Jednovrstvová DPS vs viacvrstvová DPS – výhody, nevýhody, návrh a výrobný proces.
Predtýmnavrhovanie dosky plošných spojov, musíte sa rozhodnúť, či použijete jednovrstvovú alebo viacvrstvovú DPS. Oba typy dizajnu sa používajú v mnohých každodenných zariadeniach. Typ projektu, na ktorý tabuľu používate, určí, ktorý z nich je pre vás najlepší. Viacvrstvové dosky sú bežnejšie pre zložité zariadenia, zatiaľ čo jednovrstvové dosky je možné použiť pre jednoduchšie zariadenia. Tento článok vám pomôže pochopiť rozdiely a vybrať ten správny typ pre váš projekt.
Na základe názvov týchto PCB pravdepodobne uhádnete, aký je medzi nimi rozdiel. Jednovrstvová doska má jednu vrstvu základného materiálu (známy aj ako substrát), zatiaľ čo viacvrstvové dosky obsahujú viacero vrstiev. Keď ich dôkladne preskúmate, všimnete si veľa rozdielov v tom, ako sú tieto dosky skonštruované a fungujú.
Ak máte záujem prečítať si viac o týchto dvoch typoch PCB, pokračujte v čítaní!
Čo je to jednovrstvová doska plošných spojov?
Jednostranné dosky sú známe aj ako jednostranné dosky. Na jednej strane majú komponenty a na druhej vzor vodiča. Tieto dosky majú jednu vrstvu vodivého materiálu (zvyčajne medi). Jednovrstvová doska pozostáva zo substrátu, vodivých kovových vrstiev, ochrannej spájkovacej vrstvy a sieťotlače. Jednovrstvové dosky sa nachádzajú v mnohých jednoduchších elektronických zariadeniach.
Výhody jednovrstvovej dosky plošných spojov
1. Lacné
Celkovo je jednovrstvová doska plošných spojov lacnejšia vďaka svojmu zjednodušenému dizajnu. Je to preto, že sa dá vyvinúť časovo efektívnym spôsobom bez spoliehania sa na veľký početMateriál PCB. Navyše to nevyžaduje veľa vedomostí.
2. Rýchlo vyrobené
S tak jednoduchým dizajnom a nízkou závislosťou na zdrojoch je možné jednovrstvové PCB vyrobiť okamžite! Samozrejme, je to obrovská výhoda, najmä ak potrebujete PCB čo najskôr.
3. Jednoduchá výroba
Obľúbenú jednovrstvovú dosku plošných spojov je možné navrhnúť bez technických ťažkostí. Je to preto, že ponúka jednoduchý proces navrhovania, takže výrobcovia a profesionáli ich môžu vyrábať bez problémov.
4. Objednávať môžete hromadne
Vďaka ich jednoduchému vývojovému procesu si môžete objednať veľké množstvo týchto typov PCB súčasne. Môžete dokonca očakávať pokles nákladov na dosku, ak si objednáte hromadne.
Nevýhody jednovrstvovej dosky plošných spojov
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 prevádzková kapacita znižuje v dôsledku jeho konštrukcie. Obvod nemusí fungovať pre aplikácie s vysokým výkonom.
2. Neponúka veľa priestoru
Komplexné zariadenia nebudú mať prospech z jednovrstvovej dosky plošných spojov. Je to preto, že ponúka veľmi málo miesta na extraSMD komponentya spojenia. Drôty prichádzajúce do vzájomného kontaktu spôsobia, že doska nebude fungovať správne. Najlepšou praxou je zabezpečiť, aby doska plošných spojov poskytovala dostatočný priestor pre všetko.
3. Väčšie a ťažšie
Budete musieť zväčšiť dosku, aby poskytovala ďalšie možnosti pre rôzne prevádzkové účely. Tým sa však zvýši aj hmotnosť produktu.
Aplikácia jednovrstvovej dosky plošných spojov
Jednostranné dosky sú z dôvodu nízkych výrobných nákladov obľúbené v mnohých domácich spotrebičoch aspotrebnej elektroniky. Sú obľúbené pre zariadenia, ktoré dokážu uložiť málo údajov. Niektoré príklady:
● Kávovary
● LED svetlá
● Kalkulačky
● Rádiá
● Zdroje napájania
● Rôzne typy snímačov
● Jednotky SSD (SSD)
Čo je viacvrstvová doska plošných spojov?
Viacvrstvové dosky plošných spojov pozostávajú z viacerých obojstranných dosiek naskladaných na sebe. Môžu mať toľko dosiek, koľko je potrebné, ale najdlhšia vyrobená mala hrúbku 129 vrstiev. Zvyčajne majú 4 až 12 vrstiev. Nezvyčajné množstvá však môžu viesť k problémom, ako je deformácia alebo skrútenie po spájkovaní.
Podkladové vrstvy 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 viacvrstvovej DPS
1. Komplexné projekty
Komplexné zariadenia spoliehajúce sa na ďalšie komponenty a obvody zvyčajne potrebujú viacvrstvovú dosku plošných spojov. Dosku môžete rozšíriť pomocou ďalších integrácií vrstiev. Vďaka tomu je vhodný pre prídavné obvody s dodatočnými pripojeniami, ktoré sa inak nezmestia na štandardnú dosku.
2. Odolnejšie
Ďalšie vrstvy zväčšujú hrúbku dosky, vďaka čomu je odolná. To mu potom zabezpečí dlhú životnosť a umožní mu prežiť neočakávané udalosti vrátane pádov.
3. Pripojenie
Niekoľko komponentov by zvyčajne potrebovalo viac ako jeden bod pripojenia. V tomto prípade viacvrstvová doska plošných spojov potrebuje iba samostatný bod pripojenia. Celkovo táto výhoda prispieva k jednoduchému dizajnu zariadenia a ľahkým funkciám.
4. Viac energie
Pridaním väčšej hustoty do viacvrstvovej dosky plošných spojov je praktická pre energeticky náročné zariadenia. Vo všeobecnosti to znamená, že môže fungovať rýchlejšie a efektívnejšie. Vďaka zvýšenej kapacite je vhodný pre výkonné zariadenia.
Nevýhody viacvrstvovej DPS
1. Drahšie
Môžete očakávať, že za viacvrstvovú dosku s plošnými spojmi zaplatíte viac, pretože si vyžaduje ďalšie materiály, odborné znalosti a čas na vývoj. Z tohto dôvodu by ste mali zabezpečiť, aby použitie viacvrstvového komponentu bolo výhodnejšie ako cena.
2. Dlhý dodací čas
Viacvrstvové dosky sa budú vyvíjať dlhšie. Je to spôsobené základnými časťami, ktoré vyžadujú uzamknutie, takže každá vrstva bude tvoriť samostatnú dosku. Každý z týchto procesov prispieva k celkovému času dokončenia.
3. Opravy môžu byť zložité
Ak má viacvrstvová doska plošných spojov problémy, môže byť ťažké ju opraviť. Niektoré vnútorné vrstvy nemusia byť viditeľné zvonku, takže je ťažšie určiť, čo spôsobuje poškodenie komponentov alebo fyzickej dosky. Navyše budete musieť zvážiť počet integrovaných komponentov na doske, pretože to sťažuje dokončenie opráv.
Rozdiel: Jednovrstvová doska plošných spojov a viacvrstvová doska plošných spojov
1. Výrobný proces
Jednovrstvová PCB prechádza zdĺhavým výrobným procesom. Zvyčajne to zahŕňa použitie mnohýchCNC obrábanieprocesy na vytvorenie dosky. Celý proces zahŕňa rezanie-vŕtanie-umiestňovanie grafiky-leptanie-spájkovacia maska a tlač.
Potom prechádza povrchovou úpravou pred testovaním, kontrolou a zabalením na prepravu.
Medzitým sa špeciálnym procesom vytvárajú viacvrstvové PCB. Zahŕňa prekrytie vrstiev predimpregnovaného laminátu a základného materiálu pomocou vysokého tlaku a teploty. To zaisťuje, že vzduch nebude zachytený medzi jednotlivými vrstvami. Tiež to znamená, že živica pokryje vodiče a lepidlo spájajúce každú vrstvu sa správne roztaví a vytvrdí.
2. Materiál
Jednovrstvové a viacvrstvové DPS sa vyrábajú s použitím kovových, FR-4, CEM, teflónu a polyimidových materiálov. Aj vtedy je najbežnejšou voľbou meď.
3. Náklady
Celkovo je jednovrstvová DPS menej nákladná ako viacvrstvová DPS. Je to hlavne kvôli použitým materiálom, času na výrobu a odbornosti. Iné faktory môžu ovplyvniť cenu, vrátane veľkosti, laminácie, dodacej lehoty atď.
4. Aplikácia
Vo všeobecnosti sa jednovrstvové PCB používajú pre jednoduché zariadenia, zatiaľ čo viacvrstvové PCB sú vhodnejšie pre pokročilé technológie, ako sú smartfóny.
Rozhodovanie, či potrebujete jednovrstvové alebo viacvrstvové PCB
Pomohlo by, keby ste určili, či sú pre váš projekt potrebné viacvrstvové alebo jednovrstvové dosky plošných spojov. Potom zvážte, aký typ projektu máte a aký je najvhodnejší. Toto je päť otázok, ktoré by ste si mali položiť:
1. Akú úroveň funkčnosti budem vyžadovať? Ak je to zložitejšie, možno budete potrebovať viac vrstiev.
2. Aká je maximálna veľkosť dosky? Viacvrstvové dosky umožňujú väčšiu funkčnosť na menšej ploche.
3. Oceňujete odolnosť? Viacvrstvové je najlepšou voľbou, ak je prioritou odolnosť.
4. Koľko musím minúť? Jednovrstvové dosky sú najlepšie pre rozpočty, ktoré sú nižšie ako 500 dolárov.
5. Aká je dodacia lehota pre PCB? Doba prípravy jednovrstvovej dosky plošných spojov je kratšia ako doba prípravy viacvrstvových dosiek.
Bude potrebné vyriešiť 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 odoslania: Feb-14-2023