Warum haben Leiterplatten immer eine gerade Anzahl von Schichten?

Wenn Sie sich viele Online-PCB-Fabriken ansehen und eine Platine spezifizieren und Ihre Gerber hochladen, wählen Sie häufig aus, wie viele Ebenen Ihre Platine haben soll. Die Optionen sind immer ein Vielfaches von zwei.

Warum wird das erwartet? Wenn Sie drei Schichten haben, ist es zwar keine große Sache, eine Grundebene hineinzuwerfen, aber was ist der Grund dafür, immer an geraden Zahlen festzuhalten?

Es ist möglich, mehrschichtige Platten mit einer ungeraden Anzahl von Schichten herzustellen, diese sind jedoch nicht Standard, es gibt keine Kosteneinsparungen und es gibt ein weiteres Problem: Die asymmetrische Stapelung führt insbesondere nach dem Löten zu übermäßigem Verziehen und Verdrehen.

Die Stapel bestehen aus Kernen mit Kupfer auf jeder Seite, die durch einen Pre-Preg-Isolator getrennt sind, sodass sie natürlich paarweise vorliegen. Es ist besser, eine andere Routing-Ebene oder Grundebene hinzuzufügen, als ungerade Ebenen zu verwenden.

Bearbeiten: Wie Brian und andere betont haben, sind Single-Layer-Boards eine Ausnahme. Vermutlich, weil sich die Folienschicht auf der Außenseite eines relativ dicken Laminatkerns befindet, scheinen sie nicht so stark zum Verziehen zu neigen (obwohl ich nach dem Wellenlöten Probleme mit großen Phenolplatten auf Papierbasis hatte). Einschichtige Platten werden in großer Menge für Stromversorgungen (bei denen die Komponentendichte niedrig ist und von den erforderlichen großen Komponenten und Abständen dominiert wird) und Einweg-Konsumgüter (bei denen Lochplatten zur Erfüllung des Preises unbedingt erforderlich sind) verwendet.

Viele Bretter haben nur eine Schicht, also eine ungerade Zahl. Dies sind normalerweise sehr großvolumige Boards, bei denen es auf den letzten Cent der Produktionskosten ankommt. Diese Platten bestehen normalerweise aus Phenol und werden mit einer speziellen Matrize gestanzt, anstatt gebohrt und gefräst zu werden. Das Brett hinter dem Armaturenbrett meines letzten Autos war zum Beispiel so.

Man könnte sich vorstellen, einen Isolator auf der unteren Schicht zu verwenden, und dies ist möglich, aber es gibt wenig Vorteil, da plattierte Durchgangslöcher unmöglich wären. 3-Schicht-Platten sind selten, aber auch mit einer 2x-Platte, einem Prepreg und einer Kupferschicht möglich, die alle laminiert sind

Die andere Ausnahme ist eine einseitige Platine.

Es ist also nicht wahr, dass alle Platinen sogar einseitig sind. Einseitig ist das Beste für alle Konsumgüter, wenn möglich, um Leistung oder EMV nicht zu beeinträchtigen. Fernseher verwenden häufig einseitige Platinen mit abgeschirmten Modulen. Ist das nicht seltsam?

In der Tat gibt es sehr wenig keinen Kostenvorteil für gerade oder ungerade. Am wenigsten Kupfer ist am billigsten. Im Volumen zählt das Gewicht des Kupfers oder die gesamte Kupferoberfläche x Schichten x Unzen.

Es gibt viele Prozessoptionen in mehrschichtigen Karten, die wenig mit der Anzahl der Schichten und mehr mit den Funktionen zu tun haben. Die Frage hat also eine falsche Annahme. Tatsächlich ist eine beliebige Anzahl von Schichten möglich und weniger ist billiger. Für die beste Auflösung in Löchern kann das Ätzen von Ruhlochmerkmalen <0,05 mm sein, wohingegen das Ätzen mit Mantel aufgrund des Säureflusses nur auf der Oberfläche schlechter ist. Dann wird der endgültige Stapel durch den Spalt in jeder Schicht und die fertige Dicke unter Verwendung verschiedener Prepreg-Laminierungsoptionen gesteuert. Old-School-Hersteller verwendeten nur doppelseitige Bretter. Daher auch Schichten. Moderne Fab-Häuser ätzen nur Kupfer und fügen Lam hinzu, um den Stapel zu bilden, und beschichten dann die Löcher. Blinde oder vergrabene Durchkontaktierungen erhöhen die Kosten bei mehreren Press- und Beschichtungsvorgängen erheblich. Die Antwort ist also wahr. Es spielt keine Rolle mehr, ob gerade oder ungerade

... es gibt zusätzliche Kosten für übermäßige Löcher, übermäßige Bohrergrößen, übermäßiges Fräsen, blinde oder vergrabene Durchkontaktierungen und kontrollierte Impedanz sowie zusätzliche Kosten für Polyamid und Premium für Rogers Teflon-Substrate.

Ich werde von meinem alten Freund Amit @Sierra daran erinnert, dass beim Umgang mit 2 oder 3 mm Spuren und Löchern an gleichmäßige Schichten für die sequentielle Verarbeitung von Laminaten zu denken ist, um die Ausbeuten zu verbessern, also eine N-Schicht mit verschachtelten pwr / gnd-Ebenen und äußeren Signalebenen sollte in geraden Zahlen gruppiert werden, wenn es viele blinde Verbindungen zwischen internen Schichten gibt. Dies verbessert DFM erheblich. Z.B