PCB Single Layer לעומת Multi Layer PCB - יתרונות, חסרונות, תהליך עיצוב וייצור.
לפניתכנון לוח מעגלים מודפס, עליך להחליט אם להשתמש ב-PCB חד-שכבתי או רב-שכבתי.שני סוגי העיצוב משמשים במכשירים יומיומיים רבים.סוג הפרויקט שבו אתה משתמש בלוח יקבע איזה מהם הכי מתאים לך.לוחות רב-שכבתיים נפוצים יותר עבור מכשירים מורכבים, ואילו לוחות חד-שכבתיים יכולים לשמש עבור מכשירים פשוטים יותר.מאמר זה יעזור לך להבין את ההבדלים ולבחור את הסוג המתאים לפרויקט שלך.
בהתבסס על השמות של PCBs אלה, אתה כנראה יכול לנחש מה ההבדל.ללוח חד-שכבתי יש שכבה אחת של חומר בסיס (המכונה גם מצע), בעוד שלוחות רב-שכבתיים מכילים מספר שכבות.כאשר בוחנים אותם מקרוב, תבחינו בהבדלים רבים באופן שבו הלוחות הללו בנויים ומתפקדים.
אם אתה מעוניין לקרוא עוד על שני סוגי PCB אלה, המשך לקרוא!
מהו PCB Single Layer?
לוחות חד-צדדיים ידועים גם בתור לוחות חד-צדדיים.יש להם רכיבים בצד אחד ותבנית מוליכים בצד השני.ללוחות אלה יש שכבה אחת של חומר מוליך (בדרך כלל נחושת).לוח חד-שכבתי מורכב ממצע, שכבות מתכת מוליכות, שכבת הלחמה מגינה ומסך משי.לוחות חד-שכבתיים נמצאים בהרבה מכשירים אלקטרוניים פשוטים יותר.
היתרונות של PCB Single Layer
1. לא יקר
בסך הכל, PCB חד-שכבתי הוא פחות יקר בגלל העיצוב הפשטני שלו.הסיבה לכך היא שניתן לפתח אותו בצורה יעילה בזמן מבלי להסתמך על מספר רב שלחומר PCB.בנוסף, זה לא דורש הרבה ידע.
2. מיוצר במהירות
עם עיצוב פשוט כל כך והסתמכות על משאבים נמוכים, ניתן לייצר PCB חד-שכבתי תוך זמן קצר!כמובן, זה יתרון עצום, במיוחד אם אתה צריך PCB בהקדם האפשרי.
3. קל לייצור
ניתן לעצב את ה-PCB החד-שכבתי הפופולרי ללא קשיים טכניים.הסיבה לכך היא שהוא מציע תהליך עיצוב פשוט כך שיצרנים ואנשי מקצוע יכולים לייצר אותם ללא בעיות.
4. ניתן להזמין בתפזורת
בגלל תהליך הפיתוח הקל שלהם, אתה יכול להזמין הרבה סוגי PCB אלה בו-זמנית.אתה יכול אפילו לצפות לראות ירידה בעלויות ללוח אם אתה מזמין בכמויות גדולות.
חסרונות של PCB Single Layer
1. מהירות וקיבולת מוגבלת
לוחות מעגלים אלה מציעים אפשרויות מינימליות לקישוריות.זה אומר שהכוח והמהירות הכוללים יפחתו.בנוסף, היכולת התפעולית פוחתת כתוצאה מהתכנון שלו.ייתכן שהמעגל לא יפעל עבור יישומים בעלי הספק גבוה.
2. זה לא מציע הרבה מקום
מכשירים מורכבים לא ייהנו מלוח מעגלים חד-שכבתי.זה בגלל שהוא מציע מעט מאוד מקום לתוספתרכיבי SMDוקשרים.חוטים הבאים במגע זה עם זה יגרמו ללוח לפעול באופן לא תקין.השיטה הטובה ביותר כוללת הבטחה שהלוח מספק מספיק מקום לכל דבר.
3. גדול וכבד יותר
תצטרך להגדיל את הלוח כדי לספק יכולות נוספות למטרות תפעוליות שונות.עם זאת, פעולה זו תגדיל גם את משקל המוצר.
יישום של PCB בשכבה אחת
בגלל עלות הייצור הנמוכה שלהם, לוחות חד-צדדיים פופולריים במכשירי חשמל ביתיים רביםמוצרי אלקטרוניקה.אלה פופולריים עבור מכשירים שיכולים לאחסן נתונים מועטים.כמה דוגמאות כוללות:
● מכונות קפה
● נורות לד
● מחשבונים
● מכשירי רדיו
● ספקי כוח
● סוגי חיישנים משתנים
● כונני מצב מוצק (SSD)
מהו PCB רב שכבתי?
לוחות PCB רב-שכבתיים מורכבים ממספר לוחות דו-צדדיים המוערמים זה על גבי זה.הם יכולים לכלול כמה לוחות לפי הצורך, אבל הארוך ביותר שנעשה היה בעובי של 129 שכבות.יש להם בדרך כלל בין 4 ל-12 שכבות.עם זאת, כמויות חריגות עלולות להוביל לבעיות כמו עיוות או פיתול לאחר הלחמה.
לשכבות המצע של לוח רב שכבתי יש מתכת מוליכה בכל צד.כל לוח מחובר באמצעות דבק מיוחד וחומר מבודד.ללוחות הרב-שכבתיים יש מסיכות הלחמה בקצוות.
היתרונות של PCB רב שכבתי
1. פרויקטים מורכבים
התקנים מורכבים המסתמכים על רכיבים ומעגלים נוספים זקוקים בדרך כלל ל-PCB רב-שכבתי.אתה יכול להרחיב את הלוח באמצעות שילובי שכבות נוספים.זה הופך אותו למתאים למעגלים נוספים הכוללים חיבורים נוספים, שאחרת לא יתאימו ללוח סטנדרטי.
2. עמיד יותר
שכבות נוספות מגדילות את עובי הלוח, מה שהופך אותו לעמיד.לאחר מכן זה יבטיח אריכות ימים ויאפשר לו לשרוד אירועים בלתי צפויים, כולל נפילות.
3. חיבור
מספר רכיבים יצטרכו בדרך כלל יותר מנקודת חיבור אחת.במקרה זה, PCB רב שכבתי צריך רק נקודת חיבור בודדת.בסך הכל, יתרון זה תורם לעיצוב הפשוט של המכשיר ולתכונות קלות המשקל של המכשיר.
4. יותר כוח
הוספת צפיפות רבה יותר ל-PCB רב-שכבתי הופכת אותו למעשי עבור מכשירים עתירי חשמל.בדרך כלל, זה אומר שהוא יכול לפעול במהירות וביעילות רבה יותר.הקיבולת המוגברת הופכת אותו למתאים למכשירים רבי עוצמה.
חסרונות של PCB רב שכבתי
1. יקר יותר
אתה יכול לצפות לשלם יותר עם לוח מעגלים רב-שכבתי מכיוון שהוא דורש חומרים נוספים, מומחיות וזמן לפיתוח.מסיבה זו, כדאי לוודא ששימוש ברכיב רב-שכבתי משתלם יותר מהמחיר.
2. זמן אספקה ארוך
ייקח זמן רב יותר לפיתוח לוחות רב-שכבתיים.זאת בשל חלקים חיוניים הדורשים נעילה כך שכל שכבה תהווה לוח בודד.כל אחד מהתהליכים הללו תורם לזמן ההשלמה הכולל.
3. תיקונים יכולים להיות מורכבים
אם PCB רב שכבתי נתקל בבעיות, אז זה יכול להיות קשה לתקן.חלק מהשכבות הפנימיות עשויות שלא להיראות מבחוץ, מה שמקשה על זיהוי הגורם לנזק של רכיבים או לוחות פיזיים.בנוסף, תצטרך לשקול את מספר הרכיבים המשולבים על הלוח מכיוון שהוא מקשה על השלמת התיקונים.
הבדל: PCB יחיד שכבה לעומת PCB רב שכבתית
1. תהליך ייצור
PCB שכבה אחת עובר תהליך ייצור ארוך.בדרך כלל, זה כרוך בשימוש ברביםעיבוד CNCתהליכים ליצירת הלוח.התהליך כולו כולל חיתוך-קידוח-הצבת גרפיקה-תחריט-הלחמה של מסכה והדפסה.
לאחר מכן, הוא עובר טיפול פני השטח לפני שהוא נבדק, נבדק וארוז למשלוח.
בינתיים, PCBs רב שכבתיים נוצרים בתהליך מיוחד.זה כרוך בשכבת-על שכבות של חומרי יסוד וחומר היסוד יחד באמצעות לחץ וטמפרטורה גבוהים.זה מבטיח שאוויר לא ייכלא בין כל שכבה.כמו כן, זה אומר ששרף יכסה את המוליכים והדבק המחבר כל שכבה יחד נמס ומתרפא בצורה נכונה.
2. חומר
PCB חד-שכבתי ורב-שכבתי מיוצרים באמצעות מתכת, FR-4, CEM, טפלון וחומרי פוליאמיד.גם אז, נחושת היא הבחירה הנפוצה ביותר.
3. עלות
בסך הכל, ה-PCB החד-שכבתי הוא פחות יקר מאשר ה-PCB הרב-שכבתי.זה בעיקר בגלל החומרים שבהם נעשה שימוש, זמן הייצור והמומחיות.גורמים אחרים עשויים להשפיע על המחיר, כולל גודל, למינציה, זמן אספקה וכו'.
4. יישום
בדרך כלל, PCBs חד-שכבתיים משמשים למכשירים פשוטים, בעוד ש-PCBs רב-שכבתיים מתאימים יותר לטכנולוגיה מתקדמת, כגון סמארטפונים.
החלטה אם אתה צריך PCB חד-שכבתי או רב-שכבתי
זה יעזור אם תקבע אם מעגלים מודפסים רב-שכבתיים או חד-שכבתיים נדרשים עבור הפרויקט שלך.לאחר מכן, שקול איזה סוג של פרויקט יש לך ומה ההתאמה הטובה ביותר.אלו חמש השאלות שאתה צריך לשאול את עצמך:
1. איזו רמת פונקציונליות אדרוש?ייתכן שתצטרך יותר שכבות אם זה מורכב יותר.
2. מהו גודל הלוח המקסימלי?לוחות רב שכבתיים מאפשרים יותר פונקציונליות בשטח קטן יותר.
3. האם אתה מעריך עמידות?רב שכבתי היא האפשרות הטובה ביותר אם העמידות היא בראש סדר העדיפויות.
4. כמה אני צריך להוציא?לוחות חד-שכבה הם הטובים ביותר עבור תקציבים הנמוכים מ-$500.
5. מהו זמן ההובלה עבור PCBs?זמן ההובלה עבור לוח מעגלים מודפס חד-שכבתי קצר יותר מזה של לוחות רב-שכבתיים.
יש להתייחס לשאלות טכניות אחרות, כגון תדירות פעולה, צפיפות ושכבות אות.שאלות אלו יקבעו אם אתה צריך לוח עם שכבה אחת, שלוש, ארבע או יותר.
זמן פרסום: 14-2-2023