PCB μονής στρώσης έναντι PCB πολλαπλών στρωμάτων – Πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα, διαδικασία σχεδίασης και κατασκευής.
Πρινσχεδίαση πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος, πρέπει να αποφασίσετε εάν θα χρησιμοποιήσετε PCB μονής ή πολλαπλής στρώσης.Και οι δύο τύποι σχεδίασης χρησιμοποιούνται σε πολλές καθημερινές συσκευές.Το είδος του έργου για το οποίο χρησιμοποιείτε τον πίνακα θα καθορίσει ποιο είναι το καλύτερο για εσάς.Οι πλακέτες πολλαπλών στρώσεων είναι πιο συνηθισμένες για πολύπλοκες συσκευές, ενώ οι πλακέτες μονής στρώσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για απλούστερες συσκευές.Αυτό το άρθρο θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε τις διαφορές και να επιλέξετε τον κατάλληλο τύπο για το έργο σας.
Με βάση τα ονόματα αυτών των PCB, μπορείτε πιθανώς να μαντέψετε ποια είναι η διαφορά.Μια σανίδα μονής στρώσης έχει ένα στρώμα υλικού βάσης (γνωστό και ως υπόστρωμα), ενώ οι σανίδες πολλαπλών στρώσεων περιέχουν πολλαπλά στρώματα.Όταν τα εξετάζετε προσεκτικά, θα παρατηρήσετε πολλές διαφορές στον τρόπο κατασκευής και λειτουργίας αυτών των πλακών.
Εάν ενδιαφέρεστε να διαβάσετε περισσότερα για αυτούς τους δύο τύπους PCB, συνεχίστε να διαβάζετε!
Τι είναι το PCB μονής στρώσης;
Οι σανίδες μονής όψης είναι επίσης γνωστές ως σανίδες μονής όψης.Έχουν εξαρτήματα στη μία πλευρά και ένα σχέδιο αγωγού από την άλλη.Αυτές οι σανίδες έχουν ένα στρώμα αγώγιμου υλικού (συνήθως χαλκό).Μια σανίδα μονής στρώσης αποτελείται από ένα υπόστρωμα, αγώγιμα μεταλλικά στρώματα, ένα προστατευτικό στρώμα συγκόλλησης και ένα μεταξωτό πλέγμα.Οι πλακέτες μονής στρώσης βρίσκονται σε πολλές απλούστερες ηλεκτρονικές συσκευές.
Πλεονεκτήματα του PCB μονής στρώσης
1. Ανέξοδο
Συνολικά, ένα PCB μονής στρώσης είναι λιγότερο δαπανηρό λόγω του απλοϊκού σχεδιασμού του.Αυτό συμβαίνει επειδή μπορεί να αναπτυχθεί με τρόπο αποδοτικό από άποψη χρόνου χωρίς να βασίζεται σε μεγάλο αριθμόΥλικό PCB.Επιπλέον, δεν απαιτεί πολλές γνώσεις.
2. Κατασκευάζεται γρήγορα
Με τόσο απλό σχεδιασμό και χαμηλή εξάρτηση πόρων, τα PCB μονής στρώσης μπορούν να κατασκευαστούν σε χρόνο μηδέν!Φυσικά, αυτό είναι ένα τεράστιο πλεονέκτημα, ειδικά εάν χρειάζεστε ένα PCB το συντομότερο δυνατό.
3. Εύκολο στην παραγωγή
Το δημοφιλές PCB μονής στρώσης μπορεί να σχεδιαστεί χωρίς τεχνικές δυσκολίες.Αυτό συμβαίνει επειδή προσφέρει μια απλή διαδικασία σχεδιασμού, ώστε οι κατασκευαστές και οι επαγγελματίες να μπορούν να τα παράγουν χωρίς προβλήματα.
4. Μπορείτε να παραγγείλετε μαζικά
Λόγω της εύκολης διαδικασίας ανάπτυξής τους, μπορείτε να παραγγείλετε πολλούς από αυτούς τους τύπους PCB ταυτόχρονα.Μπορείτε ακόμη να περιμένετε να δείτε μείωση του κόστους ανά ταμπλό αν παραγγείλετε χύμα.
Μειονεκτήματα του PCB μονής στρώσης
1. Περιορισμένη ταχύτητα και χωρητικότητα
Αυτές οι πλακέτες κυκλωμάτων προσφέρουν ελάχιστες επιλογές συνδεσιμότητας.Αυτό σημαίνει ότι η συνολική ισχύς και η ταχύτητα θα μειωθούν.Επιπλέον, η λειτουργική ικανότητα μειώνεται ως αποτέλεσμα του σχεδιασμού του.Το κύκλωμα ενδέχεται να μην λειτουργεί για εφαρμογές υψηλής ισχύος.
2. Δεν προσφέρει πολύ χώρο
Οι σύνθετες συσκευές δεν θα ωφεληθούν από μια πλακέτα κυκλώματος μίας στρώσης.Αυτό συμβαίνει γιατί προσφέρει πολύ λίγο χώρο για επιπλέονΕξαρτήματα SMDκαι συνδέσεις.Τα καλώδια που έρχονται σε επαφή μεταξύ τους θα κάνουν την πλακέτα να λειτουργήσει σωστά.Η βέλτιστη πρακτική περιλαμβάνει τη διασφάλιση ότι η πλακέτα κυκλώματος παρέχει επαρκή χώρο για τα πάντα.
3. Μεγαλύτερο και Βαρύτερο
Θα χρειαστεί να κάνετε την πλακέτα μεγαλύτερη για να παρέχετε πρόσθετες δυνατότητες για διάφορους επιχειρησιακούς σκοπούς.Ωστόσο, κάτι τέτοιο θα αυξήσει επίσης το βάρος του προϊόντος.
Εφαρμογή PCB μονής στρώσης
Λόγω του χαμηλού κόστους κατασκευής τους, οι σανίδες μονής όψης είναι δημοφιλείς σε πολλές οικιακές συσκευές καιηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης.Αυτά είναι δημοφιλή για συσκευές που μπορούν να αποθηκεύσουν λίγα δεδομένα.Μερικά παραδείγματα περιλαμβάνουν:
● Καφετιέρες
● Φώτα LED
● Αριθμομηχανές
● Ραδιόφωνα
● Τροφοδοτικά
● Διαφορετικοί τύποι αισθητήρων
● Μονάδες δίσκου στερεάς κατάστασης (SSD)
Τι είναι το πολυστρωματικό PCB;
Τα πολυστρωματικά PCB αποτελούνται από πολλαπλές πλακέτες διπλής όψης στοιβαγμένες η μία πάνω στην άλλη.Μπορούν να έχουν όσες σανίδες χρειάζονται, αλλά η μεγαλύτερη που κατασκευάστηκε είχε πάχος 129 στρώσεων.Συνήθως έχουν μεταξύ 4 και 12 στρώσεις.Ωστόσο, οι ασυνήθιστες ποσότητες μπορεί να οδηγήσουν σε προβλήματα όπως παραμόρφωση ή συστροφή μετά τη συγκόλληση.
Τα στρώματα υποστρώματος μιας σανίδας πολλαπλών στρώσεων έχουν ένα αγώγιμο μέταλλο σε κάθε πλευρά.Κάθε σανίδα ενώνεται χρησιμοποιώντας μια εξειδικευμένη κόλλα και ένα μονωτικό υλικό.Οι πλακέτες πολλαπλών στρώσεων έχουν μάσκες συγκόλλησης στις άκρες.
Πλεονεκτήματα του πολυστρωματικού PCB
1. Σύνθετα Έργα
Οι σύνθετες συσκευές που βασίζονται σε πρόσθετα εξαρτήματα και κυκλώματα χρειάζονται συνήθως ένα πολυστρωματικό PCB.Μπορείτε να επεκτείνετε την πλακέτα μέσω πρόσθετων ενσωματώσεων επιπέδων.Αυτό το καθιστά κατάλληλο για πρόσθετα κυκλώματα που διαθέτουν επιπλέον συνδέσεις, οι οποίες διαφορετικά δεν θα ταιριάζουν σε μια τυπική πλακέτα.
2. Πιο ανθεκτικό
Πρόσθετα στρώματα αυξάνουν το πάχος της σανίδας, καθιστώντας την ανθεκτική.Αυτό θα εξασφαλίσει στη συνέχεια μακροζωία και θα του επιτρέψει να επιβιώσει από απροσδόκητα γεγονότα, συμπεριλαμβανομένων των πτώσεων.
3. Σύνδεση
Πολλά εξαρτήματα χρειάζονται συνήθως περισσότερα από ένα σημεία σύνδεσης.Σε αυτήν την περίπτωση, ένα πολυστρωματικό PCB χρειάζεται μόνο ένα μεμονωμένο σημείο σύνδεσης.Συνολικά, αυτό το πλεονέκτημα συμβάλλει στον απλό σχεδιασμό και τα ελαφριά χαρακτηριστικά της συσκευής.
4. Περισσότερη ισχύς
Η προσθήκη μεγαλύτερης πυκνότητας σε ένα πολυεπίπεδο PCB το καθιστά πρακτικό για συσκευές υψηλής έντασης ισχύος.Γενικά, αυτό σημαίνει ότι μπορεί να λειτουργήσει πιο γρήγορα και αποτελεσματικά.Η αυξημένη χωρητικότητα το καθιστά κατάλληλο για ισχυρές συσκευές.
Μειονεκτήματα του πολυστρωματικού PCB
1. Πιο ακριβό
Μπορείτε να περιμένετε να πληρώσετε περισσότερα με μια πλακέτα κυκλώματος πολλαπλών επιπέδων, καθώς απαιτεί πρόσθετα υλικά, τεχνογνωσία και χρόνο για να αναπτυχθεί.Για το λόγο αυτό, θα πρέπει να βεβαιωθείτε ότι η χρήση ενός εξαρτήματος πολλαπλών επιπέδων είναι πιο συμφέρουσα από την τιμή.
2. Μακρύς χρόνος παράδοσης
Οι πλακέτες πολλαπλών στρώσεων θα χρειαστούν περισσότερο χρόνο για να αναπτυχθούν.Αυτό οφείλεται σε βασικά μέρη που απαιτούν κλείδωμα έτσι ώστε κάθε στρώμα να σχηματίζει μια ξεχωριστή σανίδα.Κάθε μία από αυτές τις διαδικασίες συμβάλλει στο συνολικό χρόνο ολοκλήρωσης.
3. Οι επισκευές μπορεί να είναι σύνθετες
Εάν ένα πολυεπίπεδο PCB αντιμετωπίζει προβλήματα, τότε μπορεί να είναι δύσκολο να επισκευαστεί.Ορισμένα εσωτερικά στρώματα μπορεί να μην είναι ορατά εξωτερικά, γεγονός που καθιστά πιο δύσκολο τον εντοπισμό του τι προκαλεί ζημιές σε εξαρτήματα ή φυσική πλακέτα.Επιπλέον, θα πρέπει να λάβετε υπόψη τον αριθμό των ενσωματωμένων εξαρτημάτων στην πλακέτα, επειδή καθιστά πιο δύσκολη την ολοκλήρωση των επισκευών.
Διαφορά: PCB μονής στρώσης έναντι PCB πολλαπλών επιπέδων
1. Διαδικασία Παραγωγής
Ένα PCB μονής στρώσης υφίσταται μια μακρά διαδικασία κατασκευής.Συνήθως, περιλαμβάνει τη χρήση πολλώνCNC μηχανική κατεργασίαδιαδικασίες για τη δημιουργία του πίνακα.Η όλη διαδικασία περιλαμβάνει κοπή-τρύπημα-τοποθέτηση γραφικών-χαρακτική-μάσκα συγκόλλησης και εκτύπωση.
Στη συνέχεια, περνάει από επιφανειακή επεξεργασία πριν δοκιμαστεί, επιθεωρηθεί και συσκευαστεί για αποστολή.
Εν τω μεταξύ, τα πολυστρωματικά PCB δημιουργούνται μέσω ειδικής διαδικασίας.Περιλαμβάνει την επικάλυψη στρωμάτων προεμποτισμού και θεμελιώδους υλικού μαζί μέσω υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας.Αυτό διασφαλίζει ότι ο αέρας δεν θα παγιδευτεί ανάμεσα σε κάθε στρώμα.Επίσης, σημαίνει ότι η ρητίνη θα καλύψει τους αγωγούς και η κόλλα που συγκρατεί κάθε στρώμα μαζί λιώνει και σκληραίνει σωστά.
2. Υλικό
Τα μονοστρωματικά και πολυστρωματικά PCB κατασκευάζονται με υλικά μετάλλου, FR-4, CEM, τεφλόν και πολυϊμιδίου.Ακόμα και τότε, ο χαλκός είναι η πιο κοινή επιλογή.
3. Κόστος
Συνολικά, το PCB μονής στρώσης είναι λιγότερο δαπανηρό από ένα PCB πολλαπλών στρώσεων.Αυτό οφείλεται κυρίως στα υλικά που χρησιμοποιούνται, στον χρόνο παραγωγής και στην τεχνογνωσία.Άλλοι παράγοντες μπορεί να επηρεάσουν την τιμή, όπως το μέγεθος, η πλαστικοποίηση, ο χρόνος παράδοσης κ.λπ.
4. Εφαρμογή
Γενικά, τα PCB μονής στρώσης χρησιμοποιούνται για απλές συσκευές, ενώ τα πολυστρωματικά PCB είναι πιο εφαρμόσιμα για προηγμένη τεχνολογία, όπως τα smartphone.
Αποφασίστε εάν χρειάζεστε PCB μονής ή πολλαπλής στρώσης
Θα βοηθούσε αν προσδιορίζατε εάν απαιτούνται για το έργο σας πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων πολλαπλών στρώσεων ή μονής στρώσης.Στη συνέχεια, σκεφτείτε ποιο είδος έργου έχετε και ποιο είναι το καλύτερο που ταιριάζει.Αυτές είναι οι πέντε ερωτήσεις που πρέπει να κάνετε στον εαυτό σας:
1. Ποιο επίπεδο λειτουργικότητας θα χρειαστώ;Μπορεί να χρειαστείτε περισσότερα στρώματα εάν είναι πιο περίπλοκο.
2. Ποιο είναι το μέγιστο μέγεθος σανίδας;Οι πλακέτες πολλαπλών στρώσεων επιτρέπουν μεγαλύτερη λειτουργικότητα σε μικρότερο χώρο.
3. Εκτιμάτε την αντοχή;Το πολυστρωματικό είναι η καλύτερη επιλογή εάν η ανθεκτικότητα είναι προτεραιότητα.
4. Πόσα πρέπει να ξοδέψω;Οι σανίδες μονής στρώσης είναι οι καλύτερες για προϋπολογισμούς μικρότερους από 500 $.
5. Ποιος είναι ο χρόνος παράδοσης των PCB;Ο χρόνος παράδοσης για την πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος μίας στρώσης είναι μικρότερος από εκείνον των πλακών πολλαπλών στρώσεων.
Άλλα τεχνικά ζητήματα, όπως η συχνότητα λειτουργίας, η πυκνότητα και τα επίπεδα σήματος, θα πρέπει να αντιμετωπιστούν.Αυτές οι ερωτήσεις θα καθορίσουν εάν χρειάζεστε έναν πίνακα με ένα, τρία, τέσσερα ή περισσότερα επίπεδα.
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-14-2023