双面PCB:电子产品的透明主干– Jerico

您有没有想过功能强大的智能手机、轻量级平板电脑或办公路由器如何正常工作?他们的“大脑”和“神经中枢”是如何完美承载的?答案都在印刷电路板上,通常称为PCB。然而,双面PCB即使不总是占主导地位,也起着至关重要的辅助作用。今天,我们就来探索一下这个微观世界......

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双面PCB:电子产品的透明主干

2025年10月14日星期二

您有没有想过功能强大的智能手机、轻量级平板电脑或办公路由器如何正常工作?他们的“大脑”和“神经中枢”是如何完美承载的?
答案都在印刷电路板上,通常称为PCB。然而,双面PCB即使不总是占主导地位,也起着至关重要的辅助作用。今天,就让我们一起探索这个微观世界,发现双面PCB的非凡魅力。

-.单面PCB:它就像一条只有一条车道的乡间小路。所有车辆(当前信号)只能从A点行驶到B点,不能相互交叉。线路设计限制性极强。

-.双面PCB:更新为两条车道。PCB的顶层和底层可以承载铜箔电路,就像两个独立的通道一样。虽然电镀通孔PTH,但它充当连接上层和下层的“立交桥”,允许信号在它们之间自由移动。

这种结构性飞跃赋予了电路设计前所未有的灵活性和复杂性。它不再是简单的连接,而是一个立体的交通网络。

当单面PCB无法满足要求,而4层PCB成本过高时,双面PCB以其非凡的性价比占据主导地位。

成本效益
这是双面PCB最致命的吸引力。双面PCB凭借成熟的制造技术和低价的材料,非常适合消费电子、中小批量生产项目、初创企业的样机验证。在保证功能的情况下,如何用好每一分钱,是产品经理和工程师的首要考虑因素。

设计灵活性
有了额外的布线层,工程师不再需要担心布线问题。双层布线有效解决了单面板常见的交叉问题,大大简化了设计,提高了布线成功率。双面板是包含微控制器(MCU)和通用接口芯片(例如USB和以太网)的电路的理想选择。

中等复杂性和密度
双面PCB可以承载两倍于单面PCB的元件数量(采用SMT技术,元件可以放置在两面),实现更复杂的功能,同时避免了多层PCB昂贵的制造成本和更长的交货时间。双面PCB是从简单电路到复杂系统的完美垫脚石。

久经考验的可靠性
双面PCB自诞生以来,几十年来不断完善,形成了极其成熟和稳定的技术。从钻孔、镀铜、电镀到图形蚀刻,每一道工序都有严格的质量控制标准,以确保最终产品的一致性和长期可靠性。

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双面PCB结构


双面PCB的制造是一门精密的微雕艺术;

切削:将大尺寸覆铜层压板切割成制造尺寸。

钻探:使用高精度钻床对组件孔和重要通孔进行。

PTH和电镀:这是关键!通过化学沉积和电镀,在非金属孔壁内部沉积一层铜,连接电路的上下层。

图案转移:设计的电路图案通过光刻工艺转移到覆铜板上。

蚀刻:化学品用于去除不必要的铜箔,留下设计的电路。

阻焊层和丝印:涂上绿色阻焊油墨以防止焊接短路,并打印元件标识和徽标。

表面光洁度:根据需要进行HASL、ENIG和浸银等表面处理,以保护焊盘并确保良好的可焊性。

测试与检验:使用飞针测试或夹具进行电气性能测试,以确保每块板的100%连接。


双面PCB几乎可以在任何地方使用。

工业控制:PLC控制器、传感器模块、电源监控装置。

汽车电子:车辆中控、仪表板、LED灯控制器。

消费电子产品:玩具、智能家居设备(智能开关、插座)、小家电、鼠标、键盘。

通讯设备:路由器、交换机、调制解调器。

医疗设备:手持式显示器、电子温度计和其他对尺寸和成本有要求的设备。

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双面PCB


我们是否遇到过这样的问题:“制作这种双面PCB需要多少钱?这是一个很好的问题,但答案不是一个固定的数字。PCB的价格就像定制西装一样,取决于详细的“尺寸”和“面料”,主要因素包括;

面板尺寸:尺寸越大,单价越高,但需要综合考虑面板利用率。

材料:标准FR-4、高tg材料、无卤材料、高频材料价格范围较大。

层数:随着层数的增加,制造成本也会更高

厚度:通常厚度为1.6mm,不同厚度价格不同

铜重量:如1盎司(35微米)、2盎司(70微米)。铜越厚,成本越高;铜越薄,成本也越高。

最小走线和空间:要求越细(如4/4mil),工艺越难,价格越高。在Jerico中,我们可以做的最小迹线和空间是2mil/2mil。

表面光洁度:HASL是一种性价比高的选择,而ENIG价格更高,平面度更好,适用于精密切屑。

特殊工艺:与金手指一样,可选的ENIG和埋头孔将增加额外成本。

数量:数量越大,单价会越低


这是一个非常经典的工程平衡问题。选择双面PCB还是多层PCB?

选择双面PCB:

-.成本应该是第一个考虑因素。

-.电路的逻辑应该相对简单。

-.电路密度不高。

-.信号频率低(通常低于50-100MHz),没有严格的阻抗控制或EMI/EMC要求。

-.电路板空间应该足够,允许更大尺寸的设计。

更新为多层PCB;

-.电路非常复杂,双面PCB无法实现电路设计。

-.需要进行高速数字信号(如DDR存储、高速SerDes接口),必须进行严格的阻抗控制和信号完整性管理。

-.有严格的电磁干扰(EMI)或电磁兼容性(EMC)要求,需要专用的接地层和电源层来提供屏蔽。

-.产品尺寸要求其极其紧凑,并且必须通过增加层数来增加布线密度。

核心原则:不要用双面PCB来挑战高速或高干扰的设计,否则后期的调试成本和痛苦会超过多层PCB的初始成本。

您如何决定项目是使用双面PCB还是多层PCB?在什么情况下,双面PCB是您的首选?今天我们就来聊聊PCB!