Single Layer PCB versus Multi Layer PCB - Voordelen, nadelen, ontwerp- en fabricageproces.
Voorhet ontwerpen van een printplaatmoet u beslissen of u een enkellaagse of meerlaagse printplaat wilt gebruiken.Beide soorten ontwerpen worden in veel alledaagse apparaten gebruikt.Het soort project waarvoor u het bord gebruikt, bepaalt welk bord het beste bij u past.Borden met meerdere lagen komen vaker voor bij complexe apparaten, terwijl kaarten met één laag kunnen worden gebruikt voor eenvoudigere apparaten.Dit artikel helpt u de verschillen te begrijpen en het juiste type voor uw project te kiezen.
Aan de namen van deze printjes kun je waarschijnlijk wel raden wat het verschil is.Een enkellaagse plaat heeft één laag basismateriaal (ook wel substraat genoemd), terwijl meerlaagse platen meerdere lagen bevatten.Als je ze nauwkeurig bekijkt, zul je veel verschillen opmerken in de manier waarop deze boards zijn geconstrueerd en functioneren.
Als u meer wilt weten over deze twee PCB-types, lees dan verder!
Wat is enkellaags PCB?
Enkelzijdige borden worden ook wel enkelzijdige borden genoemd.Ze hebben aan de ene kant componenten en aan de andere kant een geleiderpatroon.Deze platen hebben één laag geleidend materiaal (meestal koper).Een enkellaags bord bestaat uit een substraat, geleidende metaallagen, een beschermende soldeerlaag en een zeefdruk.Borden met één laag zijn te vinden in veel eenvoudigere elektronische apparaten.
Voordelen van enkellaagse PCB's
1. Goedkoop
Over het algemeen is een enkellaagse printplaat goedkoper vanwege het simplistische ontwerp.Dat komt omdat het op een tijdbesparende manier kan worden ontwikkeld zonder afhankelijk te zijn van een groot aantalPCB-materiaal.Bovendien is er niet veel kennis voor nodig.
2. Snel geproduceerd
Met zo'n eenvoudig ontwerp en een lage afhankelijkheid van hulpbronnen, kunnen enkellaagse PCB's in een mum van tijd worden vervaardigd!Dat is natuurlijk een enorm voordeel, zeker als je zo snel mogelijk een printplaat nodig hebt.
3. Eenvoudig te produceren
De populaire enkellaagse printplaat kan zonder technische problemen worden ontworpen.Dat komt omdat het een eenvoudig ontwerpproces biedt, zodat fabrikanten en professionals ze zonder problemen kunnen produceren.
4. U kunt in bulk bestellen
Door het eenvoudige ontwikkelproces kunt u veel van deze PCB-types tegelijk bestellen.U kunt zelfs een daling van de kosten per bord verwachten als u in bulk bestelt.
Nadelen van enkellaagse PCB's
1. Beperkte snelheid en capaciteit
Deze printplaten bieden minimale opties voor connectiviteit.Dat betekent dat het algehele vermogen en de snelheid zullen afnemen.Bovendien neemt de operationele capaciteit af als gevolg van het ontwerp.Het circuit werkt mogelijk niet voor toepassingen met hoog vermogen.
2. Het biedt niet veel ruimte
Complexe apparaten zullen niet profiteren van een enkellaagse printplaat.Dat komt omdat het heel weinig ruimte biedt voor extra'sSMD-componentenen verbindingen.Draden die met elkaar in contact komen, zorgen ervoor dat het bord niet goed werkt.De best practice is ervoor te zorgen dat de printplaat voldoende ruimte biedt voor alles.
3. Groter en zwaarder
U moet het bord groter maken om extra mogelijkheden te bieden voor verschillende operationele doeleinden.Dit zal echter ook het gewicht van het product verhogen.
Toepassing van enkellaagse PCB's
Vanwege hun lage fabricagekosten zijn enkelzijdige platen populair in veel huishoudelijke apparaten enconsumentenelektronica.Deze zijn populair voor apparaten die weinig gegevens kunnen opslaan.Enkele voorbeelden zijn:
● Koffiezetapparaten
● LED-verlichting
● Rekenmachines
● Radio's
● Voedingen
● Variërende sensortypes
● Solid State-schijven (SSD)
Wat is meerlaagse laag-PCB?
Meerlaagse printplaten bestaan uit meerdere dubbelzijdige platen die op elkaar zijn gestapeld.Ze kunnen zoveel boards hebben als nodig is, maar de langste gemaakt was 129 lagen dik.Ze hebben meestal tussen de 4 en 12 lagen.Ongewone hoeveelheden kunnen echter leiden tot problemen zoals kromtrekken of draaien na het solderen.
De substraatlagen van een meerlagige plaat hebben aan elke kant een geleidend metaal.Elke plaat wordt verbonden met behulp van een speciale lijm en een isolatiemateriaal.De meerlaagse printplaten hebben aan de randen soldeermaskers.
Voordelen van meerlaagse printplaten
1. Complexe projecten
Complexe apparaten die afhankelijk zijn van extra componenten en circuits hebben meestal een meerlaagse PCB nodig.U kunt het bord uitbreiden via extra laagintegraties.Hierdoor is hij geschikt voor extra circuits met extra aansluitingen, die anders niet op een standaard bord passen.
2. Duurzamer
Extra lagen vergroten de dikte van het bord, waardoor het duurzaam wordt.Dit zorgt voor een lange levensduur en zorgt ervoor dat het onverwachte gebeurtenissen, waaronder vallen, kan overleven.
3. Verbinding
Verschillende componenten hebben meestal meer dan één aansluitpunt nodig.In dit geval heeft een meerlaagse printplaat alleen een individueel aansluitpunt nodig.Over het algemeen draagt dit voordeel bij aan het eenvoudige ontwerp en de lichtgewicht functies van het apparaat.
4. Meer vermogen
Door meer dichtheid toe te voegen aan een meerlagige PCB, is het praktisch voor energie-intensieve apparaten.Over het algemeen betekent dit dat het sneller en efficiënter kan werken.De verhoogde capaciteit maakt hem geschikt voor krachtige apparaten.
Nadelen van meerlaagse printplaten
1. Duurder
U kunt verwachten meer te betalen met een meerlagige printplaat, omdat er extra materialen, expertise en ontwikkelingstijd voor nodig zijn.Zorg er daarom voor dat het gebruik van een meerlaags component voordeliger is dan de prijs.
2. Lange doorlooptijd
Meerlaagse platen hebben meer tijd nodig om zich te ontwikkelen.Dit komt door essentiële onderdelen die moeten worden vergrendeld, zodat elke laag een afzonderlijk bord vormt.Elk van deze processen draagt bij aan de totale doorlooptijd.
3. Reparaties kunnen ingewikkeld zijn
Als een meerlaagse printplaat problemen ondervindt, kan deze moeilijk te repareren zijn.Sommige interne lagen kunnen van buitenaf niet worden bekeken, waardoor het moeilijker wordt om vast te stellen wat de oorzaak is van schade aan componenten of fysieke kaarten.Bovendien moet u rekening houden met het aantal geïntegreerde componenten op het bord, omdat dit de reparaties moeilijker maakt om uit te voeren.
Verschil: enkellaagse printplaat versus meerlaagse printplaat
1. Fabricageproces
Een enkellaagse printplaat ondergaat een langdurig productieproces.Meestal gaat het om het gebruik van veelCNC-bewerkingprocessen om het bord te maken.Het hele proces omvat snijden, boren, plaatsing van afbeeldingen, etsen, maskeren en printen.
Daarna ondergaat het een oppervlaktebehandeling voordat het wordt getest, geïnspecteerd en verpakt voor verzending.
Ondertussen worden meerlagige PCB's gemaakt via een speciaal proces.Het omvat het over elkaar leggen van prepreg- en funderingsmateriaallagen door middel van hoge druk en temperatuur.Dit zorgt ervoor dat er geen lucht tussen elke laag komt te zitten.Het betekent ook dat de hars de geleiders zal bedekken en dat de lijm die elke laag aan elkaar vasthoudt, smelt en correct uithardt.
2. Materiaal
Enkellaagse en meerlaagse PCB's worden vervaardigd met behulp van metaal, FR-4, CEM, Teflon en polyimidematerialen.Ook dan is koper de meest voorkomende keuze.
3. Kosten
Over het algemeen is de enkellaagse printplaat goedkoper dan een meerlaagse printplaat.Dat komt vooral door de gebruikte materialen, tijd om te produceren en expertise.Andere factoren kunnen de prijs beïnvloeden, waaronder grootte, laminering, doorlooptijd, enz.
4. Toepassing
Over het algemeen worden enkellaagse printplaten gebruikt voor eenvoudige apparaten, terwijl meerlaagse printplaten meer geschikt zijn voor geavanceerde technologie, zoals smartphones.
Beslissen of u enkellaagse of meerlaagse PCB's nodig heeft
Het zou helpen als u vaststelt of meerlaagse of enkellaagse printplaten nodig zijn voor uw project.Bedenk dan welk type project je hebt en wat daar het beste bij past.Dit zijn de vijf vragen die je jezelf moet stellen:
1. Welk functionaliteitsniveau heb ik nodig?Mogelijk hebt u meer lagen nodig als het complexer is.
2. Wat is de maximale bordmaat?Meerlaagse borden zorgen voor meer functionaliteit in een kleiner gebied.
3. Hecht je waarde aan duurzaamheid?Meerlaags is de beste optie als duurzaamheid een prioriteit is.
4. Hoeveel heb ik te besteden?Enkellaagse borden zijn het beste voor budgetten van minder dan $ 500.
5. Wat is de doorlooptijd van printplaten?De doorlooptijd van de enkellaagse printplaat is korter dan die van meerlaagse printplaten.
Andere technische kwesties, zoals de werkingsfrequentie, dichtheid en signaallagen, zullen moeten worden aangepakt.Deze vragen bepalen of je een bord met één, drie, vier of meer lagen nodig hebt.
Posttijd: 14 februari 2023