Người thiết kế có thể thiết kế bảng mạch in số lẻ (PCB). Nếu hệ thống dây điện không yêu cầu lớp bổ sung thì tại sao lại sử dụng nó? Việc giảm các lớp có làm cho bảng mạch mỏng hơn không? Nếu bớt đi một bảng mạch thì giá thành có thấp hơn không? Tuy nhiên, trong một số trường hợp, việc thêm một lớp sẽ giảm chi phí.

Cấu trúc của bảng mạch
Bảng mạch có hai cấu trúc khác nhau: cấu trúc lõi và cấu trúc lá.

Trong cấu trúc lõi, tất cả các lớp dẫn điện trong bảng mạch đều được phủ trên vật liệu lõi; trong cấu trúc phủ giấy bạc, chỉ có lớp dẫn điện bên trong của bảng mạch được phủ trên vật liệu lõi, còn lớp dẫn điện bên ngoài là bảng điện môi phủ giấy bạc. Tất cả các lớp dẫn điện được liên kết với nhau thông qua chất điện môi bằng quy trình cán nhiều lớp.

Vật liệu hạt nhân là tấm giấy bạc hai mặt trong nhà máy. Vì mỗi lõi có hai mặt nên khi được sử dụng hết công suất, số lớp dẫn điện của PCB là số chẵn. Tại sao không sử dụng giấy bạc ở một mặt và cấu trúc lõi cho phần còn lại? Những lý do chính là: giá thành của PCB và độ uốn của PCB.

Lợi thế về chi phí của bảng mạch số chẵn
Do không có lớp điện môi và giấy bạc nên giá thành nguyên liệu thô cho PCB số lẻ thấp hơn một chút so với PCB số chẵn. Tuy nhiên, chi phí xử lý PCB lớp lẻ cao hơn đáng kể so với PCB lớp chẵn. Chi phí xử lý của lớp bên trong là như nhau; nhưng cấu trúc lá/lõi rõ ràng làm tăng chi phí xử lý của lớp bên ngoài.

PCB lớp lẻ cần bổ sung thêm quy trình liên kết lớp lõi nhiều lớp không chuẩn dựa trên quy trình kết cấu lõi. So với cấu trúc hạt nhân, hiệu quả sản xuất của các nhà máy bổ sung lá kim loại vào cấu trúc hạt nhân sẽ giảm đi. Trước khi cán và liên kết, lớp lõi bên ngoài cần được xử lý thêm, điều này làm tăng nguy cơ trầy xước và lỗi khắc ở lớp ngoài.

Cấu trúc cân bằng để tránh uốn cong
Lý do tốt nhất để không thiết kế PCB có số lớp lẻ là vì bảng mạch có số lớp lẻ rất dễ bị uốn cong. Khi PCB được làm mát sau quá trình liên kết mạch nhiều lớp, lực căng cán khác nhau của cấu trúc lõi và cấu trúc bọc lá sẽ khiến PCB bị uốn cong khi nguội. Khi độ dày của bảng mạch tăng lên, nguy cơ bị uốn cong của PCB tổng hợp có hai cấu trúc khác nhau cũng tăng lên. Chìa khóa để loại bỏ hiện tượng cong bảng mạch là sử dụng một ngăn xếp cân bằng.

Mặc dù PCB có độ uốn nhất định đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, nhưng hiệu quả xử lý sau đó sẽ giảm, dẫn đến chi phí tăng lên. Bởi vì cần phải có thiết bị đặc biệt và tay nghề khéo léo trong quá trình lắp ráp nên độ chính xác của việc đặt các bộ phận sẽ giảm, điều này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng.

Sử dụng PCB được đánh số chẵn
Khi PCB số lẻ xuất hiện trong thiết kế, có thể sử dụng các phương pháp sau để xếp chồng cân bằng, giảm chi phí sản xuất PCB và tránh uốn cong PCB. Các phương pháp sau đây được sắp xếp theo thứ tự ưu tiên.

Một lớp tín hiệu và sử dụng nó. Phương pháp này có thể được sử dụng nếu lớp nguồn của PCB thiết kế là chẵn và lớp tín hiệu là số lẻ. Lớp bổ sung không làm tăng chi phí nhưng có thể rút ngắn thời gian giao hàng và cải thiện chất lượng của PCB.

Thêm một lớp năng lượng bổ sung. Phương pháp này có thể được sử dụng nếu lớp nguồn của PCB thiết kế là số lẻ và lớp tín hiệu là số chẵn. Một phương pháp đơn giản là thêm một lớp vào giữa ngăn xếp mà không thay đổi các cài đặt khác. Đầu tiên, định tuyến các dây trong lớp PCB được đánh số lẻ, sau đó sao chép lớp nền ở giữa và đánh dấu các lớp còn lại. Điều này giống như đặc tính điện của một lớp giấy bạc dày.

Thêm một lớp tín hiệu trống gần giữa ngăn xếp PCB. Phương pháp này giảm thiểu sự mất cân bằng khi xếp chồng và cải thiện chất lượng của PCB. Đầu tiên, đi theo các lớp đánh số lẻ để định tuyến, sau đó thêm lớp tín hiệu trống và đánh dấu các lớp còn lại. Được sử dụng trong các mạch vi sóng và mạch hỗn hợp (hằng số điện môi khác nhau).

Ưu điểm của PCB nhiều lớp cân bằng
Chi phí thấp, không dễ uốn cong, rút ​​ngắn thời gian giao hàng và đảm bảo chất lượng.