Mehrschichtige PCB-Technologie

As PCB-Leiterplatten Die Entwicklung hin zu Hochfrequenz-, Hochschicht- und Multifunktionsanwendungen führt zu einer zunehmenden Verbreitung von Multilayer-Leiterplatten in Branchen wie Mobiltelefonen, Automobilelektronik, tragbaren Geräten, Servern, Rechenzentren, autonomem Fahren und Luft- und Raumfahrt. Im Vergleich zu einseitigen und doppelseitigen Leiterplatten sind bei Multilayer-Leiterplatten zusätzliche Prozesse wie Laminierung und Innenlagenfräsen erforderlich, was zu komplexeren Fertigungsabläufen und höheren technischen Anforderungen führt.

Das Herzstück von Mehrlagenleiterplatten

Im Vergleich zu den Beschränkungen von einlagigen/doppellagigen Leiterplatten erreichen mehrlagige Leiterplatten durch das Stapeln von leitenden Schichten (Signalschichten/Stromversorgungsschichten/Masseschichten) kleinere Abmessungen und eine höhere Leistung, was den Anforderungen moderner elektronischer Geräte (wie 5G und KI-Hardware) entspricht.

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6 Wichtige Vorteile von Mehrschichtige PCBs

1. Ultrahohe Dichte: Verkleinerung um mehr als 50 %, ideal für Wearables.
2. Geringe EMI-Strahlung: Die Ebenen reduzieren Interferenzen (15 dB weniger als bei doppellagigen Platten).
3. Verbessertes WärmemanagementMehrschichtige Wärmeableitungswege verhindern Überhitzung.
4. Leichtgewicht: Weniger Steckverbinder reduzieren das Gesamtgewicht.
5. Flexibles Design (Optional): Biegbar für spezielle Anwendungen.
6. Kostengünstig: Niedrigere Stückkosten in der Massenproduktion.

Stack-up-Design

Arbeitsablauf in der Fertigung

1. Technische Überprüfung: Validierung von Gerber-Dateien, DFM-Analyse.
2. Verarbeitung der inneren Schicht: Ätzen von Kupfer + AOI-Inspektion.
3. KaschierungHochtemperatur-/Druckverklebung.
4. Bohren & Plattieren: Laserbohren + chemische Kupferabscheidung.
5. PrüfungImpedanzprüfung, Prüfung mit fliegender Sonde.

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20+ Kostenoptimierungstechniken für mehrlagige PCBs

1. Design-Optimierung (Kern-Strategien zur Kosteneinsparung)

✅ Anzahl der Schichten reduzieren

• Prioritize 4/6-layer designs over 8+ layers—each 2-layer reduction cuts costs by 15-25%.
• Verwenden Sie High-Density-Routing (z. B. 3/3 mil Spur/Raum), um die Anzahl der Schichten zu minimieren.

✅ Gerade-Schicht-Regel

• Ungerade Lagen erfordern zusätzliche Ausgleichsmaterialien, was die Kosten um 5-10%.

✅ Standardisieren über Design

• Use through-holes ≥0.2mm (avoid laser drilling, which adds 30% Kosten).
• Beseitigung von blinden/vergrabenen Durchkontaktierungen (HDI-Prozesse) doppelte Kosten).

✅ Vereinfachen Sie die Impedanzkontrolle

• Standardize critical signal impedance (e.g., all 50Ω) to reduce special layers.

✅ Optimieren Sie die Panelauslastung

• Design to standard panel sizes (e.g., 18″×24″) to minimize material waste.

2.Materialauswahl (20-50% sparen)

🔹 Wahl des Substrats

• Verwenden Sie FR-4 für Unterhaltungselektronik (40 % billiger als Hochfrequenzmaterialien).
• Bei Hochgeschwindigkeitssignalen ist Folgendes zu beachten mid-Tg-Materialien (z. B. S1000-2) für ein ausgewogenes Kosten-Nutzen-Verhältnis.

🔹 Kupfer Gewicht

• Verwenden Sie 1 Unze Innenschichten (15 % billiger als 2 oz), mit selektiver Außenschichtverdickung.

🔹 Oberfläche

• Bevorzugt HASL (60 % billiger als ENIG); bei Hochfrequenzbedarf Immersionssilber verwenden.

3.Strategien für die Chargenproduktion

📊 Mengenrabatte

• Bestellung 500+ Einheiten für 20% Rabatt1.000+ Einheiten für einen zusätzlichen 5% Rabatt.

📊 Gemeinsame Nutzung des Panels

• Kombinieren Sie kleine Aufträge mit anderen Kunden (verlängert die Vorlaufzeit um 3-5 Tage, senkt aber die Kosten um 30%).

4.Optimierung der Lieferkette

🛒 Lokalisierte Beschaffung

• Verwenden Sie Shengyi Tech anstelle von Rogers (spart 70% auf Substraten).
• Quellkomponenten von LCSC/LCSC-Einkaufszentrum für kostengünstige Alternativen.

🛒 Aufträge für die Nebensaison

• Bestellungen aufgeben Q1/Q3 für 5% Rabatt (vermeiden Sie die Hochsaison der Unterhaltungselektronik).

5.DFM-Optimierung (Design for Manufacturability)

⚙️ Toleranzen lockern

• Erlauben Sie ±10% trace width tolerance (saves 8% vs. ±5%).
• Sicherstellen solder mask bridges ≥0.1mm um teure LDI-Prozesse zu vermeiden.

⚙️ Vermeiden Sie spezielle Prozesse

• Überspringen Sie Goldfinger (+20% Kosten), schweres Kupfer (>3oz) und andere Premiummerkmale.

6.Prüfung & Zertifizierung

📉 Stichprobenprüfung über 100% Inspektion

• Verwenden Sie Flying Probe Testing für Prototypen (50% billiger als AOI).
• Entscheiden Sie sich für IPC-Klasse 2 anstelle von Klasse 3 (spart 25% für industrielle Anwendungen).

7.Logistik & Lieferung

🚚 Wählen Sie Ground Shipping

• Für Bestellungen über 100 kg verwenden Sie Seefracht (80% billiger als Luftfracht, +7 Tage Vorlaufzeit).

Kostensparende Vergleichstabelle

Fallstudien aus der Industrie

• Medizinische Geräte: 16L PCBs for MRI control boards (±5% impedance accuracy).
• Kfz-Elektronik8L starr-flexible Leiterplatten für Vibrationsfestigkeit.