Jednoslojni PCB u odnosu na višeslojni PCB – prednosti, nedostaci, dizajn i proizvodni proces.
Prijeprojektiranje tiskane pločice, morate odlučiti hoćete li koristiti jednoslojni ili višeslojni PCB. Obje vrste dizajna koriste se u mnogim svakodnevnim uređajima. Vrsta projekta za koji koristite ploču odredit će koja je najbolja za vas. Višeslojne ploče su češće za složene uređaje, dok se jednoslojne ploče mogu koristiti za jednostavnije uređaje. Ovaj će vam članak pomoći razumjeti razlike i odabrati pravu vrstu za svoj projekt.
Na temelju naziva tih PCB-a vjerojatno možete pogoditi koja je razlika. Jednoslojna ploča ima jedan sloj osnovnog materijala (također poznat kao podloga), dok višeslojne ploče sadrže više slojeva. Kada ih pažljivo proučite, primijetit ćete mnoge razlike u tome kako su te ploče konstruirane i funkcioniraju.
Ako ste zainteresirani za čitanje više o ove dvije vrste PCB-a, onda nastavite čitati!
Što je jednoslojni PCB?
Jednostrane ploče poznate su i kao jednostrane ploče. Imaju komponente s jedne strane i uzorak vodiča s druge strane. Ove ploče imaju jedan sloj vodljivog materijala (obično bakra). Jednoslojna ploča sastoji se od podloge, vodljivih metalnih slojeva, zaštitnog sloja za lemljenje i svilenog sita. Jednoslojne ploče nalaze se u mnogim jednostavnijim elektroničkim uređajima.
Prednosti jednoslojne PCB ploče
1. Jeftin
Sve u svemu, jednoslojni PCB je jeftiniji zbog svog jednostavnog dizajna. To je zato što se može razviti na vremenski učinkovit način bez oslanjanja na veliki brojPCB materijal. Osim toga, ne zahtijeva puno znanja.
2. Brza izrada
Uz tako jednostavan dizajn i malo oslanjanje na resurse, jednoslojni PCB-ovi mogu se proizvesti u tren oka! Naravno, to je velika prednost, pogotovo ako trebate PCB što je prije moguće.
3. Jednostavan za proizvodnju
Popularni jednoslojni PCB može se dizajnirati bez tehničkih poteškoća. To je zato što nudi jednostavan proces dizajna tako da ih proizvođači i profesionalci mogu proizvesti bez problema.
4. Možete naručiti na veliko
Zbog jednostavnog procesa razvoja, možete naručiti mnogo ovih tipova PCB-a u isto vrijeme. Možete čak očekivati pad troškova po ploči ako naručite na veliko.
Nedostaci jednoslojne PCB ploče
1. Ograničena brzina i kapacitet
Ove strujne ploče nude minimalne mogućnosti povezivanja. To znači da će se ukupna snaga i brzina smanjiti. Osim toga, radni kapacitet se smanjuje kao rezultat njegovog dizajna. Krug možda neće funkcionirati za aplikacije velike snage.
2. Ne nudi puno prostora
Složeni uređaji neće imati koristi od jednoslojne tiskane ploče. To je zato što nudi vrlo malo prostora za dodatkeSMD komponentei veze. Žice koje dolaze u kontakt jedna s drugom uzrokovat će neispravan rad ploče. Najbolja praksa uključuje osiguravanje da tiskana ploča ima dovoljno prostora za sve.
3. Veći i teži
Morat ćete povećati ploču kako biste pružili dodatne mogućnosti za razne operativne svrhe. Međutim, to će također povećati težinu proizvoda.
Primjena jednoslojne PCB ploče
Zbog niske cijene proizvodnje, jednostrane ploče su popularne u mnogim kućanskim aparatima ipotrošačka elektronika. Popularni su za uređaje koji mogu pohraniti malo podataka. Neki primjeri uključuju:
● Aparati za kavu
● LED svjetla
● Kalkulatori
● Radio uređaji
● Napajanja
● Različite vrste senzora
● Solid State diskovi (SSD)
Što je višeslojni sloj PCB-a?
Višeslojne PCB ploče sastoje se od više dvostranih ploča naslaganih jedna na drugu. Mogu imati onoliko ploča koliko je potrebno, ali najduža izrađena je bila debela 129 slojeva. Obično imaju između 4 i 12 slojeva. Međutim, neobične količine mogu dovesti do problema poput savijanja ili uvijanja nakon lemljenja.
Slojevi supstrata višeslojne ploče imaju vodljivi metal sa svake strane. Svaka ploča je spojena pomoću specijaliziranog ljepila i izolacijskog materijala. Višeslojne ploče imaju maske za lemljenje na rubovima.
Prednosti višeslojnog PCB-a
1. Složeni projekti
Složeni uređaji koji se oslanjaju na dodatne komponente i sklopove obično trebaju višeslojnu tiskanu ploču. Možete proširiti ploču putem dodatnih integracija slojeva. To ga čini prikladnim za dodatne sklopove koji imaju dodatne priključke, koji inače ne bi stali na standardnu ploču.
2. Izdržljiviji
Dodatni slojevi povećavaju debljinu ploče, čineći je izdržljivom. To će tada osigurati dugovječnost i omogućiti mu da preživi neočekivane događaje, uključujući padove.
3. Povezivanje
Za nekoliko komponenti obično je potrebno više od jedne priključne točke. U ovom slučaju, višeslojni PCB treba samo pojedinačnu spojnu točku. Općenito, ova prednost doprinosi jednostavnom dizajnu i laganim značajkama uređaja.
4. Više snage
Dodavanje veće gustoće višeslojnoj tiskanoj ploči čini je praktičnom za uređaje koji zahtijevaju veliku potrošnju energije. Općenito, to znači da može raditi brže i učinkovitije. Povećani kapacitet čini ga pogodnim za snažne uređaje.
Nedostaci višeslojne PCB ploče
1. Skuplje
Možete očekivati da ćete platiti više s višeslojnom tiskanom pločom jer zahtijeva dodatne materijale, stručnost i vrijeme za razvoj. Iz tog razloga, trebali biste osigurati da je korištenje višeslojne komponente povoljnije od cijene.
2. Dugo vrijeme isporuke
Za razvoj višeslojnih ploča trebat će više vremena. To je zbog bitnih dijelova koji zahtijevaju zaključavanje tako da svaki sloj formira zasebnu ploču. Svaki od ovih procesa doprinosi ukupnom vremenu završetka.
3. Popravci mogu biti složeni
Ako višeslojni PCB ima problema, može biti teško popraviti ga. Neki se unutarnji slojevi možda neće vidjeti izvana, što otežava precizno određivanje uzroka oštećenja komponente ili fizičke ploče. Osim toga, morat ćete uzeti u obzir broj integriranih komponenti na ploči jer to otežava dovršetak popravaka.
Razlika: jednoslojni PCB u odnosu na višeslojni PCB
1. Proizvodni proces
Jednoslojni PCB prolazi dugotrajan proces proizvodnje. Obično uključuje korištenje mnogihCNC obradaprocese za izradu ploče. Cijeli proces uključuje rezanje-bušenje-postavljanje grafike-jetkanje-masku za lemljenje i ispis.
Nakon toga prolazi površinsku obradu prije testiranja, pregleda i pakiranja za otpremu.
U međuvremenu, višeslojni PCB-ovi se stvaraju kroz poseban proces. Uključuje preklapanje slojeva preprega i temeljnog materijala uz pomoć visokog tlaka i temperature. To osigurava da se zrak neće zadržati između svakog sloja. Također, to znači da će smola prekriti vodiče, a ljepilo koje pričvršćuje svaki sloj zajedno se topi i ispravno stvrdnjava.
2. Materijal
Jednoslojni i višeslojni PCB-ovi se proizvode od metala, FR-4, CEM, teflona i poliimida. Čak i tada, bakar je najčešći izbor.
3. Trošak
Sve u svemu, jednoslojni PCB je jeftiniji od višeslojnog PCB-a. To je uglavnom zbog korištenih materijala, vremena za proizvodnju i stručnosti. Drugi čimbenici mogu utjecati na cijenu, uključujući veličinu, laminaciju, vrijeme isporuke itd.
4. Primjena
Općenito, jednoslojni PCB-ovi se koriste za jednostavne uređaje, dok su višeslojni PCB-i primjenjiviji za naprednu tehnologiju, kao što su pametni telefoni.
Odlučivanje trebate li jednoslojne ili višeslojne PCB ploče
Pomoglo bi kad biste odredili jesu li za vaš projekt potrebne višeslojne ili jednoslojne tiskane ploče. Zatim razmislite koju vrstu projekta imate i koji vam najbolje odgovara. Ovo je pet pitanja koja biste si trebali postaviti:
1. Koju razinu funkcionalnosti trebam? Možda će vam trebati više slojeva ako je složeniji.
2. Koja je najveća veličina ploče? Višeslojne ploče omogućuju više funkcionalnosti na manjem prostoru.
3. Cijenite li trajnost? Višeslojnost je najbolja opcija ako je trajnost prioritet.
4. Koliko moram potrošiti? Jednoslojne ploče su najbolje za proračune manje od 500 USD.
5. Koje je vrijeme isporuke za PCB? Vrijeme isporuke za jednoslojnu tiskanu pločicu je kraće nego za višeslojnu pločicu.
Ostala tehnička pitanja, kao što su frekvencija rada, gustoća i slojevi signala, morat će se riješiti. Ova pitanja će odrediti trebate li ploču s jednim, tri, četiri ili više slojeva.
Vrijeme objave: 14. veljače 2023