PCB中的气隙层是什么?


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在工作中,我继承了多层PCB设计,需要将其发送出去以进行报价和最终制造。它包含两个标记为“ AIRGAP”的内层。这些气隙层的目的是什么?

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

板上的最高电压约为40伏,因此我认为这不是高压设计。

是否将其视为四层板或更多?我们发送给它的一些董事会机构也感到困惑。


我以前没有碰过这个气隙。研究一下电路图,看看气隙在哪里。气隙可能存在于诸如皮安的低泄漏电流中,或者可能需要低电容。记住FR4的介电常数.l它也可能是一些低损耗的高Q值。记住FR4的损耗因数。也许它可能是一些漂移的东西.FR4的电容确实有一个在您的电路中很重要的温度系数。您张贴了电路,然后可以确定气隙的原因
自闭症

艾伦,您继承了哪些PCB设计工件?(工件可能包括但不限于:Gerber文件,本机EDA软件格式的设计文件,PCB的物理样本,有生命的原始设计师。)
Nick Alexeev

@NickAlexeev工件包括原理图,BOM和Gerbers,但不包括本地设计文件。两个“气隙”层分别是单独的Gerber文件。
艾伦·摩尔

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气隙格柏层是否含有铜?它连接到什么?是他们的通孔吗?我也没有碰到这个词。
mkeith

3
我希望气隙层显示出将被铣出的区域。您是否可以查看这些层以及已知的铜和丝网印刷层,以查看气隙层上以迹线标记的区域中是否存在任何迹线或组件?您能得到这些格柏代表的董事会吗?
彼得·贝内特

Answers:


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正如彼得·贝内特(Peter Bennett)所说,气隙层可能是格柏(Gerber),其中包含要从层中铣出的区域,可能是顶部和底部预浸料,而使芯完整。由于只有4个铜层,这可能会在顶部和底部留下开孔,而铜可能会暴露在电源/接地层上。

这可用于将组件凹进PCB中。

在某些情况下,组件完全嵌入到PCB中。

我相信此过程通常会使(在这种情况下)芯子穿过拾放机,焊接,清洗然后层压,然后用顶部和底部的预浸料进行电镀。

这是一个带有Altium完全嵌入式组件的堆栈示例:

enter image description here


1

气隙是物理上小于电子电路的两个部分之间的导电距离。旨在使用非导电(在正常情况下)材料在两点之间施加非导电部分。该气隙是根据电路的典型工作电压选择的。例如,电源电压气隙将小于1k伏或更高电路的气隙。两条多基伏电压路径之间的间隔将比两条裸电源电压路径之间的间隔大得多。

典型的气隙是根据大气(各种气体的混合物)的电导率来计算的。在给定距离下以该电压传导大气时,气隙不足。


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气隙用于爬电,高压用于满足法规要求。我敢打赌,设计师在PCB上的铣削走线深度不同,他们会利用堆栈中的该距离来达到自定义深度。这可能是因为深度将显示在3D设计或制造中,并且可以在PCB中创建具有自定义深度的铣削轨迹。

因此,如果设计是用于电源或具有爬电距离和电气间隙的设备,那么就是这样。如果它实际上是一个气隙层,我会感到震惊。

编辑:我看到的另一个地方(可能是空气间隙)是在具有kapton内层和FR4外层的刚性平板柔性PCB中。如果您的kapton内层超过2个(如8层堆叠所示),则空气间隙将提高灵活性。

在此处输入图片说明


该设计适用于带有微控制器的工业控制板,该微控制器可切换各种直流负载。
艾伦·摩尔

板上最高电压是多少?
电压峰值

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按照问题的要求,我查看了WikiPedia,并在AIR GAP上找到了以下声明

通过用真空孔将芯片内的铜线绝缘,可以最大程度地减小电容,从而使芯片工作更快或消耗更少的功率。真空被认为是所谓的接线电容的最终绝缘体,接线电容是芯片上两条相邻的导线相互吸取电能时产生的热量,从而降低了数据通过芯片的速度。IBM估计,仅此一项技术就可以使电流速度提高35%,或将功耗降低15%。

这也是来自WikiPedia的IBM的制造技术:

IBM研究人员找到了一种方法,可以利用某些聚合物的自组装特性大规模制造这些“气隙”,然后将其与常规CMOS制造技术结合起来,从而节省了大量资源,因为他们无需重新组装模具。整个过程。当制造芯片时,整个晶片都准备有一种聚合物材料,当在以后的阶段将其去除时,会留下数万亿个直径均匀分布的直径仅为20纳米的孔。尽管顾名思义,孔中充满了空气,但实际上它们却没有任何东西,是真空。IBM已经在他们的实验室中证明了这种技术,并且已经在他们位于纽约East Fishkill的制造工厂中进行了部署,在那里他们使用该技术制造了原型POWER6处理器。已计划针对IBM进行全面部署

事后想想,气隙可能是指火花隙,因为当击中电路时电流会反向流动,请购买大量能量,例如照明或对设备过度充电。


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而且这些都与PCB没有任何关系,这就是所要的。
配管

Airgap是在IBM的Almaden研究中心和TJ Watson研究中心以及纽约奥尔巴尼大学之间共同开发的。
William Laurence Clarkson

是的,它不知道你的制造历史
威廉·劳伦斯·克拉克森

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上次我检查我们不使用CMOS工艺来制造PCB时,这是一项法规。是的,有多个定义。请阅读相关问题
电压峰值”
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