Jednovrstvová doska plošných spojov vs. viacvrstvová doska plošných spojov – výhody, nevýhody, návrh a výrobný proces.
Predtýmnávrh dosky plošných spojov, musíte sa rozhodnúť, či použijete jednovrstvovú alebo viacvrstvovú dosku plošných spojov. Oba typy dizajnu sa používajú v mnohých bežných zariadeniach. Typ projektu, na ktorý dosku používate, určí, ktorý z nich je pre vás najlepší. Viacvrstvové dosky sú bežnejšie pre zložité zariadenia, zatiaľ čo jednovrstvové dosky sa dajú použiť pre jednoduchšie zariadenia. Tento článok vám pomôže pochopiť rozdiely a vybrať si správny typ pre váš projekt.
Na základe názvov týchto dosiek plošných spojov pravdepodobne uhádnete, aký je medzi nimi rozdiel. Jednovrstvová doska má jednu vrstvu základného materiálu (tiež známeho ako substrát), zatiaľ čo viacvrstvové dosky obsahujú viacero vrstiev. Pri ich bližšom skúmaní si všimnete veľa rozdielov v konštrukcii a funkcii týchto dosiek.
Ak máte záujem dozvedieť sa viac o týchto dvoch typoch dosiek plošných spojov, čítajte ďalej!

Čo je to jednovrstvová PCB?
Jednostranné dosky s plošnými spojmi sú tiež známe ako jednostranné dosky s plošnými spojmi. Majú súčiastky na jednej strane a vodičový obrazec na druhej strane. Tieto dosky majú jednu vrstvu vodivého materiálu (zvyčajne medi). Jednovrstvová doska sa skladá zo substrátu, vodivých kovových vrstiev, ochrannej spájkovacej vrstvy a sieťotlače. Jednovrstvové dosky sa nachádzajú v mnohých jednoduchších elektronických zariadeniach.

Výhody jednovrstvových PCB
1. Lacné
Celkovo je jednovrstvová doska plošných spojov lacnejšia vďaka svojmu jednoduchému dizajnu. Je to preto, že ju možno vyvinúť časovo efektívnym spôsobom bez spoliehania sa na veľké množstvo...Materiál plošných spojovNavyše si to nevyžaduje veľa vedomostí.
2. Rýchla výroba
Vďaka takému jednoduchému dizajnu a nízkej náročnosti zdrojov je možné jednovrstvové dosky plošných spojov vyrobiť raz-dva! To je samozrejme obrovská výhoda, najmä ak potrebujete dosku plošných spojov čo najskôr.
3. Jednoduchá výroba
Populárne jednovrstvové dosky plošných spojov sa dajú navrhnúť bez technických problémov. Je to preto, že ponúkajú jednoduchý proces návrhu, takže ich výrobcovia a profesionáli môžu bez problémov vyrábať.
4. Môžete si objednať hromadne
Vďaka jednoduchému vývojovému procesu si môžete objednať veľa týchto typov dosiek plošných spojov naraz. Pri hromadnej objednávke môžete dokonca očakávať zníženie nákladov na jednu dosku.
Nevýhody jednovrstvových PCB
1. Obmedzená rýchlosť a kapacita
Tieto dosky plošných spojov ponúkajú minimálne možnosti pripojenia. To znamená, že celkový výkon a rýchlosť sa znížia. Okrem toho sa v dôsledku ich konštrukcie znižuje aj prevádzková kapacita. Obvod nemusí fungovať pre aplikácie s vysokým výkonom.
2. Neponúka veľa priestoru
Zložité zariadenia nebudú mať úžitok z jednovrstvovej dosky plošných spojov. Je to preto, že ponúka veľmi málo miesta pre ďalšieSMD súčiastkya pripojenia. Vzájomný kontakt vodičov spôsobí nesprávne fungovanie dosky. Najlepšie je zabezpečiť, aby doska plošných spojov poskytovala dostatok miesta pre všetko.
3. Väčšie a ťažšie
Budete musieť zväčšiť dosku, aby ste poskytli ďalšie možnosti pre rôzne prevádzkové účely. Týmto sa však zvýši aj hmotnosť produktu.
Aplikácia jednovrstvovej PCB
Vďaka nízkym výrobným nákladom sú jednostranné dosky obľúbené v mnohých domácich spotrebičoch aspotrebná elektronikaTieto sú obľúbené pre zariadenia, ktoré dokážu ukladať málo údajov. Niektoré príklady zahŕňajú:
● Kávovary
● LED svetlá
● Kalkulačky
● Rádiá
● Napájacie zdroje
● Rôzne typy senzorov
● Pevné disky (SSD)
Čo je viacvrstvová PCB?
Viacvrstvové dosky plošných spojov pozostávajú z viacerých obojstranných dosiek naukladaných na sebe. Môžu mať toľko dosiek, koľko je potrebné, ale najdlhšia vyrobená doska mala hrúbku 129 vrstiev. Zvyčajne majú 4 až 12 vrstiev. Neobvyklé množstvo však môže viesť k problémom, ako je deformácia alebo skrútenie po spájkovaní.
Vrstvy substrátu viacvrstvovej dosky majú na každej strane vodivý kov. Každá doska je spojená pomocou špeciálneho lepidla a izolačného materiálu. Viacvrstvové dosky majú na okrajoch spájkovacie masky.

Výhody viacvrstvových PCB
1. Komplexné projekty
Komplexné zariadenia, ktoré sa spoliehajú na ďalšie komponenty a obvody, zvyčajne potrebujú viacvrstvovú dosku plošných spojov. Dosku môžete rozšíriť integráciou ďalších vrstiev. Vďaka tomu je vhodná pre ďalšie obvody, ktoré majú ďalšie pripojenia, ktoré by sa inak nezmestili na štandardnú dosku.
2. Odolnejšie
Ďalšie vrstvy zvyšujú hrúbku dosky, vďaka čomu je odolná. To zaistí jej dlhú životnosť a umožní jej prežiť neočakávané udalosti vrátane pádov.
3. Pripojenie
Viaceré komponenty by zvyčajne potrebovali viac ako jeden pripojovací bod. V tomto prípade viacvrstvová doska plošných spojov potrebuje iba jeden pripojovací bod. Celkovo táto výhoda prispieva k jednoduchému dizajnu a ľahkej konštrukcii zariadenia.
4. Viac výkonu
Vďaka vyššej hustote viacvrstvovej doske plošných spojov je praktická pre energeticky náročné zariadenia. Vo všeobecnosti to znamená, že môže pracovať rýchlejšie a efektívnejšie. Zvýšená kapacita ju robí vhodnou pre výkonné zariadenia.
Nevýhody viacvrstvových PCB
1. Drahšie
Pri viacvrstvovej doske plošných spojov môžete očakávať vyššiu cenu, pretože jej vývoj si vyžaduje dodatočné materiály, odborné znalosti a čas. Z tohto dôvodu by ste sa mali uistiť, že použitie viacvrstvovej súčiastky je výhodnejšie ako cena.
2. Dlhá dodacia lehota
Vývoj viacvrstvových dosiek bude trvať dlhšie. Je to kvôli základným častiam, ktoré je potrebné uzamknúť, aby každá vrstva tvorila samostatnú dosku. Každý z týchto procesov prispieva k celkovému času dokončenia.
3. Opravy môžu byť zložité
Ak sa vyskytnú problémy s viacvrstvovou doskou plošných spojov, môže byť ťažké ju opraviť. Niektoré vnútorné vrstvy nemusia byť zvonku viditeľné, čo sťažuje určenie príčiny poškodenia komponentov alebo fyzickej časti dosky. Okrem toho budete musieť zvážiť počet integrovaných komponentov na doske, pretože to sťažuje dokončenie opráv.
Rozdiel: Jednovrstvová doska plošných spojov vs. viacvrstvová doska plošných spojov
1. Výrobný proces
Jednovrstvová doska plošných spojov prechádza zdĺhavým výrobným procesom. Zvyčajne zahŕňa použitie mnohýchCNC obrábanieprocesy na vytvorenie dosky. Celý proces zahŕňa rezanie-vŕtanie-umiestnenie grafiky-leptanie-spájkovaciu masku a tlač.
Následne prechádza povrchovou úpravou pred testovaním, kontrolou a balením na prepravu.
Viacvrstvové dosky plošných spojov (PCB) sa vytvárajú špeciálnym procesom. Zahŕňa to prekrývanie vrstiev prepregu a základného materiálu pomocou vysokého tlaku a teploty. To zaisťuje, že medzi jednotlivými vrstvami sa nezachytí vzduch. Znamená to tiež, že živica pokryje vodiče a lepidlo, ktoré spája jednotlivé vrstvy, sa roztaví a správne vytvrdne.
2. Materiál
Jednovrstvové a viacvrstvové dosky plošných spojov sa vyrábajú z kovu, FR-4, CEM, teflónu a polyimidových materiálov. Aj vtedy je meď najbežnejšou voľbou.
3. Náklady
Celkovo je jednovrstvová doska plošných spojov lacnejšia ako viacvrstvová. Je to hlavne kvôli použitým materiálom, času potrebnému na výrobu a odborným znalostiam. Cenu môžu ovplyvniť aj ďalšie faktory, vrátane veľkosti, laminácie, dodacej lehoty atď.
4. Žiadosť
Jednovrstvové dosky plošných spojov sa vo všeobecnosti používajú pre jednoduché zariadenia, zatiaľ čo viacvrstvové dosky plošných spojov sú vhodnejšie pre pokročilé technológie, ako sú smartfóny.
Rozhodnutie, či potrebujete jednovrstvové alebo viacvrstvové dosky plošných spojov
Pomohlo by vám, keby ste zistili, či pre váš projekt potrebujete viacvrstvové alebo jednovrstvové dosky plošných spojov. Potom zvážte, aký typ projektu máte a čo je preň najvhodnejšie. Tu je päť otázok, ktoré by ste si mali položiť:
1. Akú úroveň funkčnosti budem potrebovať? Ak je to zložitejšie, možno budete potrebovať viac vrstiev.
2. Aká je maximálna veľkosť dosky? Viacvrstvové dosky umožňujú viac funkcií na menšej ploche.
3. Ceníte si odolnosť? Viacvrstvový materiál je najlepšou voľbou, ak je odolnosť prioritou.
4. Koľko musím minúť? Jednovrstvové dosky sú najlepšie pre rozpočty nižšie ako 500 dolárov.
5. Aká je dodacia lehota pre dosky plošných spojov? Dodacia lehota pre jednovrstvové dosky plošných spojov je kratšia ako pre viacvrstvové dosky.
Bude potrebné zodpovedať aj ďalšie technické otázky, ako je prevádzková frekvencia, hustota a vrstvy signálu. Tieto otázky určia, či potrebujete dosku s jednou, tromi, štyrmi alebo viacerými vrstvami.
Čas uverejnenia: 14. februára 2023