4 katmanlı PCB, modern cihazları oluşturan elektronik bileşenlerin hayati bir parçasıdır. Her bir elektronik bileşenin PCB üzerinde bir yerde karşılık gelen bir yeri vardır ve buna karşılık her PCB’de bu elektronik bileşenleri tutacak delikler bulunur. Peki, 4 katmanlı, 6 katmanlı, 8 katmanlı ve 10 katmanlı PCB’ler arasındaki fark nedir? Ve neden bazı üreticiler belirli kalınlıkları diğerlerine tercih ediyor? Gelin bir göz atalım.
Bir PCB'de kaç katman olabilir?
PCB birçok katmandan oluşur ve bu katmanların her biri, bitmiş PCB'nizin vazgeçilmez bir parçasıdır. Üst, alt, alt tabaka gibi yaygın olarak bilinen bazı katmanlar vardır, ancak bunun dışında başka katmanlar da mevcuttur. Bu ek katmanlara “işlevsel katmanlar” denir. Yaygın olarak kullanılan bazı işlevsel katmanlar aşağıda gösterilmiştir.
- Bakır revizyon katmanı:
Bu, PCB üzerine yerleştirilen ilk katmandır. Diğer katmanların nasıl yerleştirileceğini belirlediği için kritik öneme sahip bir katmandır. Diğer katmanların nasıl yerleştirileceğini belirler. - Lehim maskesi katmanı:
Bu, en üst katmanı oksitlenmeye karşı koruyan ince bir katmandır. PCB'lerin korunması hakkında daha fazla bilgi için, PCB kaplama hakkındaki makalemize bakın. - Üst lehim maskesi:
Bu, en üst katmanı oksidasyondan koruyan daha kalın bir bakır katmanıdır. - Alt lehim maskesi:
Bu, en alt katmanı oksidasyondan koruyan daha kalın bir bakır katmandır. - Alt tabaka:
Bu, PCB'nin temel malzemesidir ve PCB'nin üzerine yapıştırılabilmesi için yeterince sert olmalıdır. - Kuru film:
Bu, alt tabakanın üzerine uygulanan bir reçine kaplamasıdır. - Islak film:
Bu, PCB sürecinin tamamlanmasıdır ve baskı kafası bakırı yerleştirmek için hareket eder. - Yapıştırıcı tabaka:
Bu, PCB sürecini tamamlamak için ıslak filmin üzerine uygulanan ince bir bakır tabakasıdır.
4 Katmanlı PCB
4 katmanlı bir PCB, baskılı devre kartınızın (PCB) taban katmanıdır. Taban katmanı, bileşenler arasında sinyal aktarımı sağlamak üzere devre izlerinin yerleştirildiği yerdir. Taban katmanı, poliimid veya polyesterden yapılır. Poliimid, çok yüksek dielektrik dayanımına sahip olması ve kimyasallara, yağa ve grese karşı dirençli olması nedeniyle genellikle askeri PCB'lerde kullanılır. Polyester, son derece esnek olması ve düşük gerilimle kolayca işlenebilmesi nedeniyle genellikle tüketici sınıfı PCB'lerde kullanılır.
4 katmanlı PCB katman yapısı
4 katmanlı PCB kartları için 2 tür katman dizilişi vardır:
Yığın 1
– Katman 1: Sinyal
– Katman 2: Toprak/Güç
– Katman 3: Güç/Toprak
– Katman 4: Sinyal
Stackup 2
– Katman 1: Toprak
– Katman 2: Sinyal/Güç
– Katman 3: Güç/Sinyal
– Katman 4: Toprak
İlk katman düzeni genellikle kart üzerinde çok sayıda yonga bulunan durumlarda uygulanır. Bu çözüm daha iyi SI performansı sağlayabilir, ancak esas olarak kablolama ve diğer detaylarla kontrol edilen EMI performansı açısından pek iyi değildir. Dikkat edilmesi gereken ana nokta: Bu düzen, en yoğun sinyale sahip sinyal katmanının bağlantı katmanına yerleştirilir; bu da radyasyonun emilmesine ve bastırılmasına yardımcı olur; ayrıca 20H kuralını yansıtmak için kart alanını artırır.
İkinci yaklaşım, kartın yonga çevresinde yeterli alana sahip olduğu ve yonga yoğunluğunun yeterince düşük olduğu durumlarda kullanılır. PCB'nin dış katmanları toprak hatları olarak işlev görürken, orta katmanlar sinyal/güç hatları olarak işlev görür. Güç kaynağı, geniş bir kablo kullanılarak sinyal hattı üzerinde yönlendirilir; bu da güç kaynağı akımının empedansını ve sinyal mikroşerit yolunun empedansını düşük tutar. Bu yapı, aynı zamanda 4 katmanlı PCB'ler arasında en düşük EMI performansına sahiptir.
4 Katmanlı PCB'nin Avantajları
- – İki katmanlı kartlara göre daha fazla kablo döşeme seçeneği;
- – İki katmanlı kartlardan daha yüksek akımları kaldırabilir;
- – Elektrostatik deşarjdan zarar görme olasılığı daha düşüktür.
4 katmanlı PCB Uygulamaları
Dört katmanlı PCB'ler, aşağıdakiler dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda kullanılır:
- – otomotiv elektroniği;
- – telekomünikasyon;
- – bilgisayar ağları;
- – tıbbi cihazlar;
- – havacılık ve savunma.
6 katmanlı PCB
Sırada, 6 katmanlı bir PCB var. 4 katmanlı PCB gibi, 6 katmanlı PCB de poliimid veya polyesterden üretilir. Ancak bu durumda, bu katmanların her birinin kalınlığı artırılmıştır. Bu, PCB'nin sertliğini artırır ve onu daha dayanıklı hale getirir.
6 Katmanlı PCB Katman Yapısı
Yüksek anlık bant genişliğini ve çok sayıda yongayı idare edebilmek için 6 katmanlı bir kart kullanmalısınız. Aşağıdaki katman düzeni önerilir:
Yığın 1
– Katman 1: Sinyal
– Katman 2: Toprak
– Katman 3: Sinyal
– Katman 4: Güç
– Katman 5: Toprak
– Katman 6: Sinyal
Stackup 2
– Katman 1: Toprak
– Katman 2: Sinyal
– Katman 3: Toprak
– Katman 4: Güç
– Katman 5: Sinyal
– Katman 6: Toprak
Stackup 1'de sinyal katmanı toprak katmanına bitişiktir ve toprak ile güç katmanları eşleştirilmiştir; bu da daha iyi sinyal bütünlüğü sağlar. Her bir iz katmanının empedansı iyi bir şekilde kontrol edilebilir ve bu iki katman manyetik alan çizgilerini etkili bir şekilde emebilir. Güç ve toprak katmanlarının tamamı mevcut olduğunda, her bir sinyal katmanı için geri dönüş yolu iyileştirilir.
Stackup 2 için bu çözüm, yalnızca cihaz yoğunluğunun çok yüksek olmadığı durumlar için uygundur. Bu yığın, yukarıdaki yığının tüm avantajlarına sahiptir; üst ve alt katmanların toprak düzlemi nispeten eksiksizdir ve daha iyi bir ekranlama katmanı olarak kullanılabilir. Alt düzlemin daha eksiksiz olacağı için, güç katmanının ana bileşen tarafında olmayan katmana yakın olması gerektiği unutulmamalıdır. Bu nedenle, EMI performansı ilk şemadan daha iyidir.
6 Katmanlı PCB'nin Avantajları
- – Daha iyi mekanik stabilite ve ısı dağılımı;
- – Artan kablo yönlendirme yoğunluğu;
- – Daha yüksek akım ve gerilim taşıma kapasitesi;
- – Geliştirilmiş güvenilirlik;
- – Daha az çapraz konuşma;
- – Azaltılmış elektromanyetik parazit.
6 katmanlı PCB Uygulamaları
- – Yüksek hızlı dijital ve RF uygulamaları;
- – Güç amplifikatörleri;
- – Mikrodalga cihazları;
- – Yüksek gerilim/yüksek akım uygulamaları;
- – Empedans kontrollü iletim hatları;
- – EMI/RFI ekranlama.
8 katmanlı PCB
8 katmanlı PCB, tüm PCB'ler arasında en kalın olanıdır ve poliimid veya polyesterden üretilir. Poliimid PCB'ler son derece dayanıklı ve esnektir; aynı zamanda otomatik sistemlerde nispeten kolay bir şekilde işlenebilirler. Polyester PCB'ler son derece esnektir ancak poliimid PCB'ler gibi kimyasal maddelere karşı direnç gösteremezler. Üretim maliyetleri, daha az katmanlı PCB'lere kıyasla daha yüksek olabilir. Ayrıca daha özenli bir tasarım ve planlama gerektirirler.
8 katmanlı PCB katman yapısı
8 katmanlı bir PCB'yi katmanlamak için pek çok farklı yöntem vardır, ancak en iyi örnek şudur:
– Katman 1: Sinyal
– Katman 2: Toprak
– Katman 3: Sinyal
– Katman 4: Güç
– Katman 5: Toprak
– Katman 6: Sinyal
– Katman 7: Toprak
– Katman 8: Sinyal
İç katmanlar genellikle sinyalleri iletmek için kullanılırken, dış katmanlar güç veya toprak düzlemleri sağlamak için kullanılır. Bu katmanlama yöntemi, çapraz paraziti azaltmaya ve sinyal bütünlüğünü artırmaya yardımcı olur. Dahası, çok sayıda toprak katmanının kullanılması sayesinde manyetik alanları emme kabiliyeti oldukça yüksektir.
8 katmanlı PCB'nin Avantajları
- – Daha az çapraz konuşma;
- – Azaltılmış elektromanyetik parazit;
- – Sinyal kaybının azaltılması;
- – Artırılmış sinyal bütünlüğü;
- – Sekiz katmanlı PCB, dört katmanlı PCB'ye göre daha fazla yönlendirme kapasitesi sunar;
- – Sekiz katmanlı PCB, daha yüksek bileşen yoğunluğunu destekleyebilir.
8 katmanlı PCB Uygulamaları
8 katmanlı PCB'ler genellikle yüksek hızlı veya karmaşık tasarımlarda kullanılır; yaygın kullanım alanlarından bazıları şunlardır:
- – Güç kaynağı kartları;
- – İletişim kartları;
- – Kontrol kartları;
- – Sinyal kartları;
- – Bellek kartları;
- – Arayüz kartları;
- – Veri toplama kartları;
- – Gömülü sistem kartları.
