Herkes çevrimiçi öğrenmeye yöneldiği için, dünya genelinde bilgiyi serbestçe paylaşmak için daha iyi bir zaman yok. Bu nedenle, karşılaştığımız gerçek sorunlar ve sorulara dayanan pratik ve güncel PCB üretim bilgilerini paylaşmayı düşündük. Bugün, müşterilerimizi sıklıkla şaşırtan yaygın ama oldukça beklenmedik bir ikilemle başlıyoruz.
Açıklama: Bu bilginin, esas olarak küçük ve orta ölçekli hızlı PCB üretimi üzerine kurulu Çin PCB endüstrisine dayandığını lütfen unutmayın, ancak mümkün olduğunca genel olmaya çalışıyoruz. Bazı nüanslar ve görüş farklılıkları olabilir.
PCB’mde kaç katman var?
İlk bakışta, bu sorunun yanıtı kolay olmalı. 4 katmanlı, 12 katmanlı, 32 katmanlı PCB’ler yaygındır ve anlaşılması kolaydır – sayı, yalnızca bakır katmanlarının sayısını ifade eder, değil mi?
Evet, ama tek, çift veya hatta sıfır katmanlı PCB’ler söz konusu olduğunda, PCB sipariş formunu doldurmadan önce durup düşünmek zorunda kalabilirsiniz. PCB’m tek katmanlı mı yoksa çift katmanlı mı? Neden bu kadar kafa karışıklığı var? Tek katmanlı seçtim ama dosyalarım aslında çift taraflı – yalnızca tek katmanlı PCB mi yapacaklar? Gerçekten önemli mi? Bu makalede, bu noktaları ele almaya çalışıyoruz.
Öncelikle bazı tanımlarla başlayalım. Geleneksel olarak, bir kartın katman sayısı bakır katmanları sayısını ifade eder; özellikle, bakır izleri veya döküm bulunan katmanların sayısını – sadece pad’lerin olması sayılmaz, kısmen tasarım yazılımının izleri veya dökümü herhangi bir nedenle dışa aktaramaması durumunda bir güvenlik önlemi olarak.
Peki, tek katmanlı kart nedir?
SMT Tek Katmanlı kart
Anlamak için en basit tür, yüzey montaj tek katmanlı PCB kartıdır. Beklediğiniz gibi – izler ve pad’ler lehim maskesi ile kaplanmış ve ardından serigrafi baskı ile üst üste gelmiştir. Diğer tarafta hiçbir şey olmamalıdır. Plakalı delikler veya via’lar yoktur.
GTL, GTS ve GTO -> daha yaygın
veya
GBL, GBS ve GBO
THT Tek Katmanlı kart
Burada işler biraz karmaşıklaşır. Başlangıç seviyesindeki kullanıcılar genellikle bir delikli tek katmanlı kartın tipik olarak lehim pad’lerinin diğer tarafında serigrafi gerektirdiğini unutur.
GBL, GBS ve GTO -> daha yaygın
veya
GTL, GTS ve GBO
Serigrafi genellikle bileşen kontur bilgilerini, polarite işaretlerini ve tasarımcıları/değerleri içerir. Serigrafi baskısının bulunduğu taraf, bileşenin gövdesinin bulunduğu taraftır. Bacaklar, deliklerden geçirilir ve karşı taraftaki pad’lere lehimlenir.
Ayrıca bir THT Tek Katmanlı kart
Geleneksel tanım, yalnızca lehim pad’lerini içeren bakır katmanlarının katman sayısına katkıda bulunmadığını saymaz. Dolayısıyla teknik olarak, bir tek katmanlı kartın da plakalı delikleri olabilir, yeter ki bir taraf yalnızca bakır katmanında pad’ler bulunsun.
GBL (sadece pad’ler), GBS, GTO, GTL ve GTS
veya
GTL (sadece pad’ler), GTS, GBO, GBL ve GBS
Plakalı delikler, Via yok
İzlerin hangi tarafta olduğu işlevsel olarak önemsizdir çünkü elektriksel olarak delikler aracılığıyla bağlıdırlar, ancak izlerin bulunduğu tarafta olmaları, muayene ve sorun giderme konusunda yardımcı olmalıdır. Bu kombinasyon, yüzey montaj bileşenleri izlerin bulunduğu tarafta yerleştirildiğinde karışık montajı (THT ve SMT) destekleyebilir.
Bazı üretim evleri bu kombinasyonu pek sevmez ve nasıl devam edeceğinizi onaylamanızı isteyebilir.
SMT Çift Katmanlı kartlar
Bu kart genellikle tek katmanlı yüzey montaj kartı ile aynıdır, ancak yüzey montaj parçaları her iki tarafta da bulunur. İki taraf tek bir devre oluşturuyorsa, sinyalin alt tabakadan geçmesi için via’lar gereklidir.
THT Çift Katmanlı kartlar
Her iki bakır katmanda da izler, her iki tarafta da lehim maskesi. Karışık montaj olabilir. Anlamak için çok zor bir şey yok. Sinyaller, plakalı delikler veya via’lar aracılığıyla taraflar arasında iletilebilir.
Sıfır katmanlı kartlar
PCB üretiminin artan erişilebilirliği nedeniyle çok özel bir durum. Sıfır katmanlı bir kart, esasen bakır içermeyen bir karttır – elektronik olarak işlevsel olacak şekilde tasarlanmamıştır, ancak lehim maskesi veya serigrafi içerebilir. Bazen, insanlar hizmetimizi yıkama, kartvizit veya özelleştirilmiş panel kapakları yapmak için kullandıklarında bunları görüyoruz. Bu yaygın bir uygulama değildir, bu nedenle çevrimiçi formlarda sıfır katmanlı kart seçeneğini nadiren göreceksiniz.
Bu, garip tanımlı kombinasyonların çoğunu kapsar. Bunlar içinde başka olasılıklar da vardır, ancak aşağıdaki tabloda en yaygın kombinasyonları listeledik.
Neden bu kadar kafa karışıklığı var?
Deneyimlerime göre, sorunun farklı tanımlardan ve kesinlik eksikliğinden kaynaklandığını düşünüyorum. Yanlış anlamaları ortadan kaldıran tam bir tanım yok. Örneğin, üreticiler ve endüstri uzmanları genellikle tek-taraflı ve çift-taraflı terimlerini tek-katmanlı ve çift-katmanlı terimleriyle eşanlamlı olarak kullanır. Eğer bu bir 4 katmanlı PCB ise, o zaman kafa karışıklığı yoktur, ancak 4 taraflı mantıklı değildir. Dolayısıyla, ‘taraflı’ PCB’nin üst ve alt taraflarını ifade etmelidir, ortada ne olduğuna bakılmaksızın. Bu mantığı takip edersek, 4 katmanlı bir PCB aynı zamanda çift taraflı bir PCB’dir. Makalede tek veya çift taraflı dememeye dikkat ettiğimizi fark edin.
Montaj Türleri
Göründüğü gibi, bir PCB’yi tanımlamanın bir diğer yolu, tek taraflı veya çift taraflı montaj için olup olmadığıdır. Bu bilgi, bir kart üreticisi için pek önemli değildir, ancak konuşmaya başka bir kafa karışıklığı unsuru ekleyebilir.
İstisnalar
Belirli Gerber katman kombinasyonları, standart tanımlara bir istisna oluşturabilir. Bakır katmanlarının tanımından, lehim maskesi veya serigrafi veya hatta pad’lerin önemli olmadığı açıkça görülmektedir. Dolayısıyla, bir kartı tam olarak tanımlamak için şunları içerebilirsiniz:
Çift katmanlı kartlar
Çift taraflı pad’ler
Çift taraflı lehim maskesi
Tek taraflı serigrafi
(tablodaki üçüncü örnek için)
Estetik düşünülerek tasarlanan daha fazla PCB tasarımı ile, bir tarafında lehim maskesi olmaması, kaliteli bir kart ile ucuz bir ürün arasındaki farkı oluşturabilir. Ancak bunu Gerber dosyalarında ve sipariş parametrelerinde nasıl iletebilirsiniz?
Tüketici ürünlerini sökmeyi seviyorsanız, bir tarafında lehim maskesi olmayan tek katmanlı PCB’lerle karşılaşmış olabilirsiniz; bu, üretim maliyetlerini düşürmek için tasarlanmıştır. Ancak, en son ne zaman piyasada alt tabakası görünen bir geliştirme kartı veya modül gördünüz?
Bazı PCB yazılımları suçlu
Arada bir, benzer özelliklere ve benzer sorunlara sahip Gerber dosyaları görüyoruz. Bu sorunlardan biri, yalnızca bir tarafta pad’ler bulunan, görünüşte plakalı deliklere sahip çift katmanlı kartlar çıkarmaktır. Zaten iki bakır katman var, o zaman neden bunları plakalı delikler yapmıyorsunuz? Plakalı deliklerin olması, ekleme daha fazla lehim uygulamanıza ve bağı güçlendirmenize olanak tanır.
Bazı Akıllı Gerber görüntüleyicileri tanım değişikliğini teşvik ediyor
Artan sayıda müşteri ve üretici, bir kartın katman sayısını otomatik olarak tespit etmek ve bir tutarsızlık varsa işaretlemek için akıllı Gerber Görüntüleyicilere güveniyor. Bunu nasıl yapıyorlar? Temelde, bakır katmanları olarak adlandırılan Gerber dosyalarının sayısını sayıyorlar. Ancak çoğu dosyanın içinde ne olduğunu söyleyemez. Bu nedenle, bunlara büyük ölçüde güvenen kullanıcılar, sorunu tanımı değiştirerek basitleştirmeye teşvik edilir.
Çift ve Tek taraflı kartlar. Önemli mi?
Belki de bu, 99% tasarımcı için ilk soru olmalı, çünkü cevap hayır. Hayır, tamamen gereksiz bir şey okurken 10 dakikanızı boşa harcadınız demek istemiyorum.
Evet ve hayır. Bu, üretim boyutuna bağlıdır. Seri üretim için, maliyetlerin nerelerde minimize edilebileceği konusunda her türlü dikkate alınmalıdır. Bu, tek taraflı kartlar anlamına geliyorsa, tabii ki, bunu yapın. Eğer sadece prototip aşamasındaysanız veya küçük bir parti için gidiyorsanız, o zaman bir kartın tek taraflı olup olmaması maliyet açısından önemsizdir ve açıkçası işleri karmaşıklaştırır.
Çift katmanlı kartların üretilmesi daha pahalı değildir
Hatta daha fazla iş gerektirebilir. Çift katmanlı kartlar, tek katmanlı kartlardan çok daha yaygındır. Bu nedenle, üreticiler her iki tarafı da bakırla kaplanmış büyük çekirdek stokları tutar – FR4 alt tabakası. Tek katmanlı bir kart yapmak için, bir taraftaki tüm bakırın kazınması gerekir.
Bir panelde çok fazla bakırın çıkarılması gerekiyorsa, o zaman aşındırma çözeltisi ve aşındırma süresi tüm bakırı çıkarmak için yeterli olmayabilir. Yukarıdaki resimde, bazı deliklerin kenarında kalan gümüş HASL yüzey kaplaması ile kaplanmış bakır kalıntılarına dikkat edin.
Yine de, tek katmanlı kartlar genellikle ekstra maliyet oluşturmaz. Aslında, Seeed Fusion’da tek katmanlı seçeneği tamamen kaldırmayı bile düşündük – sonuçta, kaç kişi her iki tarafta da güzel koruyucu lehim maskesi istemiyor ki? Ters durum daha olasıdır (tek katmanlı kartlar, çift taraflı lehim maskesi). Düşüncelerinizi bizimle paylaşın, belki de bunu gerçekten yaparız.
Son soru: Tek katmanlı seçtim ama dosyalarım aslında çift taraflı – sadece tek katmanlı PCB’ler mi yapacaklar?
Çoğu fabrika bu kadar sert olmayacak ve ya onayınızı isteyecek ya da dosyaları takip edecektir. Tek katmanlı seçeneğin bu kadar önemli olmamasının bir diğer nedeni de budur.
Bu biraz uzun makaleyi geçtiğiniz için tebrikler. Müşterilerin niyetlerini yorumlama konusunda üreticinin bakış açısına dair size biraz fikir vermesini umuyoruz. Yakında daha fazlasını getireceğiz!