第 1 阶段 · 结构对照概念课 · 重点理解
1-05 单层板与双层板:结构和连接能力有什么不同
按导电铜层数区分单层与双层,并说明过孔怎样建立层间连接。
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我们已经认识铜、绝缘材料、芯板与半固化片。这一课换一个观察角度:一块 PCB(Printed Circuit Board,印制电路板) 有几层可以用来连接的铜?这些铜怎样跨层相连?
快速理解 · 一层铜,不是一层材料
单层板(只有一层导电铜的板) 常叫单面板:一侧有铜图形,另一侧没有第二层铜。铜仍需要绝缘基材支撑,所以“单层”不表示整块板只有一种材料。
先看图中的单层状态。所有板内铜走线都要在同一铜层里安排;不能把本来不同网络的线直接交叉压在一起,那会形成不需要的连接。
多一面铜,多一个可以安排路径的地方
双层板(有两层导电铜的板) 常叫双面板:上侧铜与下侧铜之间有绝缘材料。与单层板相比,可以把一部分路径安排到另一面,减少同一面的拥挤。
但多一层空间不会自动完成连接。上下铜被隔开,需要相连的地方,还得做出明确的导电通路。
上下怎么连接 · 回看过孔
前面认识过 Via(过孔)。在这里,它的任务很具体:用孔壁等部位的导电铜,把上层走线连接到下层走线。
依次切换三种状态,观察“增加下侧铜”和“建立过孔连接”是两个不同的变化。
单层板只有一层导电铜,背面没有第二层布线空间。这里不把中间的绝缘基材算作铜层。
绝缘材料负责隔离;需要跨层连接的位置,由导电过孔建立通路。
不是上下都画了铜,就已经连接好了。
为什么?深入理解 · 第二层为什么能缓解拥挤
同一铜层上的两条不同网络走线不能直接相交,否则会连在一起。可以在同层绕开,但板面积有限,器件和其他线路也占空间。
双层板提供了另一个高度:合适的连接可以转到另一面安排路径,必要位置再用过孔连接。上下路径在俯视图里即使交叉,只要中间保持绝缘、没有非预期连接,就不是同层相交的情况。
这增加的是选择,不是让布线能力严格翻倍。过孔、焊盘和需要保留的位置同样会占空间,最终是否能布好还取决于具体设计。
为什么?深入理解 · 双层板必须用两张单面板粘起来吗
不必。上一课的典型双面覆铜 Core(芯板) 就可以作为双层板常见的材料起点:两侧铜经过加工成为需要的图形,再完成其他必要工序。
Prepreg / PP(半固化片) 是认识多层结构时需要的结合材料,但不能因此推断每块双层板都必须由两张单面板加半固化片粘成。我们是在组合材料概念,不是在规定唯一生产路线。
铜层数也不同于元器件安装面数:判断单层或双层,应看导电铜图形在哪些层,不能只数哪一面放了器件。
以后做 Layout 有什么用 · 先确认能用哪些空间
Layout(布局布线) 开始时,先确认板允许使用多少铜层。如果只有一层,不能把未完成的连接随意放到背面;如果有两层,跨层处还要有实际导电连接。
在 PCB 工厂里你会看到什么:单面或双面铜图形,以及指定的孔结构。普通未金属化的孔没有导电孔壁,不能仅凭“有个孔”就当成过孔连接。
工程检查时分别核对“铜在哪一层”和“跨层怎么相连”。本课不选择孔类型、孔尺寸或布线参数,先把连接方式看明白。
本课记住四件事
- 单层、双层数的是导电铜层,不是绝缘材料层或器件安装面。
- 双层板多出另一面的布线空间,但上下不会自动导通。
- 过孔的导电结构可以连接需要相连的上下铜段。
- 多一层空间增加布线选择,不保证连接一定正确或能力恰好翻倍。
指着图说清:哪个变化只是增加了空间,哪个变化才让上下铜相连?下一课继续增加铜层,看看除了容纳更多线路,还可能解决什么需求。