Eine doppelseitige Leiterplatte ist beidseitig mit Kupfer beschichtet und die beiden Lagen sind durchkontaktierte Löcher miteinander verbunden. Sie ist nach wie vor der Standard in der Leiterplattenfertigung: Die geringe Lagenanzahl hält die Kosten niedrig, die zweite Kupferlage ermöglicht eine flexiblere Leiterbahnführung, und die Designregeln entsprechen denen einer 38-lagigen Leiterplatte, da beide von derselben Fertigungslinie stammen.
Vorteile der zweiten Lage
Mehr Platz für Leiterbahnen – Auf einer zweilagigen Leiterplatte können Leiterbahnen gekreuzt statt um sie herumgeführt werden, sodass ein dichter Steuerbereich ohne zusätzliche Lagen Platz findet.
Masse- und Stromversorgungsflächen – Die zweite Seite verfügt über eine durchgehende Fläche, wodurch der Rückleitungspfad verkürzt und die Schleifenfläche, die bei einseitigen Layouts entsteht, beseitigt wird.
Höhere Bauteildichte – Bauteile können beidseitig platziert werden, wodurch sich der Platzbedarf für das Gehäuse halbiert. - Kosten – Zwei Lagen vermeiden die Laminierungszyklen eines mehrlagigen Aufbaus und halten die Impedanz auf ±10 % genau dort, wo es der Schichtaufbau erfordert.
Materialien und Panelgrößen
FR-4 ist der Standardkern. Hochtemperatur-FR-4 (Tg) eignet sich für höhere Löttemperaturen. CEM1 und FR-1 werden für kostenorientierte Anwendungen im Konsumgüterbereich verwendet. Halogenfreies Laminat kommt zum Einsatz, wenn dies vom Kunden gefordert wird. Die Panels sind bis zu 580 × 1900 mm groß und 0,1–6,0 mm dick. Die äußeren Lagen sind mit 0,5 bis 20 oz Kupfer beschichtet.
Eine zweilagige Leiterplatte mit 20 oz Kupfer ist eine gängige Methode, um hohe Ströme zu übertragen, ohne auf einen dicken Kupferaufbau zurückgreifen zu müssen.
Prozess und Prüfung
Die Leiterplatten werden mechanisch von 0,15 mm oder per Laser bis 0,1 mm gebohrt, beschichtet, mit 0,06 mm Linien- und Abstandsraster belichtet und anschließend mit HASL, bleifreiem HASL, ENIG, Immersionssilber oder -zinn, Flash-Gold, Goldfinger, OSP oder Kohlenstofftinte veredelt. Die Konturgenauigkeit beträgt ±0,10 mm, die Verwindung und Verdrehung 0,7 %. Jede Leiterplatte wird vor dem Versand elektrisch geprüft und gemäß IPC-6012B und IPC-A-600H mit UL-Anerkennung unter Datei E354070 gefertigt.
Anwendungsbereiche von zweilagigen Leiterplatten
Industrielle Steuerungs- und Relaislogik, Netzteile LED-Beleuchtung und Fahrer Unterhaltungselektronik, Instrumentierung und Telekommunikation Ausrüstung. Doppelseitiges Reflow-Löten ermöglicht die Bestückung beider Seiten wodurch die Kontur bei tragbaren und handlichen Produkten klein bleibt; wo das Design Mikrovias anstelle von Durchgangslöchern erfordert, kann dasselbe Panel als ein HDI-Platine
Wann zwei Lagen nicht die richtige Lösung sind
Eine zweilagige Leiterplatte ist nicht mehr die günstigste Lösung, sobald die Anforderungen des Designs die beiden Kupferflächen nicht erfüllen können. Die Signale erscheinen dann eher in der Zeichnung als im Angebot, und jedes einzelne Signal ändert den Leiterplattentyp anstatt des Preises.
Die Referenzebene kann nicht mehr durchgehend bleiben – die zweite Seite muss gleichzeitig Leiterbahnen und die Ebene tragen, sodass jede Leiterbahn, die sie kreuzt, den darunterliegenden Rückleiterweg unterbricht. Sobald eine Leitung mit kontrollierter Impedanz, ein Differenzialpaar oder ein schneller Bus seine Impedanz vom Treiber zum Empfänger beibehalten muss, ist eine durchgehende Ebene mehr wert als die Kosten der Laminierung; wie die Lagen dann zugeordnet werden, wird unter Mehrlagige Leiterplatten- Hohe Ströme und feine Leiterbahnführung wirken in entgegengesetzte Richtungen – das Ätzen einer dicken Folie untergräbt die Leiterbahn von der Seite, sodass die dicksten Kupferschichten und die feinsten Linien und Zwischenräume nicht gleichzeitig auf einem Panel erzeugt werden können. Die Aufteilung der Platine in eine Stromversorgungszone und eine Logikzone ermöglicht beides, aber wenn der Strom selbst die Anforderung ist, ist die Antwort eine Dicke Kupfer-Leiterplatten mit einem anderen Ätzbudget.
Der Platz zwischen den Kontaktflächen reicht nicht aus, bevor das Routing beginnt – ein BGA mit feiner Rasterteilung oder ein Steckverbinder mit hoher Pin-Anzahl kann den Platz zwischen den Kontaktflächen erschöpfen, bevor das erste Signal gezeichnet wird, und auch durch Cross-Layer-Routing lässt sich dieser Platz nicht mehr wiederherstellen. Das ist eher ein Problem der Durchkontaktierungen als ein Problem der einzelnen Lagen, daher wird die gleiche Platine mit Mikro-Durchkontaktierungen anstelle von Durchkontaktierungen neu aufgebaut.
Die Baugruppe muss faltbar sein – eine Platine, die sich um ein Gehäuse klappen, schieben oder wickeln lässt, war nie ein Problem zweier Lagen. Starrflex-Leiterplatten Beinhaltet die Konstruktion, die den Stecker und das Kabel ersetzt, die die Baugruppe sonst benötigen würde.
Die zweite Lage ist letztendlich nur eine Fläche – wenn die Leiterbahnführung auf einer Seite Platz findet und die zweite Seite vollständig als Fläche genutzt wird, bezahlt das Design für eine Lage, die es nicht verwendet.
Die Änderung des Leiterplattentyps fügt keine zusätzliche Lage hinzu: Kontur, Panelisierung, Schablonenöffnungen, die Programme und der erste Artikel folgen dem neuen Aufbau. Die Entscheidung gehört in die DFM-Prüfung, solange die Zeichnung noch geöffnet ist, und nicht in den Vergleich zweier Angebote.
Was bestimmt tatsächlich den Preis einer zweilagigen Leiterplatte?
Zwei Leiterplatten mit der gleichen Kontur und der gleichen Lagenanzahl können preislich weit auseinanderliegen, ohne dass einer der Anbieter falsch liegt. Bei einer zweilagigen Leiterplatte wird der Preis durch den Aufwand für die Funktionen bestimmt, und die Lagenanzahl ist nur der Einstiegspreis.
Lochanzahl und Seitenverhältnis – Jedes Durchgangsloch wird gebohrt, beschichtet, geprüft und elektrisch getestet. Daher bestimmt die Anzahl der Löcher die Bohr- und Beschichtungszeit des Panels. Das Verhältnis von Tiefe zu Durchmesser bestimmt, wie stark der Bohrer beansprucht wird. Ein Bohrerbruch in einem tiefen, kleinen Loch kostet das Panel und nicht nur das Loch.
Kupfergewicht im Verhältnis zur Leiterbahnbreite – Der gleiche Unterschnitt, der feine Linien auf einer dicken Folie begrenzt, begrenzt auch die Kupfermenge, die bei feinen Leiterbahnen hinzugefügt werden kann. Ein Panel wird entweder in Zonen unterteilt oder nach dem höheren der beiden Werte kalkuliert.
Panelausnutzung und Prozesskante – Der Preis richtet sich nach der Panelfläche und der Anzahl der Upsites, nicht nach der fertigen Kontur. Der Abstand zwischen den Leiterplatten und die Prozesskante werden durch die Werkzeuge beansprucht, und eine Verkleinerung der Geometrie kann diese nicht wiederherstellen.
Laminat, Tg und Material – Der Unterschied zwischen einem Standardlaminat und einem Kern mit hoher Glasübergangstemperatur (Tg) oder halogenfreier Beschichtung liegt eher im Pressfenster und der Position des Materials als im Materialgewicht. Ein Laminat, das bestellt werden muss, ändert die Lieferzeit, bevor sich der Preis ändert.
Oberflächenbeschaffenheit und Kontaktanforderungen – HASL, bleifreies HASL, Immersionslackierungen, ENIG und Hartgold auf einer abgeschrägten Kante sind unterschiedliche Verfahren auf demselben Kupfer. Die Wahl hängt davon ab, wie das Pad gelötet, kontaktiert und gelagert wird, nicht von Gewohnheit.
Profil und Werkzeuge – Eine gefräste Kontur folgt der Zeichnung, ein V-Ausschnitt funktioniert nur in geraden Linien, und ein gestanztes Profil benötigt eine Matrize, die bei Kleinserien nicht verfügbar ist.
Zwei Angebote sind nur dann vergleichbar, wenn Laminat, Kupfergewicht, Oberflächenbeschaffenheit, Panelisierung, Menge und der Umfang der elektrischen Prüfung identisch sind. Weicht einer dieser Faktoren ab, handelt es sich bei der günstigeren Leiterplatte um ein anderes Produkt und nicht um eine preisgünstigere.
Angebot anfordern
Senden Sie uns die Gerber-Datei mit Angabe der Lagenanzahl, des Kupfergewichts, der Oberflächenbeschaffenheit, der Plattengröße und der gewünschten Menge. Prototypen erhalten Sie innerhalb von 1–3 Tagen, mittlere Stückzahlen innerhalb von 4–10 Tagen. Die Schablonen werden innerhalb von vier Stunden zugeschnitten. Funktionsseite enthält die für das Angebot verwendeten Prozessgrenzen und die Zertifizierungsseite die ausgestellten Zertifikate.
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