PCB cu un singur strat vs. PCB cu mai multe straturi – Avantaje, dezavantaje, proiectare și proces de fabricație.
Înainteproiectarea unei plăci cu circuite imprimate, trebuie să decideți dacă utilizați un PCB cu un singur strat sau cu mai multe straturi. Ambele tipuri de design sunt utilizate în multe dispozitive de zi cu zi. Tipul de proiect pentru care utilizați placa va determina care dintre ele este cea mai potrivită pentru dvs. Plăcile cu mai multe straturi sunt mai frecvente pentru dispozitivele complexe, în timp ce plăcile cu un singur strat pot fi utilizate pentru dispozitive mai simple. Acest articol vă va ajuta să înțelegeți diferențele și să alegeți tipul potrivit pentru proiectul dvs.
Pe baza denumirilor acestor PCB-uri, probabil vă puteți da seama care este diferența. O placă cu un singur strat are un strat de material de bază (cunoscut și sub numele de substrat), în timp ce plăcile multistrat conțin mai multe straturi. Examinându-le cu atenție, veți observa multe diferențe în modul în care aceste plăci sunt construite și funcționează.
Dacă ești interesat să citești mai multe despre aceste două tipuri de PCB, atunci continuă să citești!
Ce este un PCB cu un singur strat?
Plăcile cu o singură față sunt cunoscute și sub denumirea de plăci cu o singură față. Acestea au componente pe o parte și un model conductor pe cealaltă. Aceste plăci au un strat de material conductiv (de obicei cupru). O placă cu un singur strat constă dintr-un substrat, straturi metalice conductive, un strat protector de lipire și o imprimare prin serigrafie. Plăcile cu un singur strat se găsesc în multe dispozitive electronice mai simple.
Avantajele PCB-urilor cu un singur strat
1. Ieftin
Per total, un PCB cu un singur strat este mai puțin costisitor datorită designului său simplist. Asta pentru că poate fi dezvoltat într-un mod eficient din punct de vedere al timpului, fără a se baza pe un număr mare deMaterial PCBÎn plus, nu necesită multe cunoștințe.
2. Fabricat rapid
Cu un design atât de simplu și o dependență redusă de resurse, PCB-urile cu un singur strat pot fi fabricate în cel mai scurt timp! Desigur, acesta este un avantaj uriaș, mai ales dacă aveți nevoie de un PCB cât mai curând posibil.
3. Ușor de produs
Popularul PCB cu un singur strat poate fi proiectat fără dificultăți tehnice. Asta pentru că oferă un proces de proiectare simplu, astfel încât producătorii și profesioniștii le pot produce fără probleme.
4. Puteți comanda în vrac
Datorită procesului lor ușor de dezvoltare, puteți comanda mai multe dintre aceste tipuri de PCB în același timp. Vă puteți aștepta chiar să observați o scădere a costurilor per placă dacă comandați în vrac.
Dezavantajele PCB-urilor cu un singur strat
1. Viteză și capacitate limitate
Aceste plăci de circuit oferă opțiuni minime de conectivitate. Aceasta înseamnă că puterea și viteza totală vor diminua. În plus, capacitatea operațională scade ca urmare a designului său. Este posibil ca circuitul să nu funcționeze pentru aplicații de mare putere.
2. Nu oferă mult spațiu
Dispozitivele complexe nu vor beneficia de o placă de circuit cu un singur strat. Asta pentru că oferă foarte puțin spațiu pentru componente suplimentare.Componente SMDși conexiuni. Firele care intră în contact între ele vor cauza funcționarea necorespunzătoare a plăcii. Cea mai bună practică implică asigurarea faptului că placa de circuit oferă suficient spațiu pentru tot.
3. Mai mare și mai greu
Va trebui să măriți placa pentru a oferi capabilități suplimentare în diverse scopuri operaționale. Cu toate acestea, acest lucru va crește și greutatea produsului.
Aplicarea PCB-ului cu un singur strat
Datorită costului redus de fabricație, plăcile cu o singură față sunt populare în multe electrocasnice șielectronice de larg consumAcestea sunt populare pentru dispozitivele care pot stoca puține date. Câteva exemple includ:
● Aparate de cafea
● Lumini LED
● Calculatoare
● Radiouri
● Surse de alimentare
● Diferite tipuri de senzori
● Unități SSD (Solid State Drives)
Ce este un PCB multistrat?
PCB-urile multistrat constau din mai multe plăci cu două fețe așezate una peste alta. Pot avea oricâte plăci este necesar, dar cea mai lungă realizată a avut o grosime de 129 de straturi. De obicei, au între 4 și 12 straturi. Cu toate acestea, cantități neobișnuite pot duce la probleme precum deformarea sau răsucirea după lipire.
Straturile substrat ale unei plăci multistrat au câte un metal conductiv pe fiecare parte. Fiecare placă este îmbinată folosind un adeziv specializat și un material izolant. Plăcile multistrat au măști de lipire la margini.
Avantajele PCB-urilor multistrat
1. Proiecte complexe
Dispozitivele complexe care se bazează pe componente și circuite suplimentare necesită de obicei un PCB multistrat. Puteți extinde placa prin integrări de straturi suplimentare. Acest lucru o face potrivită pentru circuite suplimentare care prezintă conexiuni suplimentare, care altfel nu s-ar potrivi pe o placă standard.
2. Mai durabil
Straturile suplimentare măresc grosimea plăcii, făcând-o durabilă. Acest lucru va asigura longevitatea și îi va permite să reziste evenimentelor neașteptate, inclusiv căzăturilor.
3. Conexiune
Mai multe componente ar necesita, de obicei, mai mult de un punct de conectare. În acest caz, un PCB multistrat are nevoie doar de un punct de conectare individual. Per total, acest avantaj contribuie la designul simplu și la caracteristicile de greutate redusă ale dispozitivului.
4. Mai multă putere
Adăugarea unei densități sporite la un PCB multistrat îl face practic pentru dispozitivele care consumă multă energie. În general, aceasta înseamnă că poate funcționa mai rapid și mai eficient. Capacitatea crescută îl face potrivit pentru dispozitive puternice.
Dezavantajele PCB-urilor cu straturi multiple
1. Mai scump
Vă puteți aștepta să plătiți mai mult pentru o placă de circuit multistrat, deoarece necesită materiale suplimentare, expertiză și timp de dezvoltare. Din acest motiv, ar trebui să vă asigurați că utilizarea unei componente multistrat este mai avantajoasă decât prețul.
2. Timp lung de execuție
Plăcile multistrat vor dura mai mult timp pentru a fi dezvoltate. Acest lucru se datorează pieselor esențiale care necesită blocare, astfel încât fiecare strat să formeze o placă individuală. Fiecare dintre aceste procese contribuie la timpul total de finalizare.
3. Reparațiile pot fi complexe
Dacă un PCB cu mai multe straturi întâmpină probleme, atunci poate fi dificil de reparat. Este posibil ca unele straturi interne să nu fie vizibile din exterior, ceea ce face mai dificilă identificarea cauzelor care deteriorează componentele sau placa fizică. În plus, va trebui să luați în considerare numărul de componente integrate de pe placă, deoarece acest lucru face ca reparațiile să fie mai dificil de finalizat.
Diferența: PCB cu un singur strat vs. PCB cu mai multe straturi
1. Procesul de fabricație
Un PCB cu un singur strat trece printr-un proces lung de fabricație. De obicei, implică utilizarea mai multorPrelucrare CNCprocese pentru crearea plăcii. Întregul proces implică tăiere-găurire-plasare grafică-gravare-lipire mască și imprimare.
Ulterior, trece printr-un tratament de suprafață înainte de a fi testat, inspectat și ambalat pentru expediere.
Între timp, PCB-urile multistrat sunt create printr-un proces special. Acesta implică suprapunerea straturilor de prepreg și material de fundație prin presiune și temperatură ridicate. Acest lucru asigură că aerul nu va fi prins între fiecare strat. De asemenea, înseamnă că rășina va acoperi conductorii, iar adezivul care fixează fiecare strat împreună se topește și se întărește corect.
2. Material
PCB-urile cu un singur strat și mai multe straturi sunt fabricate folosind materiale metalice, FR-4, CEM, teflon și poliimidă. Chiar și în acest caz, cuprul este cea mai comună alegere.
3. Costul
Per total, PCB-ul cu un singur strat este mai puțin costisitor decât unul cu mai multe straturi. Acest lucru se datorează în principal materialelor utilizate, timpului de producție și expertizei. Alți factori pot afecta prețul, inclusiv dimensiunea, laminarea, timpul de livrare etc.
4. Aplicație
În general, PCB-urile cu un singur strat sunt utilizate pentru dispozitive simple, în timp ce PCB-urile cu mai multe straturi sunt mai aplicabile pentru tehnologii avansate, cum ar fi smartphone-urile.
Decizia dacă aveți nevoie de PCB-uri cu un singur strat sau cu mai multe straturi
Ar fi util să stabiliți dacă pentru proiectul dumneavoastră sunt necesare plăci cu circuite imprimate multistrat sau monostrat. Apoi, luați în considerare ce tip de proiect aveți și care este cea mai potrivită variantă. Acestea sunt cele cinci întrebări pe care ar trebui să vi le puneți:
1. Ce nivel de funcționalitate voi avea nevoie? Este posibil să aveți nevoie de mai multe straturi dacă este mai complex.
2. Care este dimensiunea maximă a plăcii? Plăcile multistrat permit mai multă funcționalitate într-o suprafață mai mică.
3. Prețuiești durabilitatea? Straturile multiple sunt cea mai bună opțiune dacă durabilitatea este o prioritate.
4. Cât trebuie să cheltuiesc? Plăcile cu un singur strat sunt cele mai bune pentru bugete mai mici de 500 USD.
5. Care este timpul de execuție pentru PCB-uri? Timpul de execuție pentru plăcile cu circuite imprimate cu un singur strat este mai scurt decât cel al plăcilor cu mai multe straturi.
Vor trebui abordate și alte aspecte tehnice, cum ar fi frecvența de funcționare, densitatea și straturile de semnal. Aceste întrebări vor determina dacă aveți nevoie de o placă cu unul, trei, patru sau mai multe straturi.
Data publicării: 14 februarie 2023