Płytka drukowana lub PCB jest zaprojektowana w kontrolowany sposób do łączenia różnych elementów w urządzeniach elektrycznych. Płytki drukowane mają różne warstwy miedzi, które są ze sobą połączone, co określa złożoność płytek drukowanych. Występują w różnej liczbie warstw, od pojedynczych i podwójnych do dwunastu warstw. Kilka warstw zwiększa złożoność i funkcjonalność każdej płytki drukowanej.
Jednowarstwowe i wielowarstwowe płytki PCB dzielą się na kategorie na podstawie ich struktury. Oba rodzaje PCB są używane w życiu codziennym. Wyboru między jednowarstwową a wielowarstwową płytką drukowaną należy dokonać przed zaprojektowaniem płytki drukowanej. Wiele popularnych urządzeń wykorzystuje oba style projektowania. Który z nich jest dla Ciebie idealny, będzie zależał od rodzaju projektu, z którego korzystasz. Płytki jednowarstwowe są przeznaczone do prostszych urządzeń, natomiast płytki wielowarstwowe są bardziej typowe dla skomplikowanych urządzeń.
Możesz zgadnąć z nazwą obu PCB, jakie jest rozróżnienie między obiema PCB. Jednowarstwowe płytki PCB mają tylko jedną warstwę materiału podstawowego, podczas gdy płytki wielowarstwowe mają wiele warstw. Po dokładnym przestudiowaniu konstrukcji i działania tych płyt, można zauważyć w nich kilka zmian. Obecnie PCB jest stosowane w szerokiej gamie urządzeń elektrycznych wykonanych z jednej lub więcej warstw izolacyjnych. Tutaj szczegółowo omówimy jedno- i wielowarstwowe PCB.
Jednowarstwowa płytka drukowana:
Wiele niezbędnych gadżetów elektrycznych wykorzystuje jednowarstwowe płytki PCB. Jednowarstwowe płytki PCB składają się tylko z jednej warstwy. Z jednej strony mają konstrukcję przewodnika, a z drugiej komponenty. Na tych płytkach drukowanych znajduje się jedna warstwa materiału przewodzącego. Podłoże, ochronna warstwa lutu, przewodzące warstwy metalu i sitodruk tworzą płytkę jednowarstwową.
Jednowarstwowa płytka drukowana ma tylko jedną warstwę materiału przewodzącego, a druga strona służy do mocowania różnych elementów elektronicznych do płytki. Jednowarstwowe płytki PCB są istotną częścią elektroniki, ale nadal są stosowane w wielu urządzeniach elektrycznych. Dostępne są również dwustronne lub dwuwarstwowe płytki PCB, z obu stron wykonanymi z miedzi na górnej i dolnej stronie. Dwuwarstwowe PCB są bardziej złożone i lepsze niż jednowarstwowe PCB.
Zalety jednowarstwowej płytki PCB:
Istnieje wiele zalet jednowarstwowej płytki drukowanej, jak wspomniano poniżej;
- Jednowarstwowe płytki PCB są opłacalne i stosowane głównie ze względu na ich konstrukcję o niskiej gęstości.
- Jednowarstwowe płytki PCB są łatwe w projektowaniu i produkcji. Wiercenie, lutowanie i ponowne lutowanie to łatwe etapy produkcji jednowarstwowych płytek drukowanych.
- Zamawianie hurtowe jest łatwe w przypadku jednowarstwowych płytek drukowanych, ponieważ są one lekkie i łatwe do zaprojektowania.
- Projektowanie jednowarstwowych obwodów drukowanych zajmuje mniej czasu, dlatego są one idealnym wyborem w przypadku szybkich zamówień obwodów drukowanych.
Wady jednowarstwowej płytki PCB:
Chociaż jednowarstwowe płytki PCB są łatwe do zaprojektowania i wyprodukowania, mają pewne ograniczenia, jak omówiono tutaj.
- Niektóre duże i złożone obwody wymagają więcej miejsca i połączeń dla komponentów składających się z elementów, których brakuje w jednowarstwowej płytce drukowanej. Dlatego jednowarstwowe płytki PCB nie nadają się do urządzeń o dużych połączeniach.
- Jednowarstwowe PCB również nie mają wystarczającej szybkości i mocy do obsługi wielu połączeń.
- Ma mniejszą pojemność i szybkość obsługi złożonych funkcji.
- Nie są one decydujące dla dużych urządzeń, które potrzebują więcej mocy.
Zastosowania jednowarstwowej płytki PCB:
Jednowarstwowe płytki PCB nadal są topowe w wielu urządzeniach, ale są stosowane przede wszystkim w prostych urządzeniach do obsługi jednej funkcji. Jak omówiono poniżej, jednowarstwowe płytki PCB były szeroko stosowane w wielu bardziej powierzchownych i złożonych maszynach.
- Jednowarstwowe PCB stosowane są w prostych urządzeniach elektrycznych i ręcznych codziennego użytku, np. radiach, telefonach komórkowych, kalkulatorach, ekspresach do kawy, aparatach fotograficznych, drukarkach.
- Jednowarstwowe płytki PCB są standardem dla urządzeń pamięci masowej, np. dysków półprzewodnikowych z czujnikami i innych zasilaczy.
Wielowarstwowa płytka PCB:
Wielowarstwowa płytka drukowana (PCB) zawiera więcej niż dwie warstwy i co najmniej trzy przewodzące warstwy miedzi lub materiału przewodzącego. Górna i dolna warstwa wielowarstwowej płytki drukowanej przypominają dwustronną płytkę PCB, ale po obu stronach rdzenia znajdują się dodatkowe warstwy. Warstwy te łączą się ze sobą miedziowanymi otworami. Górne i dolne warstwy wielowarstwowej płytki drukowanej służą do montażu aktywnych i pasywnych elementów, a wewnętrzne ułożone warstwy służą głównie do prowadzenia.
Wielowarstwowe PBC to jedna z podstawowych części dzisiejszych urządzeń elektrycznych, która poprawia wydajność. Podłoże i materiał należy starannie zaprojektować i wybrać, aby poprawić wydajność.
Pierwszym etapem produkcji wielowarstwowej płytki PCB jest przygotowanie projektu płytki. Następnym krokiem jest wybór rdzenia warstwy wewnętrznej, a następnie laminowanie za pomocą arkuszy folii miedzianej. Następnie zastosuj ciepło, próżnię i ciśnienie, aby upewnić się, że między warstwami nie ma powietrza.
Wielowarstwowe płytki PCB o dużej liczbie warstw wymagają cienkiego dielektryka, co domyślnie skutkuje ścisłym sprzężeniem między warstwami. Często działają lepiej pod względem wydajności EMI i integralności sygnału w szybkiej elektronice. Aby uwzględnić minimalną grubość użytych materiałów, grubość płyty musi również rosnąć wraz z grubością warstwy.
Wielowarstwowe płytki drukowane składają się z dwóch lub więcej warstw izolacyjnych, które są elastyczne, trwałe, lekkie, kompaktowe i pełnią wiele funkcji. Te płytki PCB to płytki elektryczne stosowane w różnych gałęziach przemysłu, np. telekomunikacyjnym, wojskowym i obronnym.
Do projektowania PCB używana jest nieparzysta i parzysta liczba warstw. Podczas tworzenia wielowarstwowych obwodów drukowanych projektanci wolą parzystą liczbę warstw niż nieparzystą, ponieważ laminowanie nieparzystej liczby warstw może skutkować złożonym obwodem i kosztownymi kosztami. Wielowarstwową płytkę PCB można wyprodukować z dowolnej liczby warstw. Smartfony mogą wykorzystywać do dwunastu warstw, podczas gdy niektóre aplikacje wymagają od czterech do ośmiu.
Odpowiednio skonstruowane podłoże płytki PCB może skutecznie obniżyć przesłuchy i emisje elektromagnetyczne, jednocześnie poprawiając integralność sygnału, aby zapewnić niską indukcyjność. W porównaniu z płytkami dwustronnymi, właściwy projekt wielowarstwowych płytek drukowanych może zwiększyć odporność na pola RF o dziesięć lub więcej.
Zalety wielowarstwowej płytki PCB:
Chociaż wielowarstwowe płytki PCB są zaawansowane i złożone i wymagają ekspertów do ich zaprojektowania, mają one wiele zalet, jak wspomniano tutaj.
- Zaawansowane zasady projektowania i rozwijające się techniki produkcji mają zastosowanie w wielowarstwowych płytkach drukowanych w celu zmniejszenia rozmiaru płytki przy jednoczesnym zachowaniu funkcjonalności. Wielowarstwowe płytki drukowane są również stosowane w smartfonach i innych małych urządzeniach elektronicznych, dzięki czemu można je szybko modyfikować, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na elektroniczne urządzenia do noszenia.
- Wielowarstwowe płytki PCB są lekkie i skutecznie stosowane w małych gadżetach i smartwatchach. Są lekkie ze względu na zmniejszenie wielu połączeń między warstwami.
- Wielowarstwowe płytki PCB są specjalnie zaprojektowane do wykonywania wielu funkcji. Mają kilka funkcji wymaganych przez smartfony, ponieważ płyta jednowarstwowa zazwyczaj nie może ich zapewnić.
- Wielowarstwowe płytki PCB są bardziej trwałe i elastyczne, ponieważ są specjalnie zaprojektowane do przenoszenia ciśnienia i ciepła.
- W przeciwieństwie do stosowania kilku jednowarstwowych płytek PCB, wielowarstwowe płytki PCB działają na jednym punkcie połączenia.
Wady wielowarstwowej płytki PCB:
Jak omówiono tutaj, istnieje również wiele wad w produkcji i projektowaniu wielowarstwowych płytek drukowanych.
- Wielowarstwowe płytki PCB są drogie w porównaniu z jednowarstwowymi lub dwuwarstwowymi płytkami PCB ze względu na zwiększoną siłę roboczą i kosztowne maszyny używane do ich produkcji.
- Proces wytwarzania wielowarstwowych obwodów drukowanych jest złożony, ponieważ wymaga więcej czasu i musi przestrzegać wielu zasad ich projektowania. Są one częściej projektowane zgodnie z ich zastosowaniami.
- ·Eksperci dziedzinowi muszą projektować wielowarstwowe płytki PCB zgodnie z określonymi zasadami i korzystać z oprogramowania CAD.
Zastosowania wielowarstwowej płytki PCB:
Wielowarstwowe płytki PCB wykorzystują codzienne urządzenia do poprawy wydajności i wydajności elektroniki. Wielowarstwowe płytki PCB są obecnie szeroko stosowane w różnych urządzeniach elektrycznych, z kilkoma warstwami od czterech do dwunastu. Omówiono tutaj niektóre z głównych zastosowań wielowarstwowych płytek drukowanych.
- Ze względu na kompaktowe rozmiary i wielofunkcyjność wielowarstwowych płytek PCB, są one najczęściej stosowane w smartwatchach i niewielkich gadżetach.
- Wielowarstwowe płytki PCB znajdują zastosowanie w branży telekomunikacyjnej ze względu na swoją trwałość i elastyczność.
- Wielowarstwowe PCB są również szeroko stosowane w urządzeniach medycznych do leczenia i diagnozowania chorób ze względu na ich lekkość i wielofunkcyjność.
- Obrona i wojsko również używają wielowarstwowych PCB ze względu na ich niską wagę i kompaktowe rozmiary.
- Ze względu na odporność na ekstremalne warunki, wielowarstwowe płytki PCB są również stosowane w systemach lotniczych i samochodowych.
Wnioski:
Musisz wybrać PCB zgodnie ze swoimi wymaganiami. Możesz użyć jednowarstwowej płytki PCB, jeśli chcesz tanio i szybko wyprodukować płytkę drukowaną odpowiednią dla prostych urządzeń. Pomogłoby, gdybyś pamiętał o zaletach i wadach jednowarstwowej płytki drukowanej, np. koszt, czas, duża objętość i prosta konstrukcja dadzą ci przewagę, ale nie jest to odpowiednie dla bardziej złożonych i wydajnych urządzeń, ponieważ ma mniejszą moc i szybkości w porównaniu z wielowarstwowymi płytkami PCB. Załóżmy, że musisz obsługiwać bardziej złożony i bardziej rozbudowany projekt. W takim przypadku musisz wybrać wielowarstwową płytkę PCB, ponieważ jest ona mocniejsza, trwalsza, elastyczna, wielofunkcyjna, ma jeden punkt połączenia i jest lekka. Jednak wielowarstwowe płytki PCB będą kosztowne, wymagają bardziej skomplikowanych projektów i napraw oraz wymagają więcej czasu na produkcję. Dlatego są ograniczone.