4 Schicht PCB

4-Lagen-Leiterplatte

Designprinzipien für 4-Lagen-Leiterplatten

Der Standard-Leiterplattenaufbau mit 4 Lagen ist normalerweise OBEN (Signal) - GND2 (Massefläche) - PWR3 (Stromversorgungsebene) - UNTEN (Signal). Masse- und Stromversorgungsebenen im Inneren bieten ein stabiles Referenzpotenzial und reduzieren Signalübersprechen und EMI-Störungen erheblich. Diese Stapelstruktur verbessert die Signalintegrität und ist ideal für Schaltungen mit Stromversorgungsisolierung und Hochgeschwindigkeitssignalübertragung. Design-Tipps: Kritische Hochgeschwindigkeitstraces neben Masseflächen führen; vermeiden Sie Traces, die geteilte Strom-/Massebereiche kreuzen.

Leiterplattenherstellungsprozess

1.   Gerber & Stackup-Überprüfung: Design-Dateien prüfen, DFM-Audit, Layer-Stack, Impedanzanforderung und Sonderprozess bestätigen.
2.   Herstellung der inneren Lagen: Kupferätzen für innere Strom-/Masse-Lagen, AOI-Inspektion.
3.   Laminierung: Prepreg und Kupferfolie unter hoher Temperatur und Druck laminieren, um die 4 Lagen miteinander zu verbinden.
4.   Bohren & Entschmieren: Mechanisches Bohren von durchkontaktierten Löchern, Entfernen von Harzschmiere in den Löchern.
5.   Kupferbeschichtung: Stromloses Kupfer + galvanische Beschichtung zur Verbindung aller Lagen.
6.   Äußere Lagen-Schaltung: Belichtung, Entwicklung, Ätzen für OBEN/UNTEN-Traces, AOI-Test.
7.   Lötstopplack-Beschichtung: Grüner/roter/schwarzer/weißer Lötstopplack auftragen, belichten & entwickeln.
8.   Oberflächenveredelung: Immersion Gold / OSP / bleifreies HASL nach Wunsch.
9.   Siebdruck: Komponentenmarkierungen, Logos und Teilenummern drucken.
10.   Fräsen/V-Scoring: Platinen trennen, elektrische Prüfung, Endkontrolle & Verpackung.

Technische Schwierigkeiten & Wichtige Prozesshinweise

1.   Laminierungskontrolle: Strenge Temperatur-Druck-Kurve zur Vermeidung von Lagenverschiebung, Wölbung & Verdrehung, Harzhohlräumen.
2.   Qualität der Lochbeschichtung: Gleichmäßige Kupferabscheidung in durchkontaktierten Löchern sicherstellen; Lochbruch oder schlechte Zwischenlagenverbindung vermeiden.
3.   Impedanzkontrolle: Wenn Impedanz erforderlich ist, müssen Kupferdicke und Prepreg-Dicke während der Laminierung präzise kontrolliert werden.
4.   Min. Leiterbahnbreite & -abstand: Unsere minimale Leiterbahnbreite/Abstand kann 3mil (0,075 mm) erreichen. Feine Linien erfordern präzise Belichtungs- und Ätzsteuerung.
5.   Lötstopplack auf kleinen Pads: Vermeiden Sie Lötstopplack-Brückenbildung auf dichten Pads mit feinem Pitch.
6.   DFM-Vorschlag: Vermeiden Sie überdimensionierte geteilte Ebenen; halten Sie genügend Abstand zwischen Leiterbahnen und Ebenenlücken.

Anwendungsbereiche

4-Lagen-Leiterplatten werden häufig eingesetzt, wenn Single-/Double-Layer-Leiterplatten die Anforderungen an Stromversorgung und EMV nicht erfüllen können.

•   Unterhaltungselektronik: Motherboards, Smart-Home-Geräte, Audiogeräte
•   Industrielle Steuerung: SPS, Sensormodule, industrielle Kommunikationsplatinen 
•   Automobilelektronik: On-Board-Steuermodule, Fahrzeugsensoren
•   Medizinische Geräte: Tragbare medizinische Instrumente
•   Kommunikation: Router, Netzwerkmodule, Signaltransceiver

JQPCB Vorteil

Wir unterstützen kundenspezifische 4-Lagen-Leiterplatten-Prototypen und Massenproduktion und halten uns strikt an den IPC-A-600-Standard. Wir bieten vor der Produktion eine DFM-Prüfung an, um das Designrisiko zu reduzieren. Senden Sie Ihre Gerber-Dateien für ein Angebot.