Wie viel mehr kostet die Herstellung einer 4-Lagen-Platte im Vergleich zu einer 2-Lagen-Platte und lohnt es sich?


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Ich frage mich im Moment mit meinem Super OSD-Projekt, ob ich auf ein 4-Layer-Board gehen soll.

Derzeit besteht es aus zwei Mikros und einigen zusätzlichen Schaltkreisen wie einem diskreten Audioverstärker und einer Schaltlogik sowie einem seriellen EEPROM und einem Temperatursensor. Es gibt wahrscheinlich etwa 40 Widerstände, 10-15 Kappen und einige andere Komponenten (alle oberflächenmontiert 0805 oder 0603). Es kann schwierig werden, sie zu verlegen.

Lohnt es sich, das zusätzliche Geld zu bezahlen, um 4-Layer-Boards für ein relativ einfaches Projekt zu erhalten?

Ich bin auf dem Zaun, ich mag 2 Schichten, weil es billig ist und wenn Sie die richtige Ausrüstung haben, können Sie es sogar zu Hause tun, 4 Schichten sind teurer, aber ich kann mehr Zeug in jeden Quadratmillimeter quetschen. Ich habe einige Open-Source-Projekte (Super OSD ist Open Source) mit 4 Ebenen gesehen, aber viele weitere mit 2 Ebenen.

Also Meinungen?

Antworten:


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Einige Gründe für den Wechsel zur 4+ Ebene:

  • Benötigen Sie zusätzlichen Routing-Platz

  • Benötigen Sie Strom- und Bodenversorgungsebenen aufgrund der Stromaufnahme

  • Die Spurimpedanz muss gesteuert werden. Sie können die Impedanz einer Kurve nur steuern, wenn sie eine konsistente Referenz auf den benachbarten Schichten hat. Dies ist entscheidend für die Signalintegrität vieler Signale, ist jedoch meistens mit digitalen und / oder langen Spuren mittlerer bis hoher Geschwindigkeit verbunden.

  • Benötigen Sie eine geringe Rauschleistung, entweder analog oder digital. Es ist fast unmöglich, dies ohne mindestens eine Grundebene im Stapel durchzuziehen.

  • EMI: Wenn Sie nicht in der Lage sind, den Boden einem vollständigen Bodenguss zu widmen, müssen Sie bei Ihren Bodenrücklaufwegen sehr wachsam sein, um Stromschleifen zu vermeiden.

Ich bin mir sicher, dass es noch mehr gibt, genau das ist mir in den Sinn gekommen.

Ich persönlich habe noch nie ein Board hergestellt, das nicht aus mindestens 4 Schichten bestand, daher kann ich nicht zu viel über die Kosten für 2 Schichten sagen.

Die Umstellung auf 6 oder 8 Schichten ist normalerweise das, womit ich kämpfen muss, und meistens sind die gleichen Regeln, die ich oben aufgeführt habe, die treibenden Kräfte, wobei zusätzlich sehr schnelle Signale zwischen ebenen Schichten geleitet werden müssen, um die EMI zu reduzieren.


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Ich stimme Mark zu, möchte aber einige Informationen zu den Kosten hinzufügen. Wenn Sie sich nur mit Prototypen in geringen Mengen befassen, können Sie bei Advanced Circuits ein 4-Lagen-Board für 66 USD und für ein 2-Lagen-Board 33 USD erwerben.

Wenn Sie weiter in die Zukunft schauen und über große Mengen an Fabriken nachdenken möchten, müssen Sie berücksichtigen, dass PCB-Fabrikhäuser alles betrachten, mehr als nur die Anzahl der Schichten, wenn sie Ihnen Kosten verursachen. Einige Elemente umfassen Größe, Anzahl der Durchkontaktierungen, spezielle Schnitte, Anzahl der Löcher ... In diesem Sinne, wenn Sie in der Lage sind, ein Brett auf die Hälfte der Größe und mit der Hälfte der Durchkontaktierungen zu bringen, indem Sie zu einem 4-Lagen-Brett gehen es kann sich lohnen.

Wenn Sie zu höheren Mengen gelangen, müssen Sie sich wahrscheinlich mit FCC-Tests befassen. Um die FCC-Tests zu bestehen, benötigen Sie häufig eine 4-Lagen-Platine, um Ihre unbeabsichtigten Heizkörper auszuschalten.

Hoffentlich können Sie jetzt feststellen, dass es viele, viele Faktoren gibt, die die klügere Wahl beeinflussen. Es ist schwer zu sagen, welchen Weg man gehen soll, aber irgendwann muss man es schaffen.


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Um es so auszudrücken: Die Kosten für die Zeit, die Sie sparen, wenn Sie auf 4 Ebenen routen können (oder interne Energieebenen haben, um das Routing zu vereinfachen), überwiegen so gut wie immer den Kostenunterschied zwischen einer 2- und 4-Ebenen-Platine.

Es lohnt sich also meiner Meinung nach


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Dies ist eigentlich schwer zu sagen, dass es sich immer lohnt, mit einem 4-Lagen-Board zu arbeiten. Für Hobbyisten hat Zeit normalerweise keinen großen Wert, wie es Geld aus eigener Tasche tut. Bei großen Mengen gibt es immer einen Kompromiss zwischen Mitarbeiterzeit und Leiterplattenkosten.
Kellenjb

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Ein Beispiel dafür, das ich oft sehe, sind die billigen AC-USB-Ladegeräte. Normalerweise verwenden sie eine einseitige Platine. In diesem Fall entschied das Unternehmen, dass es sich aufgrund der Menge, in der sie produzieren würden, gelohnt hat, herauszufinden, wie auf einer Seite zu routen ist.
Kellenjb

guter Punkt Kellenjb. Ich neige dazu, dies auf die Arbeit mit Projekten für das Unternehmen zu stützen, nicht aus der Sicht der Hobbys. Für mich ist das Herstellen von Leiterplatten eine Arbeit, kein Hobby, haha
Fuzz

Die Platinen sind auch einseitig, da es einfacher ist, die EMV-Konformitäts- und Sicherheitsregeln (Wiederisolierung zwischen Spuren) einzuhalten.
Thomas O
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