Enkeltlags-PCB vs. flerlags-PCB – fordele, ulemper, design og fremstillingsproces.
Førdesign af et printkort, skal du beslutte, om du vil bruge et enkeltlags- eller flerlags-PCB. Begge designtyper bruges i mange hverdagsenheder. Den type projekt, du bruger printkortet til, vil afgøre, hvilken der er bedst for dig. Flerlagsprintkort er mere almindelige til komplekse enheder, mens enkeltlagsprintkort kan bruges til enklere enheder. Denne artikel vil hjælpe dig med at forstå forskellene og vælge den rigtige type til dit projekt.
Baseret på navnene på disse printkort kan du sikkert gætte, hvad forskellen er. Et enkeltlagsprintkort har ét lag basismateriale (også kendt som et substrat), mens flerlagsprintkort indeholder flere lag. Når du undersøger dem nærmere, vil du bemærke mange forskelle i, hvordan disse printkort er konstrueret og fungerer.
Hvis du er interesseret i at læse mere om disse to printkorttyper, så fortsæt med at læse!
Hvad er et enkeltlags-PCB?
Enkeltsidede printkort er også kendt som ensidede printkort. De har komponenter på den ene side og et ledermønster på den anden. Disse printkort har et lag ledende materiale (typisk kobber). Et enkeltlagsprintkort består af et substrat, ledende metallag, et beskyttende loddelag og en silketryk. Enkeltlagsprintkort findes i mange enklere elektroniske enheder.
Fordele ved enkeltlags-PCB
1. Billig
Samlet set er et enkeltlags-PCB billigere på grund af dets enkle design. Det skyldes, at det kan udvikles på en tidseffektiv måde uden at være afhængig af et stort antalPCB-materialePlus, det kræver ikke meget viden.
2. Hurtigt fremstillet
Med et så simpelt design og lavt ressourceforbrug kan enkeltlags-PCB'er fremstilles på ingen tid! Det er selvfølgelig en kæmpe fordel, især hvis du har brug for et printkort så hurtigt som muligt.
3. Let at producere
Det populære enkeltlags-PCB kan designes uden tekniske vanskeligheder. Det skyldes, at det tilbyder en simpel designproces, så producenter og fagfolk kan producere dem uden problemer.
4. Du kan bestille i store mængder
På grund af deres nemme udviklingsproces kan du bestille mange af disse printkorttyper på samme tid. Du kan endda forvente et fald i prisen pr. printkort, hvis du bestiller i store mængder.
Ulemper ved enkeltlags-PCB
1. Begrænset hastighed og kapacitet
Disse printkort tilbyder minimale tilslutningsmuligheder. Det betyder, at den samlede effekt og hastighed vil falde. Derudover falder driftskapaciteten som følge af designet. Kredsløbet fungerer muligvis ikke til applikationer med høj effekt.
2. Det tilbyder ikke meget plads
Komplekse enheder vil ikke have gavn af et enkeltlags printkort. Det skyldes, at det giver meget lidt plads til ekstraSMD-komponenterog forbindelser. Ledninger, der kommer i kontakt med hinanden, vil forårsage, at printkortet ikke fungerer korrekt. Den bedste praksis er at sikre, at printkortet har tilstrækkelig plads til alt.
3. Større og tungere
Du skal gøre printpladen større for at give yderligere funktioner til forskellige operationelle formål. Dette vil dog også øge produktets vægt.
Anvendelse af enkeltlags-PCB
På grund af deres lave produktionsomkostninger er enkeltsidede plader populære i mange husholdningsapparater ogforbrugerelektronikDisse er populære til enheder, der kan lagre lidt data. Nogle eksempler inkluderer:
● Kaffemaskiner
● LED-lys
● Lommeregnere
● Radioer
● Strømforsyninger
● Forskellige sensortyper
● Solid State-drev (SSD)
Hvad er et flerlags-PCB?
Flerlags-PCB'er består af flere dobbeltsidede printplader stablet oven på hinanden. De kan have så mange printplader som nødvendigt, men det længste, der blev lavet, var 129 lag tykt. De har typisk mellem 4 og 12 lag. Usædvanlige mængder kan dog føre til problemer som vridning eller vridning efter lodning.
Et flerlagsplades substratlag har et ledende metal på hver side. Hvert kort er samlet ved hjælp af et specialklæbemiddel og et isolerende materiale. Flerlagspladerne har loddemasker i kanterne.
Fordele ved flerlags-PCB
1. Komplekse projekter
Komplekse enheder, der er afhængige af yderligere komponenter og kredsløb, kræver normalt et flerlags-PCB. Du kan udvide kortet via yderligere lagintegrationer. Dette gør det velegnet til yderligere kredsløb med ekstra forbindelser, som ellers ikke ville passe på et standardkort.
2. Mere holdbar
Yderligere lag øger pladetykkelsen, hvilket gør den holdbar. Dette sikrer lang levetid og gør det muligt for den at modstå uventede hændelser, herunder fald.
3. Forbindelse
Flere komponenter ville normalt kræve mere end ét tilslutningspunkt. I dette tilfælde behøver et flerlags-PCB kun ét enkelt tilslutningspunkt. Samlet set bidrager denne fordel til enhedens enkle design og lette egenskaber.
4. Mere kraft
At tilføje mere tæthed til et flerlags printkort gør det praktisk til strømkrævende enheder. Generelt betyder det, at det kan fungere hurtigere og mere effektivt. Den øgede kapacitet gør det velegnet til kraftfulde enheder.
Ulemper ved flerlags-PCB
1. Dyrere
Du kan forvente at betale mere for et flerlags printkort, da det kræver yderligere materialer, ekspertise og tid at udvikle. Derfor bør du sikre dig, at det er mere fordelagtigt at bruge en flerlagskomponent end prisen.
2. Lang leveringstid
Flerlagsplader vil tage længere tid at udvikle. Dette skyldes vigtige dele, der kræver låsning, så hvert lag danner et individuelt bræt. Hver af disse processer bidrager til den samlede færdiggørelsestid.
3. Reparationer kan være komplekse
Hvis et flerlags printkort oplever problemer, kan det være vanskeligt at reparere det. Nogle interne lag kan muligvis ikke ses udefra, hvilket gør det sværere at præcist fastslå, hvad der forårsager skader på komponenter eller fysiske printkort. Derudover skal du overveje antallet af integrerede komponenter på printkortet, da det gør reparationerne vanskeligere at udføre.
Forskel: Enkeltlags-PCB vs. flerlags-PCB
1. Fremstillingsproces
Et enkeltlags-PCB gennemgår en lang fremstillingsproces. Typisk involverer det brug af mangeCNC-bearbejdningProcesserne til at skabe printpladen. Hele processen involverer skæring-boring-placering af grafik-ætsning-loddemaske og trykning.
Derefter gennemgår den en overfladebehandling, før den testes, inspiceres og pakkes til forsendelse.
Samtidig fremstilles flerlags-PCB'er gennem en særlig proces. Det involverer at lægge prepreg- og fundamentmaterialelagene sammen under højt tryk og temperatur. Dette sikrer, at der ikke bliver fanget luft mellem hvert lag. Det betyder også, at harpiksen dækker lederne, og at klæbemidlet, der holder hvert lag sammen, smelter og hærder korrekt.
2. Materiale
Enkeltlags- og flerlags-PCB'er fremstilles ved hjælp af metal, FR-4, CEM, teflon og polyimidmaterialer. Selv da er kobber det mest almindelige valg.
3. Omkostninger
Samlet set er et enkeltlags-PCB billigere end et flerlags-PCB. Det skyldes primært de anvendte materialer, produktionstiden og ekspertisen. Andre faktorer kan påvirke prisen, herunder størrelse, laminering, leveringstid osv.
4. Anvendelse
Generelt bruges enkeltlags-PCB'er til simple enheder, mens flerlags-PCB'er er mere anvendelige til avanceret teknologi, såsom smartphones.
Beslutning om, hvorvidt du har brug for enkeltlags- eller flerlags-PCB'er
Det ville være en hjælp, hvis du fandt ud af, om der er behov for printkort med flere eller enkelt lag til dit projekt. Overvej derefter, hvilken type projekt du har, og hvad der passer bedst til det. Her er de fem spørgsmål, du bør stille dig selv:
1. Hvilket niveau af funktionalitet kræver jeg? Du kan have brug for flere lag, hvis det er mere komplekst.
2. Hvad er den maksimale printpladestørrelse? Printplader med flere lag giver mulighed for mere funktionalitet på et mindre område.
3. Sætter du pris på holdbarhed? Flerlagsmateriale er den bedste løsning, hvis holdbarhed er en prioritet.
4. Hvor meget skal jeg bruge? Enkeltlagsbrædder er bedst til budgetter på under $500.
5. Hvad er leveringstiden for printkort? Leveringstiden for enkeltlagsprintkort er kortere end for flerlagsprintkort.
Andre tekniske spørgsmål, såsom driftsfrekvens, tæthed og signallag, skal besvares. Disse spørgsmål vil afgøre, om du har brug for et printkort med et, tre, fire eller flere lag.
Opslagstidspunkt: 14. feb. 2023