PCB חד-שכבתי לעומת PCB רב-שכבתי - יתרונות, חסרונות, תהליך תכנון וייצור.
לִפנֵיתכנון מעגל מודפס, עליכם להחליט האם להשתמש במעגל מודפס חד-שכבתי או רב-שכבתי. שני סוגי העיצוב משמשים במכשירים יומיומיים רבים. סוג הפרויקט בו אתם משתמשים בלוח יקבע איזה מהם הוא הטוב ביותר עבורכם. לוחות רב-שכבתיים נפוצים יותר עבור מכשירים מורכבים, בעוד שניתן להשתמש בלוחות חד-שכבתיים עבור מכשירים פשוטים יותר. מאמר זה יעזור לכם להבין את ההבדלים ולבחור את הסוג המתאים לפרויקט שלכם.
בהתבסס על שמות המעגלים המודפסים הללו, אתם בטח יכולים לנחש מה ההבדל. לוח בעל שכבה אחת מכיל שכבה אחת של חומר בסיס (הידועה גם כמצע), בעוד שלוחות רב-שכבתיות מכילות שכבות מרובות. כשתבחנו אותם מקרוב, תבחינו בהבדלים רבים באופן שבו לוחות אלה בנויים ובתפקודם.
אם אתם מעוניינים לקרוא עוד על שני סוגי ה-PCB הללו, המשיכו לקרוא!

מהו PCB שכבה יחידה?
לוחות חד-צדדיים ידועים גם כלוחות חד-צדדיים. יש להם רכיבים בצד אחד ותבנית מוליך בצד השני. ללוחות אלה שכבה אחת של חומר מוליך (בדרך כלל נחושת). לוח חד-שכבתי מורכב ממצע, שכבות מתכת מוליכות, שכבת הלחמה מגנה והדפס משי. לוחות חד-שכבתיים נמצאים במכשירים אלקטרוניים פשוטים רבים.

יתרונות של PCB שכבה אחת
1. זול
בסך הכל, PCB חד-שכבתי זול יותר בשל עיצובו הפשטני. הסיבה לכך היא שניתן לפתח אותו בצורה יעילה בזמן מבלי להסתמך על מספר רב שלחומר PCBבנוסף, זה לא דורש הרבה ידע.
2. ייצור מהיר
עם עיצוב כה פשוט ותלות נמוכה במשאבים, ניתן לייצר מעגלים מודפסים חד-שכבתיים במהירות! כמובן, זהו יתרון עצום, במיוחד אם אתם זקוקים למעגל מודפס בהקדם האפשרי.
3. קל לייצור
ניתן לתכנן את המעגל המודפס החד-שכבתי הפופולרי ללא קשיים טכניים. הסיבה לכך היא שהוא מציע תהליך עיצוב פשוט כך שיצרנים ואנשי מקצוע יכולים לייצר אותו ללא בעיות.
4. ניתן להזמין בכמויות גדולות
בזכות תהליך הפיתוח הקל שלהם, ניתן להזמין מגוון רחב של סוגי PCB אלה בו זמנית. ניתן אפילו לצפות לירידה בעלויות ללוח אם תזמינו בכמויות גדולות.
חסרונות של PCB שכבה אחת
1. מהירות וקיבולת מוגבלים
מעגלים אלה מציעים אפשרויות קישוריות מינימליות. משמעות הדבר היא שההספק והמהירות הכוללים יפחתו. בנוסף, קיבולת הפעולה פוחתת כתוצאה מהתכנון שלהם. ייתכן שהמעגל לא יפעל עבור יישומים בעלי הספק גבוה.
2. זה לא מציע הרבה מקום
מכשירים מורכבים לא ייהנו מלוח מעגלים חד-שכבתי. הסיבה לכך היא שהוא מציע מעט מאוד מקום לרכיבים נוספים.רכיבי SMDוחיבורים. חוטים הבאים במגע זה עם זה יגרמו ללוח לפעול בצורה לא תקינה. הנוהג הטוב ביותר כרוך בוודאות שללוח המעגלים יש מספיק מקום לכל דבר.
3. גדול וכבד יותר
תצטרכו להגדיל את הלוח כדי לספק יכולות נוספות למטרות תפעוליות שונות. עם זאת, פעולה זו תגדיל גם את משקל המוצר.
יישום של PCB שכבה אחת
בשל עלות הייצור הנמוכה שלהם, לוחות חד-צדדיים פופולריים במכשירי חשמל ביתיים רבים.מוצרי אלקטרוניקהאלה פופולריים עבור מכשירים שיכולים לאחסן מעט נתונים. כמה דוגמאות כוללות:
● מכונות קפה
● נורות LED
● מחשבונים
● מכשירי רדיו
● ספקי כוח
● סוגי חיישנים שונים
● כונני מצב מוצק (SSD)
מהו PCB רב שכבתי?
מעגלים מודפסים רב-שכבתיים מורכבים ממספר רב של לוחות דו-צדדיים המוערמים זה על גבי זה. ניתן לכלול מספר לוחות לפי הצורך, אך הארוך ביותר שיוצר היה בעובי של 129 שכבות. בדרך כלל יש להם בין 4 ל-12 שכבות. עם זאת, כמויות חריגות עלולות להוביל לבעיות כמו עיוות או פיתול לאחר הלחמה.
שכבות המצע של לוח רב-שכבתי כוללות מתכת מוליכה מכל צד. כל לוח מחובר באמצעות דבק מיוחד וחומר מבודד. ללוחות הרב-שכבתיים יש מסכות הלחמה בקצוות.

יתרונות של PCB רב שכבתי
1. פרויקטים מורכבים
התקנים מורכבים המסתמכים על רכיבים ומעגלים נוספים זקוקים בדרך כלל למעגל מודפס רב-שכבתי. ניתן להרחיב את הלוח באמצעות שילובי שכבות נוספות. 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. זה יבטיח אורך חיים ויאפשר לו לשרוד אירועים בלתי צפויים, כולל נפילות.
3. חיבור
מספר רכיבים בדרך כלל יזדקקו ליותר מנקודת חיבור אחת. במקרה זה, לוח מעגל מודפס רב-שכבתי זקוק רק לנקודת חיבור בודדת. בסך הכל, יתרון זה תורם לעיצוב הפשוט של ההתקן ולתכונות הקלות שלו.
4. יותר כוח
הוספת צפיפות רבה יותר למעגל מודפס רב-שכבתי הופכת אותו לפרקטי עבור התקנים עתירי אנרגיה. באופן כללי, משמעות הדבר היא שהוא יכול לפעול מהר וביעילות רבה יותר. הקיבולת המוגברת הופכת אותו למתאים עבור התקנים רבי עוצמה.
חסרונות של PCB רב שכבתי
1. יקר יותר
אתם יכולים לצפות לשלם יותר עבור מעגל רב-שכבתי מכיוון שהוא דורש חומרים נוספים, מומחיות וזמן פיתוח. מסיבה זו, עליכם לוודא שהשימוש ברכיב רב-שכבתי משתלם יותר מהמחיר.
2. זמן אספקה ארוך
פיתוח לוחות רב-שכבתיים ייקח זמן רב יותר. הסיבה לכך היא חלקים חיוניים הדורשים נעילה כך שכל שכבה תיצור לוח נפרד. כל אחד מהתהליכים הללו תורם לזמן ההשלמה הכולל.
3. תיקונים יכולים להיות מורכבים
אם לוח PCB רב-שכבתי נתקל בבעיות, ייתכן שיהיה קשה לתקן אותו. ייתכן שלא ניתן לראות חלק מהשכבות הפנימיות מבחוץ, מה שמקשה על זיהוי הגורם לנזקים לרכיבים או ללוח הפיזי. בנוסף, תצטרכו לקחת בחשבון את מספר הרכיבים המשולבים בלוח מכיוון שזה מקשה על השלמת התיקונים.
ההבדל: PCB שכבה אחת לעומת PCB רב שכבתי
1. תהליך ייצור
לוח PCB חד-שכבתי עובר תהליך ייצור ארוך. בדרך כלל, הוא כרוך בשימוש במספר רב שלעיבוד שבבי CNCתהליכים ליצירת הלוח. התהליך כולו כולל חיתוך-קידוח-מיקום גרפיקה-איכול-מסיכת הלחמה והדפסה.
לאחר מכן, הוא עובר טיפול פני השטח לפני שהוא נבדק, נבדק ונארז למשלוח.
בינתיים, מעגלים מודפסים רב-שכבתיים נוצרים באמצעות תהליך מיוחד. זה כרוך בציפוי שכבות של חומר פרפרג וחומר יסוד יחד תחת לחץ וטמפרטורה גבוהים. זה מבטיח שאוויר לא ילכד בין כל שכבה. כמו כן, משמעות הדבר היא שהשרף יכסה את המוליכים והדבק המחבר כל שכבה יחד נמס ומתקשה כראוי.
2. חומר
מעגלים מודפסים חד-שכבתיים ורב-שכבתיים מיוצרים באמצעות מתכת, FR-4, CEM, טפלון ופוליאימיד. גם אז, נחושת היא הבחירה הנפוצה ביותר.
3. עלות
בסך הכל, לוח PCB חד-שכבתי זול יותר מלוח PCB רב-שכבתי. זה בעיקר בגלל החומרים שבהם משתמשים, זמן הייצור והמומחיות. גורמים נוספים עשויים להשפיע על המחיר, כולל גודל, למינציה, זמן אספקה וכו'.
4. יישום
באופן כללי, מעגלים מודפסים חד-שכבתיים משמשים עבור מכשירים פשוטים, בעוד שמעגלים מודפסים רב-שכבתיים ישימים יותר עבור טכנולוגיה מתקדמת, כגון סמארטפונים.
החלטה האם אתם זקוקים למעגלים מודפסים חד-שכבתיים או רב-שכבתיים
יעזור אם תקבעו האם נדרשים מעגלים מודפסים רב-שכבתיים או חד-שכבתיים לפרויקט שלכם. לאחר מכן, שקלו איזה סוג פרויקט יש לכם ומהי האפשרות המתאימה ביותר. אלו הן חמש השאלות שעליכם לשאול את עצמכם:
1. איזו רמת פונקציונליות אצטרך? ייתכן שתצטרך שכבות נוספות אם זה מורכב יותר.
2. מהו גודל הלוח המקסימלי? לוחות רב-שכבתיים מאפשרים פונקציונליות רבה יותר בשטח קטן יותר.
3. האם אתה מעריך עמידות? רב שכבתי הוא האפשרות הטובה ביותר אם עמידות היא בראש סדר העדיפויות.
4. כמה אני צריך להוציא? לוחות חד-שכבתיים מתאימים ביותר לתקציבים של פחות מ-500 דולר.
5. מהו זמן האספקה של מעגלים מודפסים (PCBs)? זמן האספקה של מעגל מודפס חד-שכבתי קצר יותר מזה של לוחות רב-שכבתיים.
יש צורך להתייחס לשאלות טכניות נוספות, כגון תדירות פעולה, צפיפות ושכבות אות. שאלות אלו יקבעו האם אתם זקוקים ללוח עם שכבה אחת, שלוש, ארבע או יותר.
זמן פרסום: 14 בפברואר 2023