PCB d'una sola capa vs. PCB multicapa: avantatges, desavantatges, disseny i procés de fabricació.
Abansdisseny d'una placa de circuit imprès, heu de decidir si voleu utilitzar una placa de circuit imprès d'una sola capa o de diverses capes. Tots dos tipus de disseny s'utilitzen en molts dispositius quotidians. El tipus de projecte per al qual utilitzeu la placa determinarà quin és el millor per a vosaltres. Les plaques de diverses capes són més comunes per a dispositius complexos, mentre que les plaques d'una sola capa es poden utilitzar per a dispositius més senzills. Aquest article us ajudarà a entendre les diferències i a triar el tipus adequat per al vostre projecte.
A jutjar pels noms d'aquestes plaques de circuit imprès (PCB), probablement podeu endevinar quina és la diferència. Una placa d'una sola capa té una capa de material base (també conegut com a substrat), mentre que les plaques multicapa contenen diverses capes. Si les examineu de prop, notareu moltes diferències en la manera com estan construïdes i funcionen aquestes plaques.
Si us interessa llegir més sobre aquests dos tipus de PCB, continueu llegint!
Què és una PCB d'una sola capa?
Les plaques d'una sola cara també es coneixen com a plaques d'una sola cara. Tenen components en un costat i un patró conductor a l'altre. Aquestes plaques tenen una capa de material conductor (normalment coure). Una placa d'una sola capa consisteix en un substrat, capes metàl·liques conductores, una capa de soldadura protectora i una serigrafia. Les plaques d'una sola capa es troben en molts dispositius electrònics més senzills.
Avantatges de la PCB d'una sola capa
1. Barat
En general, una placa de circuit imprès d'una sola capa és menys costosa a causa del seu disseny simplista. Això és degut a que es pot desenvolupar de manera eficient en el temps sense dependre d'un gran nombre deMaterial de PCBA més, no requereix gaires coneixements.
2. Fabricació ràpida
Amb un disseny tan senzill i una baixa dependència de recursos, les plaques de circuit imprès d'una sola capa es poden fabricar en molt poc temps! Per descomptat, això és un gran avantatge, sobretot si necessiteu una placa de circuit imprès el més aviat possible.
3. Fàcil de produir
La popular placa de circuit imprès d'una sola capa es pot dissenyar sense dificultats tècniques. Això és degut a que ofereix un procés de disseny senzill, de manera que els fabricants i els professionals poden produir-la sense problemes.
4. Pots fer comandes a granel
A causa del seu fàcil procés de desenvolupament, podeu demanar molts d'aquests tipus de PCB alhora. Fins i tot podeu esperar veure una disminució en els costos per placa si feu la comanda a l'engròs.
Desavantatges de la PCB d'una sola capa
1. Velocitat i capacitat limitades
Aquestes plaques de circuit ofereixen opcions mínimes de connectivitat. Això significa que la potència i la velocitat generals disminuiran. A més, la capacitat operativa disminueix com a resultat del seu disseny. És possible que el circuit no funcioni per a aplicacions d'alta potència.
2. No ofereix gaire espai
Els dispositius complexos no es beneficiaran d'una placa de circuits d'una sola capa. Això és degut a que ofereix molt poc espai per a elements addicionals.Components SMDi connexions. Els cables que entrin en contacte entre si faran que la placa no funcioni correctament. La millor pràctica és assegurar-se que la placa de circuits ofereixi prou espai per a tot.
3. Més gran i més pesat
Haureu de fer la placa més gran per proporcionar capacitats addicionals per a diversos propòsits operatius. Tanmateix, fer això també augmentarà el pes del producte.
Aplicació de PCB d'una sola capa
A causa del seu baix cost de fabricació, els taulers d'una sola cara són populars en molts electrodomèstics ielectrònica de consumAquests són populars per a dispositius que poden emmagatzemar poques dades. Alguns exemples inclouen:
● Cafeteres
● Llums LED
● Calculadores
● Ràdios
● Fonts d'alimentació
● Tipus de sensors variables
● Unitats d'estat sòlid (SSD)
Què és una PCB de capa multicapa?
Les plaques de circuit imprès multicapa consisteixen en múltiples plaques de doble cara apilades una sobre l'altra. Poden tenir tantes plaques com calgui, però la més llarga que es va fabricar tenia un gruix de 129 capes. Normalment tenen entre 4 i 12 capes. Tanmateix, quantitats inusuals poden provocar problemes com deformacions o torsions després de soldar.
Les capes de substrat d'una placa multicapa tenen un metall conductor a cada costat. Cada placa s'uneix mitjançant un adhesiu especialitzat i un material aïllant. Les plaques multicapa tenen màscares de soldadura a les vores.
Avantatges de la PCB de capa multicapa
1. Projectes complexos
Els dispositius complexos que depenen de components i circuits addicionals solen necessitar una placa de circuit imprès multicapa. Podeu ampliar la placa mitjançant integracions de capes addicionals. Això la fa adequada per a circuits addicionals que presenten connexions addicionals, que d'altra manera no cabrien en una placa estàndard.
2. Més durador
Les capes addicionals augmenten el gruix de la placa, fent-la resistent. Això garantirà la seva longevitat i li permetrà sobreviure a esdeveniments inesperats, incloses les caigudes.
3. Connexió
Diversos components normalment necessitarien més d'un punt de connexió. En aquest cas, una placa de circuit imprès multicapa només necessita un punt de connexió individual. En general, aquest avantatge contribueix al disseny senzill i a les característiques lleugeres del dispositiu.
4. Més poder
Afegir més densitat a una placa de circuit imprès multicapa la fa pràctica per a dispositius que consumeixen molta energia. Generalment, això significa que pot funcionar de manera més ràpida i eficient. L'augment de la capacitat la fa adequada per a dispositius potents.
Desavantatges de la PCB de capa multicapa
1. Més car
Podeu esperar pagar més amb una placa de circuit multicapa, ja que requereix materials, coneixements i temps addicionals per al seu desenvolupament. Per aquest motiu, heu d'assegurar-vos que l'ús d'un component multicapa sigui més avantatjós que el preu.
2. Termini de lliurament llarg
Els taulers multicapa trigaran més a desenvolupar-se. Això es deu a les parts essencials que requereixen bloqueig perquè cada capa formi un tauler individual. Cadascun d'aquests processos contribueix al temps total de finalització.
3. Les reparacions poden ser complexes
Si una placa de circuit imprès multicapa presenta problemes, pot ser difícil de reparar. Algunes capes internes poden no ser visibles des de l'exterior, cosa que dificulta la identificació de la causa dels danys als components o a la placa física. A més, caldrà tenir en compte el nombre de components integrats a la placa, ja que això fa que les reparacions siguin més difícils de completar.
Diferència: PCB d'una sola capa vs PCB multicapa
1. Procés de fabricació
Una placa de circuit imprès d'una sola capa passa per un llarg procés de fabricació. Normalment, implica l'ús de moltsMecanitzat CNCprocessos per crear la placa. Tot el procés inclou tall-perforació-col·locació de gràfics-gravat-soldadura de màscara i impressió.
Després, passa per un tractament superficial abans de ser provat, inspeccionat i embalat per al seu enviament.
Mentrestant, les PCB multicapa es creen mitjançant un procés especial. Implica la superposició de capes de preimpregnat i material de fonamentació a alta pressió i temperatura. Això garanteix que l'aire no quedi atrapat entre cada capa. A més, significa que la resina cobrirà els conductors i l'adhesiu que uneix cada capa es fonrà i curarà correctament.
2. Material
Les plaques de circuit imprès (PCB) d'una i diverses capes es fabriquen amb materials metàl·lics, FR-4, CEM, tefló i poliimida. Fins i tot en aquest cas, el coure és l'opció més comuna.
3. Cost
En general, la placa de circuit imprès d'una sola capa és menys costosa que una de multicapa. Això es deu principalment als materials utilitzats, al temps de producció i a l'experiència. Altres factors poden afectar el preu, com ara la mida, la laminació, el termini de lliurament, etc.
4. Sol·licitud
Generalment, les PCB d'una sola capa s'utilitzen per a dispositius senzills, mentre que les PCB multicapa són més aplicables per a tecnologia avançada, com ara els telèfons intel·ligents.
Decidir si necessiteu PCB d'una o diverses capes
Seria útil determinar si el vostre projecte requereix plaques de circuits impresos multicapa o monocapa. A continuació, considereu quin tipus de projecte teniu i quina és la millor opció. Aquestes són les cinc preguntes que us heu de fer:
1. Quin nivell de funcionalitat necessitaré? És possible que necessiteu més capes si és més complex.
2. Quina és la mida màxima de la placa? Les plaques multicapa permeten més funcionalitat en una àrea més petita.
3. Valores la durabilitat? El teixit multicapa és la millor opció si la durabilitat és una prioritat.
4. Quant he de gastar? Els taulers d'una sola capa són els millors per a pressupostos inferiors a 500 $.
5. Quin és el termini de lliurament de les plaques de circuit imprès (PCB)? El termini de lliurament de les plaques de circuit imprès d'una sola capa és més curt que el de les plaques multicapa.
Caldrà abordar altres qüestions tècniques, com ara la freqüència de funcionament, la densitat i les capes de senyal. Aquestes qüestions determinaran si necessiteu una placa amb una, tres, quatre o més capes.
Data de publicació: 14 de febrer de 2023