PCB monostrato vs PCB multistrato: vantaggi, svantaggi, progettazione e processo di produzione.
Primaprogettazione di un circuito stampato, devi decidere se utilizzare un PCB monostrato o multistrato. Entrambi i tipi di progettazione sono utilizzati in molti dispositivi di uso quotidiano. Il tipo di progetto per cui utilizzi la scheda determinerà quale sia la migliore per te. Le schede multistrato sono più comuni per dispositivi complessi, mentre quelle monostrato possono essere utilizzate per dispositivi più semplici. Questo articolo ti aiuterà a comprendere le differenze e a scegliere il tipo più adatto al tuo progetto.
Basandovi sui nomi di questi PCB, probabilmente potrete intuire qual è la differenza. Una scheda monostrato ha un solo strato di materiale di base (noto anche come substrato), mentre le schede multistrato ne contengono più di uno. Esaminandole attentamente, noterete numerose differenze nella loro costruzione e nel loro funzionamento.
Se sei interessato a saperne di più su questi due tipi di PCB, continua a leggere!
Che cosa sono i PCB a strato singolo?
Le schede a singola faccia sono anche note come schede a singola faccia. Presentano i componenti su un lato e un circuito conduttore sull'altro. Queste schede presentano uno strato di materiale conduttivo (tipicamente rame). Una scheda a singolo strato è composta da un substrato, strati metallici conduttivi, uno strato di saldatura protettivo e una serigrafia. Le schede a singolo strato sono presenti in molti dispositivi elettronici più semplici.
Vantaggi del PCB monostrato
1. Economico
Nel complesso, un PCB monostrato è meno costoso grazie al suo design semplice. Questo perché può essere sviluppato in modo efficiente in termini di tempo senza dover ricorrere a un gran numero diMateriale PCBInoltre, non richiede grandi conoscenze.
2. Prodotto rapidamente
Con un design così semplice e un basso consumo di risorse, i PCB monostrato possono essere prodotti in pochissimo tempo! Ovviamente, questo è un enorme vantaggio, soprattutto se si ha bisogno di un PCB il prima possibile.
3. Facile da produrre
I popolari PCB monostrato possono essere progettati senza difficoltà tecniche. Questo perché offrono un processo di progettazione semplice, che consente a produttori e professionisti di realizzarli senza problemi.
4. Puoi ordinare all'ingrosso
Grazie alla semplicità del processo di sviluppo, è possibile ordinare molti di questi tipi di PCB contemporaneamente. È anche possibile aspettarsi una riduzione dei costi per scheda ordinando in grandi quantità.
Svantaggi del PCB a strato singolo
1. Velocità e capacità limitate
Questi circuiti stampati offrono opzioni di connettività minime. Ciò significa che la potenza e la velocità complessive diminuiranno. Inoltre, la capacità operativa diminuisce a causa della loro progettazione. Il circuito potrebbe non essere adatto per applicazioni ad alta potenza.
2. Non offre molto spazio
I dispositivi complessi non trarranno beneficio da un circuito stampato a strato singolo. Questo perché offre pochissimo spazio per componenti aggiuntivi.Componenti SMDe connessioni. I fili che entrano in contatto tra loro possono causare malfunzionamenti della scheda. La procedura consigliata consiste nell'assicurarsi che il circuito stampato offra spazio sufficiente per ogni componente.
3. Più grande e più pesante
Sarà necessario ingrandire la scheda per aumentarne le capacità in base alle diverse esigenze operative. Tuttavia, ciò aumenterà anche il peso del prodotto.
Applicazione del PCB monostrato
A causa del loro basso costo di produzione, le schede monofacciali sono popolari in molti elettrodomestici eelettronica di consumoSono molto diffusi nei dispositivi che possono memorizzare pochi dati. Alcuni esempi includono:
● Macchine per il caffè
● Luci a LED
● Calcolatrici
● Radio
● Alimentatori
● Diversi tipi di sensori
● Unità a stato solido (SSD)
Che cosa sono i PCB multistrato?
I PCB multistrato sono costituiti da più schede a doppia faccia impilate l'una sull'altra. Possono avere un numero di schede illimitato, ma la più lunga realizzata aveva uno spessore di 129 strati. In genere hanno tra 4 e 12 strati. Tuttavia, quantità insolite possono causare problemi come deformazioni o torsioni dopo la saldatura.
Gli strati del substrato di una scheda multistrato presentano un metallo conduttivo su ciascun lato. Ogni scheda è assemblata utilizzando un adesivo specifico e un materiale isolante. Le schede multistrato presentano maschere di saldatura ai bordi.
Vantaggi del PCB multistrato
1. Progetti complessi
I dispositivi complessi che si basano su componenti e circuiti aggiuntivi richiedono solitamente un PCB multistrato. È possibile espandere la scheda tramite l'integrazione di ulteriori livelli. Questo la rende adatta a circuiti aggiuntivi con connessioni extra, che altrimenti non sarebbero disponibili su una scheda standard.
2. Più durevole
Gli strati aggiuntivi aumentano lo spessore della tavola, rendendola resistente. Questo ne garantirà la longevità e le permetterà di resistere a eventi imprevisti, comprese le cadute.
3. Connessione
Diversi componenti richiederebbero solitamente più di un punto di connessione. In questo caso, un PCB multistrato necessita di un solo punto di connessione. Nel complesso, questo vantaggio contribuisce alla semplicità del design e alla leggerezza del dispositivo.
4. Più potenza
Aggiungere maggiore densità a un PCB multistrato lo rende pratico per dispositivi ad alto consumo energetico. In generale, questo significa che può funzionare in modo più rapido ed efficiente. La maggiore capacità lo rende adatto a dispositivi potenti.
Svantaggi del PCB multistrato
1. Più costoso
Un circuito stampato multistrato può comportare costi più elevati, poiché richiede materiali, competenze e tempo aggiuntivi per lo sviluppo. Per questo motivo, è opportuno assicurarsi che l'utilizzo di un componente multistrato sia più vantaggioso del prezzo.
2. Tempi di consegna lunghi
Le schede multistrato richiedono più tempo per essere sviluppate. Ciò è dovuto a componenti essenziali che richiedono il bloccaggio in modo che ogni strato formi una scheda individuale. Ciascuno di questi processi contribuisce al tempo di completamento complessivo.
3. Le riparazioni possono essere complesse
Se un PCB multistrato presenta problemi, può essere difficile ripararlo. Alcuni strati interni potrebbero non essere visibili dall'esterno, rendendo più difficile individuare la causa dei danni ai componenti o alla scheda fisica. Inoltre, è necessario considerare il numero di componenti integrati sulla scheda, perché questo rende più difficile il completamento delle riparazioni.
Differenza: PCB monostrato vs PCB multistrato
1. Processo di produzione
Un PCB monostrato è sottoposto a un lungo processo di produzione. In genere, prevede l'utilizzo di moltiLavorazione CNCprocessi per creare la scheda. L'intero processo prevede taglio, foratura, posizionamento della grafica, incisione, maschera di saldatura e stampa.
Successivamente, viene sottoposto a un trattamento superficiale prima di essere testato, ispezionato e imballato per la spedizione.
I PCB multistrato, invece, vengono creati attraverso un processo speciale. Questo prevede la sovrapposizione di strati di preimpregnato e di materiale di base ad alta pressione e temperatura. Questo garantisce che l'aria non rimanga intrappolata tra ogni strato. Inoltre, la resina ricopre i conduttori e l'adesivo che fissa ogni strato si fonde e polimerizza correttamente.
2. Materiale
I PCB monostrato e multistrato sono realizzati utilizzando materiali metallici, FR-4, CEM, Teflon e poliimmide. Anche in questo caso, il rame è la scelta più comune.
3. Costo
Nel complesso, il PCB monostrato è meno costoso di un PCB multistrato. Ciò è dovuto principalmente ai materiali utilizzati, ai tempi di produzione e alle competenze richieste. Altri fattori possono influenzare il prezzo, tra cui dimensioni, laminazione, tempi di consegna, ecc.
4. Applicazione
In genere, i PCB monostrato vengono utilizzati per dispositivi semplici, mentre i PCB multistrato sono più adatti per tecnologie avanzate, come gli smartphone.
Decidere se hai bisogno di PCB monostrato o multistrato
Sarebbe utile stabilire se per il tuo progetto sono necessari circuiti stampati multistrato o monostrato. Quindi, considera che tipo di progetto hai e qual è la soluzione più adatta. Ecco le cinque domande che dovresti porti:
1. Quale livello di funzionalità mi servirà? Potrebbero essere necessari più livelli se il progetto è più complesso.
2. Qual è la dimensione massima della scheda? Le schede multistrato consentono più funzionalità in uno spazio più piccolo.
3. Apprezzi la durevolezza? Il multistrato è l'opzione migliore se la durevolezza è una priorità.
4. Quanto devo spendere? Le schede monostrato sono più adatte a budget inferiori a 500 dollari.
5. Quali sono i tempi di consegna per i PCB? I tempi di consegna per i circuiti stampati monostrato sono più brevi rispetto a quelli per i circuiti multistrato.
Dovrai affrontare anche altre questioni tecniche, come la frequenza operativa, la densità e gli strati del segnale. Queste domande determineranno se è necessaria una scheda con uno, tre, quattro o più strati.
Data di pubblicazione: 14 febbraio 2023