Ontwerpers ontwerpen printplaten (PCB's) soms met een oneven aantal lagen. Als een extra laag niet nodig is voor de routing, waarom zou je die dan überhaupt gebruiken? Zou het verminderen van het aantal lagen de printplaat niet dunner maken? Zou een printplaat met één laag minder niet goedkoper zijn? In sommige gevallen kan het toevoegen van een extra laag echter juist kosten besparen.

Printplaatstructuur

Printplaten hebben twee verschillende structuren: een kernstructuur en een foliestructuur.
 
Bij de kernstructuur zijn alle geleidende lagen van de printplaat op het kernmateriaal aangebracht; bij de foliestructuur is alleen de binnenste geleidende laag van de printplaat op het kernmateriaal aangebracht, en is de buitenste geleidende laag een met folie beklede diëlektrische plaat. Alle geleidende lagen worden met elkaar verbonden door middel van een diëlektricum via een meerlaags lamineerproces.  
Het kernmateriaal is de dubbelzijdige, met folie beklede printplaat in de fabriek. Omdat elke kern twee zijden heeft, is het aantal geleidende lagen van de printplaat, wanneer deze volledig benut wordt, een even getal. Waarom wordt er niet aan één zijde folie gebruikt en aan de andere zijde een kernstructuur? De belangrijkste redenen hiervoor zijn: de kosten van de printplaat en de kromming van de printplaat.  
       

Kostenvoordeel van printplaten met een even aantal lagen

Doordat er één laag diëlektricum en folie minder is, zijn de grondstofkosten voor printplaten met een oneven aantal lagen iets lager dan die voor printplaten met een even aantal lagen. De verwerkingskosten van printplaten met een oneven aantal lagen zijn echter aanzienlijk hoger dan die van printplaten met een even aantal lagen. De verwerkingskosten van de binnenste laag zijn gelijk, maar de folie/kernstructuur verhoogt de verwerkingskosten van de buitenste laag aanzienlijk.  
PCB's met een oneven aantal lagen vereisen een niet-standaard proces voor het verbinden van de gelamineerde kernlaag, gebaseerd op het kernstructuurproces. Fabrieken die folie buiten de kernstructuur aanbrengen, zullen een lagere productiviteit ervaren in vergelijking met fabrieken die folie binnen de kernstructuur aanbrengen. De buitenste kern vereist extra bewerking voordat de laminering kan plaatsvinden, wat het risico op krassen en etsfouten op de buitenste laag vergroot.  
 
       

Een evenwichtige constructie voorkomt doorbuiging.

De belangrijkste reden om geen printplaten met een oneven aantal lagen te ontwerpen is: printplaten met een oneven aantal lagen hebben de neiging te buigen. Wanneer de printplaat afkoelt na het bondingproces van de meerlaagse circuits, kunnen de verschillende lamineringsspanningen van de kern- en foliestructuren ervoor zorgen dat de printplaat kromtrekt. Naarmate de dikte van de printplaat toeneemt, neemt het risico op buiging van een composietprintplaat met twee verschillende structuren toe. De sleutel tot het voorkomen van buiging van de printplaat is het gebruik van een gebalanceerde opbouw.  
Hoewel printplaten die tot op zekere hoogte gebogen zijn aan de specificatie-eisen voldoen, zal de daaropvolgende verwerkingsefficiëntie afnemen, wat resulteert in hogere kosten. Omdat de assemblage speciale apparatuur en processen vereist, neemt de nauwkeurigheid van de componentplaatsing af, waardoor de kwaliteit in het gedrang komt.  
       

Gebruik een printplaat met een even aantal lagen.

Wanneer er in het ontwerp een oneven aantal printplaatlagen voorkomt, kunnen de volgende methoden worden gebruikt om een ​​evenwichtige stapeling te realiseren, de productiekosten van de printplaat te verlagen en het buigen van de printplaat te voorkomen. De onderstaande methoden zijn gerangschikt op volgorde van voorkeur.  
Een signaallaag gebruiken en deze benutten. Deze methode kan worden toegepast als de printplaat is ontworpen met een even aantal voedingslagen en een oneven aantal signaallagen. De extra lagen verhogen de kosten niet, maar kunnen de levertijden verkorten en de kwaliteit van de printplaat verbeteren.  
Voeg een extra voedingsvlak toe. Deze methode kan worden gebruikt als de printplaat is ontworpen met een oneven aantal voedingslagen en een even aantal signaallagen. Een eenvoudige manier om dit te doen is door een aardingslaag in het midden van de stapel toe te voegen zonder andere instellingen te wijzigen. Plaats eerst de oneven genummerde lagen op de printplaat, kopieer vervolgens de aardingslagen in het midden en markeer de resterende lagen. Dit heeft dezelfde elektrische eigenschappen als een verdikte folie.  
Voeg een lege signaallaag toe in het midden van de printplaatopbouw. ​​Deze aanpak minimaliseert onevenwichtigheden in de opbouw en verbetert de printplaatkwaliteit. Routeer eerst de oneven lagen, voeg vervolgens een lege signaallaag toe en label de resterende lagen. Deze methode wordt gebruikt in microgolfcircuits en circuits met gemengde media (media met verschillende diëlektrische constanten).  
       

Voordelen van een gebalanceerde gestapelde printplaat

Lage kosten, buigt niet gemakkelijk, verkort de levertijd en garandeert de kwaliteit.