Was ist eine Luftspaltschicht in einer Leiterplatte?

Bei der Arbeit habe ich ein mehrschichtiges PCB-Design geerbt, das ich für ein Angebot und eine eventuelle Herstellung senden muss. Es enthält zwei innere Schichten mit der Bezeichnung "AIRGAP". Was ist der Zweck dieser Luftspaltschichten?

The board stackup is as follows:
 1. Top Silkscreen
 2. Top Soldermask
 3. Top Copper
 4. Ground Layer
 5. Ground Layer Airgap
 6. VCC Layer
 7. VCC Layer Airgap
 8. Bottom Copper
 9. Bottom Solder mask

Die höchste Spannung auf der Platine beträgt ungefähr 40 Volt, daher würde ich nicht denken, dass es sich um ein Hochspannungsdesign handelt.

Wäre dies eine vierschichtige Platte oder mehr? Einige der Board-Häuser, an die wir es geschickt haben, sind ebenfalls verwirrt.

Wie Peter Bennett sagte, ist die Luftspaltschicht wahrscheinlich ein Gerber, der Bereiche enthält, die aus den Schichten herausgefräst werden müssen, möglicherweise das obere und untere Prepreg, wobei der Kern intakt bleibt. Da es nur 4 Kupferschichten gibt, würden wahrscheinlich oben und unten offene Hohlräume verbleiben, wobei Kupfer möglicherweise auf den Strom- / Erdungsschichten freiliegt.

Dies könnte verwendet werden, um Komponenten in die Leiterplatte einzutauchen.

In einigen Fällen sind Komponenten vollständig in die Leiterplatte eingebettet.

Ich glaube, bei diesem Prozess wird der (in diesem Fall) Kern normalerweise durch eine Bestückungsmaschine laufen gelassen, gelötet, gereinigt und dann laminiert und die Löcher mit dem oberen und unteren Prepreg durchplattiert.

Hier ist ein Beispiel für einen Stapel mit vollständig eingebetteten Komponenten von Altium :

Ein Luftspalt ist ein physikalischer Abstand zwischen zwei Abschnitten einer elektronischen Schaltung. Es ist beabsichtigt, einen nicht leitenden Abschnitt zwischen zwei Punkten unter Verwendung von nicht leitendem (unter normalen Umständen) Material zu erzwingen. Dieser Luftspalt wird basierend auf der typischen Arbeitsspannung der Schaltung gewählt. Ein Netzspannungsluftspalt ist beispielsweise kleiner als ein Luftspalt für Stromkreise mit 1 k Volt oder höher. Der Abstand zwischen zwei Multi-Killivolt-Pfaden ist viel größer als der Abstand zwischen zwei blanken Netzspannungspfaden.

Der typische Luftspalt wird anhand der Leitfähigkeit der Atmosphäre (eine Mischung verschiedener Gase) berechnet. Wenn die Atmosphäre bei dieser Spannung in einem bestimmten Abstand leiten würde, reicht der Luftspalt nicht aus.

Ein Luftspalt dient zum Kriechen und einem Abstand für hohe Spannungen, um die gesetzlichen Bestimmungen zu erfüllen. Ich wette, die Designer haben eine andere Tiefe auf der Leiterplatte für die Frässpur und verwenden diesen Abstand im Stapel, um eine benutzerdefinierte Tiefe zu erzielen. Dies ist wahrscheinlich so, dass die Tiefe im 3D-Design oder für die Herstellung angezeigt wird und eine Frässpur mit einer benutzerdefinierten Tiefe in der Leiterplatte erstellt werden kann.

Wenn das Design also für ein Netzteil oder etwas mit Kriechalter und Freiraum gedacht ist, dann ist es das, was es ist. Wenn es sich tatsächlich um eine Luftspaltschicht handelt, wäre ich schockiert.

Bearbeiten: Ein anderer Ort, an dem ich Luftspalte gesehen habe (was wahrscheinlich der Fall ist), sind starre, flache Flex-Leiterplatten mit Kapton-Innenschichten und FR4-Außenschichten. Der Luftspalt soll die Flexibilität fördern, wenn Sie mehr als 2 Kapton-Innenschichten haben, wie im 8-Schicht-Stapel gezeigt.

Als die Frage gestellt wurde, schaute ich in WikiPedia und fand diese Aussage auf AIR GAP :

Durch die Isolierung von Kupferdrähten in einem Chip mit Vakuumlöchern kann die Kapazität minimiert werden, sodass Chips schneller arbeiten oder weniger Strom verbrauchen können. Es wird angenommen, dass ein Vakuum der ultimative Isolator für die sogenannte Verdrahtungskapazität ist, die auftritt, wenn zwei benachbarte Drähte auf einem Chip elektrische Energie voneinander beziehen, unerwünschte Wärme erzeugen und die Geschwindigkeit verlangsamen, mit der sich Daten durch einen Chip bewegen können. IBM schätzt, dass diese Technologie allein zu einer um 35% höheren Geschwindigkeit im Stromfluss oder zu einem um 15% geringeren Stromverbrauch führen kann.

Hier ist auch die Fertigungstechnologie von IBM zu Luftspalten von WikiPedia:

IBM-Forscher haben einen Weg gefunden, diese "Luftspalte" in großem Maßstab unter Verwendung der Selbstorganisationseigenschaften bestimmter Polymere herzustellen und diese dann mit regulären CMOS-Herstellungstechniken zu kombinieren, wodurch enorme Ressourcen gespart werden, da sie nicht umgerüstet werden müssen gesamter Prozess. Bei der Herstellung der Chips wird der gesamte Wafer mit einem Polymermaterial hergestellt, das beim späteren Entfernen Billionen von Löchern mit einem Durchmesser von nur 20 Nanometern und gleichmäßigem Abstand hinterlässt. Obwohl der Name darauf hindeutet, dass die Löcher mit Luft gefüllt sind, sind sie tatsächlich mit nichts gefüllt, Vakuum. IBM hat diese Technik bereits in seinen Labors bewiesen und wird bereits in seiner Produktionsstätte in East Fishkill, New York, eingesetzt, wo sie Prototypen von POWER6-Prozessoren mit dieser Technologie hergestellt haben. Die vollständige Bereitstellung ist für IBM geplant.

Ein nachträglicher Luftspalt könnte sich auf eine Funkenstrecke beziehen, wenn der Stromkreis den Strom umkehrt, wenn er getroffen wird. Kaufen Sie einen Energieschub wie eine Beleuchtung oder überladen Sie Ihr Gerät.