Multilayer-Leiterplatten sind gedruckte Schaltungen, die durch Laminieren drei oder mehr Kupferschichten mit isolierenden Dielektrika dazwischen. Innere Signallagen und dedizierte Stromversorgungs-/Erdungsebenen ermöglichen das Verlegen komplexer Schaltungen auf kompaktem Raum und verbessern gleichzeitig die elektrische Stabilität und die EMI-Leistung.

Wenn Ihr Design durch Routingdichte, Rauschen, Hochgeschwindigkeitssignale oder Stromverteilung eingeschränkt ist, ist der Wechsel von 2-Layer zu Multilayer oft der effektivste Schritt.

1) Multilayer vs. Doppelseitig (Warum Käufer aufrüsten)

2) Was Multilayer-PCBs in realen Designs ermöglichen

Mehrschichtige Stapel werden gewählt, wenn Sie eines oder mehrere dieser Ergebnisse benötigen:

• High-Density-Routing für kompakte Geräte und Fine-Pitch-Komponenten
• Kontrollierte Impedanz für Hochgeschwindigkeits- oder RF-Signalwege
• Saubere Energieverteilung Verwendung von Strom-/Erdungsebenen
• Geringere EMI und Nebensprechen durch Schichtentrennung und Abschirmung
• Mechanische Stabilität für Baugruppen, die thermischen oder Vibrationsbelastungen standhalten müssen

3) Stack-Up-Grundlagen (Wie die Schichten zusammenarbeiten)

Eine Multilayer-Platine enthält in der Regel eine Mischung aus:

• Äußere Schichten: Komponenten-Pads + Hauptsignalführung
• Innere Signalschichten: lange oder dichte Zusammenschaltungen
• Boden-/Leistungsebenen: stabile Rückkanäle, reduziertes Rauschen, verbessertes SI/PI
• Optional über Strukturen: Durchkontaktierungen, blinde/vergrabene Durchkontaktierungen oder Mikrodurchkontaktierungen zur Erhöhung der Dichte und Verkürzung der Signalwege

Das richtige Stackup wird bestimmt durch Routing-Dichte, Impedanzziele, EMI-Risiko und Ihre Montagevorgaben.

4) Wann Sie sich für Multilayer entscheiden sollten

Multilayer-Leiterplatten sind besonders geeignet, wenn:

• Zwei Schichten können das Routing nicht ohne riskante Kompromisse bei den Spuren beenden
• Sie benötigen Hochgeschwindigkeitsschnittstellen (und stabile Impedanz)
• EMI- oder Erdungsprobleme treten bei frühen Prototypen auf
• Das Gehäuse ist eng und die Größe der Platine muss schrumpfen
• Die Stromübertragung ist empfindlich und erfordert spezielle Flugzeuge
• Zuverlässigkeit erfordert stabiles thermisches und mechanisches Verhalten

5) DFM-Tipps zur Verbesserung der Ausbeute und der elektrischen Leistung

1. Planen Sie die Stapelung vor dem endgültigen Fräsvorgang
   Sichern Sie die dielektrische Dicke, die Kupferverteilung und die Ebenenanordnung frühzeitig. Späte Änderungen am Stackup sind eine der Hauptursachen für Redesign-Schleifen.
2. Ebenen zur Kontrolle von Rückwegen verwenden
   Hochgeschwindigkeitssignale sollten sich auf durchgehende Masseflächen beziehen, um Rauschen und Strahlung zu reduzieren.
3. Kritische Netze in stabilen Prozessfenstern halten
   Vermeiden Sie es, jede Leiterbahn auf die kleinstmögliche Breite/den kleinstmöglichen Abstand zu bringen, es sei denn, dies ist notwendig - die Ausbeute fällt am Rand schnell ab.
4. Verwalten über Strategie für SI und Kosten
   Verwenden Sie fortschrittliche Durchkontaktierungen (blind/buried oder microvias) nur dort, wo sie echte Dichte- oder SI-Vorteile bieten; andernfalls halten Standarddurchkontaktierungen die Kosten niedrig.
5. Kupfer ausgleichen, um Verzug zu reduzieren
   Die symmetrische Kupferverteilung verhindert Verdrehung/Biegung und verbessert die Ausbeute bei der Montage.

6) Die wichtigsten Kostentreiber (was den Preis schnell verändert)

• Anzahl der Schichten und Komplexität des Stapels
• Spezielle Via-Strukturen (blind/buryied/microvia vs. standard through-vias)
• Anforderungen an die Materialqualität (hoher TG-Wert, geringer Verlust, halogenfrei usw.)
• Anforderungen an die Impedanzkontrolle
• Kupfergewicht und eventuelle Schwerkupferzonen
• Komplexität der Platinenumrisse und Auslastung der Platten
• Wahl der Oberflächenbeschaffenheit und Testumfang

Eine kurze DFM-Prüfung zeigt in der Regel auf, welche Treiber ohne Leistungseinbußen optimiert werden können.

7) Vom Prototyp zur Massenproduktion

In der Regel folgt ein zuverlässiges mehrschichtiges Programm:

• DFM & Stackup-Bestätigung → Dichte, Impedanz, EMI und Zuverlässigkeit aufeinander abstimmen
• Prototyp bauen → die Montage und die elektrische Stabilität überprüfen
• Testlauf → Validierung der Ausbeute und Wiederholbarkeit
• Massenproduktion → stabile Lieferung mit vollständiger Prozesskontrolle

Eine frühzeitige DFM-Anpassung verringert sowohl das Kosten- als auch das Terminrisiko.

8) RFQ-Checkliste (Senden Sie diese für ein schnelles, genaues Angebot)

Sind Sie bereit, Ihr Multilayer-PCB-Projekt zu starten?

Mehrlagige Leiterplatten sind der schnellste Weg, um die Routing-Dichte zu erhöhen, die Signal-/Stromintegrität zu verbessern und die Leiterplattengröße bei komplexer Elektronik zu verringern. Senden Sie Ihr Gerber + Target Stackup + Impedanzanforderungen für eine schnelle DFM-Überprüfung und ein Angebot. Eine frühzeitige Einigung auf die Stackup- und Via-Strategie ist der kürzeste Weg zu stabilen Prototypen und einer reibungslosen Massenproduktion.