板(HDI板)的激光孔
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b G8 c: \' K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。
2 W3 W) R9 X" V1 b z) _* t3 U5 v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。 8 [0 D8 A7 B# E/ T/ |: ^ {' |* R
激光打了孔之后,再去镀铜,就形成了激光过孔。 # `& p2 F) Z2 {1 u$ y; x9 Q" o
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2阶HDI板 两层激光孔 8 ?. w4 x+ U$ l
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9 g8 ]5 U2 i3 B. O. h- P: s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。
3 u# }3 x4 `9 m* \所谓2阶,就是有2层激光孔。 + A# ?+ I& T g/ ]1 j" T% M
所谓错孔,就是两层激光孔是错开的。 2 m1 P/ Y5 U% O) j
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。 [0 V+ w' @, @
6层二阶=4层1阶外面再加2层。
9 U) V+ [. `4 R3 t8层二阶=6层1阶外面再加2层。 1 T" _- w3 f( z
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叠孔板 工艺复杂价格更高 1 d0 G3 x0 r+ U; K
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错孔板的两层激光孔重叠在一起。线路会更紧凑。 + F5 C( m& X+ E" g! v. q7 F) a
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。
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超贵的任意层互联板 多层激光叠孔
. p' Q' k6 A5 Z! A7 K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。
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采购想想就想哭,比普通的通孔板贵10倍以上!
' g/ e1 s$ A3 E9 {$ t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。 $ F3 f. Z! T2 r: W
总 结 S5 U3 S& I1 p4 t! ^- w
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最后放张图,再仔细对比一下吧。 . X; m8 d. w, ?4 z6 D
请注意观察孔的大小,以及孔的焊盘是封闭的还是开放的。
* ~+ K" A$ P& m6 N- M: V, g来源:电子电路$ ]* _. Q5 h. G
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