Bo mạch hai mặt có lớp đồng ở cả hai mặt và nối hai lớp bằng các lỗ xuyên mạ. Nó vẫn là loại bo mạch chủ lực của ngành công nghiệp lắp ráp: số lớp giúp giảm giá thành, lớp đồng thứ hai giúp việc định tuyến dễ dàng hơn, và các quy tắc thiết kế giống với bo mạch 38 lớp, vì cả hai đều được sản xuất trên cùng một dây chuyền.
Lợi ích của lớp thứ hai
Không gian định tuyến — bo mạch hai lớp có thể đi chéo các dây dẫn thay vì định tuyến xung quanh chúng, do đó, một phần điều khiển dày đặc có thể vừa vặn mà không cần thêm lớp.
Mặt phẳng nối đất và nguồn — mặt thứ hai có một mặt phẳng liền mạch, giúp rút ngắn đường dẫn trở lại và loại bỏ vùng vòng lặp mà bố cục một mặt để lại.
Mật độ linh kiện — các linh kiện có thể được đặt ở cả hai mặt, giúp giảm một nửa kích thước tổng thể khi vỏ bọc là yếu tố hạn chế.
Chi phí — hai lớp tránh được các chu kỳ cán màng của cấu trúc nhiều lớp trong khi vẫn giữ trở kháng được kiểm soát ở mức ±10% khi cần thiết.
Vật liệu và kích thước tấm
FR-4 là vật liệu lõi tiêu chuẩn, với FR-4 có nhiệt độ chuyển pha thủy tinh (Tg) cao hơn cho nhiệt độ hàn cao hơn, CEM1 và FR-1 cho các công việc tiêu dùng tiết kiệm chi phí và vật liệu nhiều lớp không chứa halogen khi khách hàng yêu cầu. Các tấm có kích thước lên đến 580 × 1900 mm và độ dày từ 0,1–6,0 mm, với lớp đồng từ 0,5 oz đến 20 oz ở các lớp ngoài — một tấm hai lớp 20 oz là cách phổ biến để dẫn dòng điện lớn mà không cần sử dụng lớp đồng dày.
Quy trình và kiểm tra
Các tấm được khoan cơ học từ 0,15 mm hoặc bằng laser đến 0,1 mm, mạ, tạo ảnh với độ phân giải 0,06 mm, sau đó được hoàn thiện bằng HASL, HASL không chì, ENIG, mạ bạc hoặc thiếc nhúng, mạ vàng nhanh, mạ vàng ngón tay, OSP hoặc mực carbon. Độ chính xác của đường viền được giữ ở mức ±0,10 mm và độ cong vênh ở mức 0,7%; mỗi tấm mạch đều được kiểm tra điện trước khi giao hàng, và các bo mạch được sản xuất theo tiêu chuẩn IPC-6012B và IPC-A-600H với chứng nhận UL theo số hiệu E354070.
Trường hợp sử dụng bo mạch hai lớp
Logic điều khiển và rơle công nghiệp, nguồn điện, Đèn LED và tài xế, thiết bị điện tử tiêu dùng, thiết bị đo lường và viễn thông thiết bị. Hàn chảy hai mặt cho phép cả hai mặt đều được lắp ráp, giúp giữ cho đường viền nhỏ gọn trong các sản phẩm đeo được và cầm tay; trong trường hợp thiết kế cần các vi mạch thay vì các lỗ xuyên, cùng một bảng mạch có thể được chế tạo dưới dạng một. Bo mạch HDI
Khi hai lớp là giải pháp sai lầm
Một bo mạch hai lớp không còn là giải pháp rẻ tiền nữa ngay khi thiết kế yêu cầu điều gì đó mà hai mặt đồng không thể đáp ứng. Các tín hiệu xuất hiện trên bản vẽ chứ không phải trong báo giá, và mỗi tín hiệu làm thay đổi loại bo mạch thay vì giá bo mạch.
Mặt phẳng tham chiếu không thể duy trì liên tục nữa — mặt thứ hai phải đảm nhiệm cả đường dẫn và mặt phẳng cùng lúc, nên mỗi đường dẫn cắt ngang sẽ cắt đường trở về bên dưới nó. Khi một đường trở kháng điều khiển, một cặp vi sai hoặc một bus tốc độ cao phải giữ trở kháng từ bộ điều khiển đến bộ thu, một mặt phẳng không gián đoạn đáng giá hơn chi phí lớp màng ghép; cách phân bổ lớp được đề cập ở PCB nhiều lớp.
Dòng điện lớn và khoảng cách nhỏ kéo theo hướng ngược nhau — khắc một lá kim loại dày ăn mòn đường mạch từ bên cạnh, nên lớp đồng dày nhất cùng đường mạch và khoảng cách nhỏ nhất không thể có trên cùng một bo mạch. Chia bo mạch thành vùng nguồn và vùng logic giữ được cả hai, nhưng khi dòng điện là yếu tố quyết định thì giải pháp là một PCB đồng dày với ngân sách khắc khác.
Khoảng trống thoát ra hết trước khi quá trình định tuyến bắt đầu — một BGA có bước pitch nhỏ hoặc một đầu nối có số lượng chân cao có thể hết khoảng trống giữa các pad của nó trước khi tín hiệu đầu tiên được vẽ ra, và không có lượng định tuyến xuyên lớp nào có thể khôi phục lại được. Đó là vấn đề về via chứ không phải vấn đề về lớp, vì vậy cùng một bảng mạch được xây dựng lại với microvia thay vì lỗ xuyên.
Cấu trúc lắp ráp phải gập lại — một bảng mạch có bản lề, trượt hoặc quấn quanh một vỏ bọc chưa bao giờ là vấn đề hai lớp ; PCB cứng-mềm bao gồm cấu trúc thay thế đầu nối và cáp mà cụm lắp ráp lẽ ra cần.
Lớp thứ hai chỉ còn là một mặt phẳng — nếu đường dẫn phù hợp với một mặt và mặt thứ hai được dành hoàn toàn cho mặt đất, thì thiết kế đang phải trả tiền cho một lớp mà nó không sử dụng.
Thay đổi loại bo mạch không phải là thêm một lớp: đường viền, việc phân tấm, các lỗ khuôn mẫu, các chương trình và sản phẩm mẫu đầu tiên đều tuân theo cấu trúc xếp lớp mới. Quyết định thuộc về quá trình xem xét DFM, trong khi bản vẽ vẫn còn đang được xem xét, chứ không phải là việc so sánh giữa hai báo giá.
Điều gì thực sự quyết định giá của một bo mạch hai lớp
Hai bo mạch có cùng đường viền và cùng số lớp có thể báo giá chênh lệch rất lớn mà không nhà cung cấp nào sai. Trên một bo mạch hai lớp, giá được quyết định bởi khối lượng công việc mà các tính năng yêu cầu, và số lớp chỉ là giá khởi điểm.
- Số lượng lỗ và tỷ lệ khung hình — mỗi lỗ xuyên suốt đều được khoan, mạ, kiểm tra và kiểm tra điện, vì vậy số lượng lỗ bao gồm thời gian khoan và mạ của bo mạch. Độ sâu so với
đường kính quyết định độ khó của mũi khoan, và một mũi khoan bị gãy trong một lỗ nhỏ sâu sẽ làm giảm chi phí của tấm mạch
chứ không phải của lỗ.
Trọng lượng đồng so với chiều rộng đường kẻ — cùng một độ lõm giới hạn đường kẻ mảnh trên lá kim loại dày cũng giới hạn lượng đồng có thể thêm vào bố cục đường kẻ mảnh; một tấm mạch được chia thành các vùng hoặc được báo giá dựa trên yêu cầu nặng hơn trong hai yêu cầu.
Tỷ lệ sử dụng tấm mạch và cạnh xử lý — giá cả phụ thuộc vào diện tích tấm mạch và số lượng điểm nối, chứ không phải đường viền hoàn thiện. Khoảng cách giữa các tấm và cạnh xử lý bị tiêu hao bởi dụng cụ, và việc thu hẹp hình học không thể bù đắp lại chúng.
Lớp màng, Tg và vật liệu — sự khác biệt giữa lớp màng tiêu chuẩn và lõi có Tg cao hoặc không chứa halogen là cửa sổ ép và vị trí vật liệu chứ không phải trọng lượng vật liệu, và lớp màng phải đặt hàng sẽ làm thay đổi thời gian giao hàng trước khi thay đổi giá cả.
Yêu cầu về bề mặt hoàn thiện và tiếp xúc — HASL, HASL không chì, lớp phủ nhúng, ENIG và vàng cứng trên cạnh vát là các quy trình khác nhau trên cùng một lớp đồng, và sự lựa chọn được quyết định bởi cách thức hàn, tiếp xúc và bảo quản miếng đệm, chứ không phải do thói quen.
Hình dạng và dụng cụ — đường viền được định tuyến theo bản vẽ, đường cắt chữ V chỉ hoạt động theo đường thẳng, và hình dạng được đục lỗ cần một khuôn mà sản xuất số lượng nhỏ không thể đáp ứng. Hai báo giá chỉ có thể so sánh được khi lớp màng, trọng lượng đồng, lớp hoàn thiện bề mặt, cách phân tấm, số lượng và phạm vi kiểm tra điện là giống nhau; nếu một trong số chúng khác nhau, tấm mạch rẻ hơn là một sản phẩm khác chứ không phải là giá tốt hơn.
Nhận báo giá
Gửi bộ Gerber với số lớp, trọng lượng đồng, lớp hoàn thiện bề mặt, kích thước tấm và số lượng.
Nguyên mẫu sẽ được gửi lại trong 1-3 ngày và số lượng trung bình trong 4-10 ngày, với khuôn mẫu được cắt trong vòng bốn giờ; trang năng lực chứa các giới hạn quy trình được sử dụng cho báo giá và trang chứng nhận các chứng chỉ đã được cấp.
Khi các tấm bảng hai mặt đi vào lắp ráp, trang lắp ráp PCB Trung Quốc đề cập SMT, linh kiện xuyên lỗ, tìm nguồn cung ứng linh kiện và lắp ráp hộp từ một nhà máy duy nhất.
