PCB một lớp và PCB nhiều lớp - Ưu điểm, nhược điểm, quy trình thiết kế và sản xuất.
Trướcthiết kế bảng mạch in, bạn phải quyết định nên sử dụng PCB một lớp hay nhiều lớp. Cả hai kiểu thiết kế đều được sử dụng trong nhiều thiết bị hàng ngày. Loại dự án bạn đang sử dụng bảng sẽ xác định dự án nào phù hợp nhất với bạn. Bảng nhiều lớp phổ biến hơn cho các thiết bị phức tạp, trong khi bảng một lớp có thể được sử dụng cho các thiết bị đơn giản hơn. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu được sự khác biệt và chọn loại phù hợp cho dự án của bạn.
Dựa vào tên gọi của các PCB này chắc hẳn bạn cũng có thể đoán được sự khác biệt là gì. Ván một lớp có một lớp vật liệu nền (còn được gọi là chất nền), trong khi ván nhiều lớp chứa nhiều lớp. Khi kiểm tra kỹ chúng, bạn sẽ nhận thấy nhiều điểm khác biệt trong cách cấu tạo và hoạt động của các bảng này.
Nếu bạn muốn đọc thêm về hai loại PCB này, hãy tiếp tục đọc!
PCB một lớp là gì?
Bảng một mặt còn được gọi là bảng một mặt. Chúng có các bộ phận ở một bên và dây dẫn ở bên kia. Những bảng này có một lớp vật liệu dẫn điện (thường là đồng). Bảng một lớp bao gồm chất nền, các lớp kim loại dẫn điện, lớp hàn bảo vệ và màn lụa. Bảng một lớp được tìm thấy trong nhiều thiết bị điện tử đơn giản hơn.
Ưu điểm của PCB một lớp
1. Không tốn kém
Nhìn chung, PCB một lớp ít tốn kém hơn do thiết kế đơn giản. Đó là bởi vì nó có thể được phát triển theo cách tiết kiệm thời gian mà không cần dựa vào số lượng lớnvật liệu PCB. Ngoài ra, nó không đòi hỏi nhiều kiến thức.
2. Sản xuất nhanh chóng
Với thiết kế đơn giản và mức độ phụ thuộc vào nguồn lực thấp như vậy, PCB một lớp có thể được sản xuất ngay lập tức! Tất nhiên, đó là một lợi thế rất lớn, đặc biệt nếu bạn cần PCB càng sớm càng tốt.
3. Dễ sản xuất
PCB một lớp phổ biến có thể được thiết kế mà không gặp khó khăn về mặt kỹ thuật. Đó là bởi vì nó cung cấp một quy trình thiết kế đơn giản để các nhà sản xuất và chuyên gia có thể sản xuất chúng mà không gặp vấn đề gì.
4. Bạn có thể đặt hàng với số lượng lớn
Do quá trình phát triển dễ dàng nên bạn có thể đặt hàng nhiều loại PCB này cùng một lúc. Bạn thậm chí có thể mong đợi thấy chi phí trên mỗi bảng sẽ giảm nếu bạn đặt hàng với số lượng lớn.
Nhược điểm của PCB một lớp
1. Tốc độ và năng lực hạn chế
Các bảng mạch này cung cấp các tùy chọn tối thiểu để kết nối. Điều đó có nghĩa là sức mạnh và tốc độ tổng thể sẽ giảm đi. Ngoài ra, công suất hoạt động giảm do thiết kế của nó. Mạch có thể không hoạt động cho các ứng dụng công suất cao.
2. Nó không cung cấp nhiều không gian
Các thiết bị phức tạp sẽ không được hưởng lợi từ bảng mạch một lớp. Đó là bởi vì nó cung cấp rất ít không gian choLinh kiện SMDvà các kết nối. Các dây tiếp xúc với nhau sẽ khiến bo mạch hoạt động không ổn định. Cách thực hành tốt nhất liên quan đến việc đảm bảo rằng bảng mạch cung cấp đủ không gian cho mọi thứ.
3. Lớn hơn và nặng hơn
Bạn sẽ cần phải làm cho bo mạch lớn hơn để cung cấp các khả năng bổ sung cho các mục đích hoạt động khác nhau. Tuy nhiên, làm như vậy cũng sẽ làm tăng trọng lượng của sản phẩm.
Ứng dụng PCB một lớp
Do chi phí sản xuất thấp nên các tấm ván một mặt được sử dụng phổ biến trong nhiều thiết bị gia dụng vàđiện tử tiêu dùng. Đây là phổ biến cho các thiết bị có thể lưu trữ ít dữ liệu. Một số ví dụ bao gồm:
● Máy pha cà phê
● Đèn LED
● Máy tính
● Radio
● Nguồn điện
● Các loại cảm biến khác nhau
● Ổ đĩa thể rắn (SSD)
PCB nhiều lớp là gì?
PCB nhiều lớp bao gồm nhiều bảng hai mặt xếp chồng lên nhau. Họ có thể có bao nhiêu tấm ván tùy thích, nhưng tấm ván dài nhất được làm dày tới 129 lớp. Chúng thường có từ 4 đến 12 lớp. Tuy nhiên, lượng bất thường có thể dẫn đến các vấn đề như cong vênh hoặc xoắn sau khi hàn.
Các lớp nền của bảng nhiều lớp có kim loại dẫn điện ở mỗi mặt. Mỗi tấm ván được nối với nhau bằng chất kết dính chuyên dụng và vật liệu cách điện. Các bảng nhiều lớp có mặt nạ hàn ở các cạnh.
Ưu điểm của PCB nhiều lớp
1. Dự án phức hợp
Các thiết bị phức tạp dựa trên các thành phần và mạch bổ sung thường cần PCB nhiều lớp. Bạn có thể mở rộng bảng thông qua tích hợp lớp bổ sung. Điều này làm cho nó phù hợp với các mạch bổ sung có các kết nối bổ sung, nếu không sẽ không phù hợp với bảng tiêu chuẩn.
2. Bền hơn
Các lớp bổ sung làm tăng độ dày của bảng, làm cho bảng bền hơn. Điều này sau đó sẽ đảm bảo tuổi thọ và cho phép nó tồn tại trong các sự kiện bất ngờ, bao gồm cả việc bị rơi.
3. Kết nối
Một số thành phần thường cần nhiều hơn một điểm kết nối. Trong trường hợp này, PCB nhiều lớp chỉ cần một điểm kết nối riêng lẻ. Nhìn chung, ưu điểm này góp phần tạo nên thiết kế đơn giản và tính năng gọn nhẹ cho thiết bị.
4. Thêm sức mạnh
Việc bổ sung thêm mật độ cho PCB nhiều lớp giúp nó trở nên thiết thực đối với các thiết bị sử dụng nhiều năng lượng. Nói chung, điều này có nghĩa là nó có thể hoạt động nhanh chóng và hiệu quả hơn. Công suất tăng lên làm cho nó phù hợp với các thiết bị mạnh mẽ.
Nhược điểm của PCB nhiều lớp
1. Đắt hơn
Bạn có thể phải trả nhiều tiền hơn với bảng mạch nhiều lớp vì nó yêu cầu thêm vật liệu, chuyên môn và thời gian để phát triển. Vì lý do này, bạn nên đảm bảo rằng việc sử dụng thành phần nhiều lớp sẽ có lợi hơn về giá cả.
2. Thời gian thực hiện kéo dài
Bảng nhiều lớp sẽ mất nhiều thời gian hơn để phát triển. Điều này là do các bộ phận thiết yếu cần phải khóa để mỗi lớp sẽ tạo thành một bảng riêng. Mỗi quá trình này góp phần vào thời gian hoàn thành tổng thể.
3. Việc sửa chữa có thể phức tạp
Nếu PCB nhiều lớp gặp sự cố thì có thể khó sửa chữa. Một số lớp bên trong có thể không được nhìn thấy từ bên ngoài, khiến việc xác định nguyên nhân gây hư hỏng linh kiện hoặc bo mạch vật lý trở nên khó khăn hơn. Ngoài ra, bạn sẽ cần phải xem xét số lượng thành phần tích hợp trên bo mạch vì nó khiến việc sửa chữa trở nên khó hoàn thành hơn.
Sự khác biệt: PCB một lớp và PCB nhiều lớp
1. Quy trình sản xuất
Một lớp PCB trải qua một quá trình sản xuất kéo dài. Thông thường, nó liên quan đến việc sử dụng nhiềugia công CNCcác quá trình tạo bảng. Toàn bộ quá trình bao gồm cắt-khoan-đặt đồ họa-khắc-mặt nạ hàn và in.
Sau đó, nó được xử lý bề mặt trước khi được kiểm tra, kiểm tra và đóng gói để vận chuyển.
Trong khi đó, PCB đa lớp được tạo ra thông qua một quy trình đặc biệt. Nó bao gồm việc chồng các lớp vật liệu nền và prereg lại với nhau thông qua áp suất và nhiệt độ cao. Điều này đảm bảo rằng không khí sẽ không bị kẹt giữa mỗi lớp. Ngoài ra, điều đó có nghĩa là nhựa sẽ bao phủ các dây dẫn và chất kết dính đảm bảo mỗi lớp lại với nhau sẽ tan chảy và xử lý chính xác.
2. Chất liệu
PCB một lớp và nhiều lớp được sản xuất bằng vật liệu kim loại, FR-4, CEM, Teflon và polyimide. Thậm chí sau đó, đồng là sự lựa chọn phổ biến nhất.
3. Chi phí
Nhìn chung, PCB một lớp ít tốn kém hơn PCB nhiều lớp. Điều đó chủ yếu là do vật liệu được sử dụng, thời gian sản xuất và chuyên môn. Các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến giá, bao gồm kích thước, cán màng, thời gian sản xuất, v.v.
4. Ứng dụng
Nhìn chung, PCB một lớp được sử dụng cho các thiết bị đơn giản, trong khi PCB nhiều lớp được áp dụng nhiều hơn cho công nghệ tiên tiến, chẳng hạn như điện thoại thông minh.
Quyết định xem bạn cần PCB một lớp hay nhiều lớp
Sẽ rất hữu ích nếu bạn xác định xem dự án của mình cần có bảng mạch in nhiều lớp hay một lớp. Sau đó, hãy xem xét loại dự án bạn có và dự án nào phù hợp nhất. Đây là năm câu hỏi bạn nên tự hỏi mình:
1. Tôi sẽ yêu cầu cấp độ chức năng nào? Bạn có thể cần nhiều lớp hơn nếu nó phức tạp hơn.
2. Kích thước bảng tối đa là bao nhiêu? Bảng nhiều lớp cho phép có nhiều chức năng hơn trong một khu vực nhỏ hơn.
3. Bạn có coi trọng độ bền không? Nhiều lớp là lựa chọn tốt nhất nếu độ bền là ưu tiên hàng đầu.
4. Tôi phải chi bao nhiêu? Bảng một lớp là lựa chọn tốt nhất cho ngân sách dưới 500 USD.
5. Thời gian sản xuất PCB là bao lâu? Thời gian sản xuất của bảng mạch in một lớp ngắn hơn so với bảng mạch nhiều lớp.
Các câu hỏi kỹ thuật khác, chẳng hạn như tần số hoạt động, mật độ và lớp tín hiệu, sẽ cần được giải quyết. Những câu hỏi này sẽ xác định xem bạn có cần một tấm ván có một, ba, bốn hay nhiều lớp hay không.
Thời gian đăng: 14-02-2023