打板時,有的客戶可能會問:為啥“板子層數(shù)”的選項多是偶數(shù)?就不能選奇數(shù)嗎?
對于這個問題,我想不少朋友都百度過,我也一樣。不過,很實在地說,百度的回答說明回答者對于PCB的行業(yè)還是不夠了解。
理論上講,只要在制程能力范圍內(nèi),PCB設計資料的層數(shù)是奇數(shù)或偶數(shù),對于代工廠來說都可以加工的。
但是,不管是線上還是線下,只有訂單足夠大或者客戶愿意付出足夠多的金錢,PCB代工廠才愿意接奇數(shù)層的板子,否則,一般不接。
Why?
這里頭具體原因很復雜,但核心問題主要還是三點:成本、時間、品質(zhì)。
1成本首先,奇數(shù)層PCB需要在核結(jié)構(gòu)工藝的基礎上增加非標準的層疊核層粘合工藝,因此,奇數(shù)層PCB的加工成本明顯高于偶數(shù)層PCB。
其次,對于很多代工廠來說,偶數(shù)層PCB屬于通用設計,而奇數(shù)層PCB則屬于特殊設計。特殊的設計,意味著需要搭配特殊的生產(chǎn)工藝,匹配特定的甚至完全不一樣的生產(chǎn)參數(shù),這需要很多的試錯成本。
最后,特殊設計往往不是代工廠本身就常用的工藝,所以生產(chǎn)往往需要指定有經(jīng)驗的工程師專門跟進,人力成本自然上升。而且特殊設計的成功落地還需要生產(chǎn)、工藝、品質(zhì)等部門一起討論,協(xié)同工作,不然很容易出錯。
以上種種,導致特殊設計的板子成本非常高,因此,奇數(shù)層的板子會遠遠比常規(guī)的偶數(shù)層板子價格更高,進而導致客戶不能接受,選擇更改設計選用常規(guī)的偶數(shù)層。
2時間除了金錢成本,在實際生產(chǎn)中奇數(shù)層板子需要花費的時間也比偶數(shù)層板子的要多。
一方面,特殊的設計意味著它有很多地方與平時熟悉的生產(chǎn)不一樣。對于奇數(shù)層PCB,代工廠需要做很多針對性的預先安排才能確保生產(chǎn)順利。而更多的準備工作,會花費更多的時間。
另一方面,特殊的設計往往等于是第一次做。所以工廠的工人會非常不熟練,導致生產(chǎn)時間進一步拉長。
因此,可能通用設計的4層板交貨周期最快只需要2天(如華秋),但特殊設計的5層板,卻需要5天,甚至更長的時間。
所以,特殊設計的產(chǎn)品在大批量的情況下,即使代工廠愿意接單,客戶自己也往往會因為交期過長而選擇放棄。
3品質(zhì)對于奇數(shù)層這樣特殊設計的板子,以上提及的成本和時間,都可以用金錢與耐心來解決。但大家最為看重的PCB品質(zhì),就不是那么好保證了。
保證品質(zhì),正是不用奇數(shù)層設計PCB的最好理由:
理由1:奇數(shù)層PCB更容易彎曲。當PCB經(jīng)多層粘合工藝后冷卻時,由于核結(jié)構(gòu)與敷箔結(jié)構(gòu)的層壓張力不一致,導致PCB彎曲。消除彎曲的關(guān)鍵在于采用平衡的層疊,而偶數(shù)層PCB是對稱的,其翹曲程度可控制在0.7%以下;但奇數(shù)層PCB,尤其是尺寸大時,翹曲度會超0.7%。
理由2:偶數(shù)層的疊層設計利于提高PCB抗干擾能力。PCB的信號層一般與接地層(或者電源層)成對出現(xiàn),這樣可以屏蔽器件信號干擾。如常見的6層板排層順序:SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG。
而且一張芯板是兩面都有銅的,也就是兩面都可以做線路,做成奇數(shù)層意味著,有一層是空著的,如果不用就是浪費。因此,對于任何一個EMI工程師來說,都會把這一層設計成電源層或接地層以起到屏蔽作用。
此外,特殊的工藝都很難確保良率,因此奇數(shù)層PCB的良率往往比偶數(shù)層的要低。而且,生產(chǎn)過程中,也很難確保證品質(zhì)管控無死角。不管是哪一家代工廠,良率與品質(zhì)的成長,都需要一個較為漫長的過程。
綜上所述,代工廠不喜歡吃力不討好,客戶也不愿意對產(chǎn)品的某些部分過高投入,于是逐漸形成一個隱性的規(guī)則:
大家都默認用積層法生產(chǎn)高多層板,板子都設計成偶數(shù)層,這樣既降低了價格,也方便第一次就加工出好的產(chǎn)品。
華秋電子致力于為廣大客戶提供高可靠多層板制造服務,專注于 PCB 研發(fā)、制造,自有環(huán)保資質(zhì),為客戶提供高可靠性、短交期的打板體驗。華秋現(xiàn)建有九江 205 畝 PCB 產(chǎn)業(yè)園,一期產(chǎn)能 10 萬平方米/月;還建有深圳PCB快板廠,產(chǎn)能達 2 萬平方米/月,是全球 30 萬+客戶首選的 PCB 智造平臺。
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原文標題:PCB 多層板為什么都是偶數(shù)層?
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