PCB a strato singolo e PCB multistrato: vantaggi, svantaggi, processo di progettazione e produzione.
Primaprogettazione di un circuito stampato, devi decidere se utilizzare un PCB a strato singolo o multistrato. Entrambi i tipi di design sono utilizzati in molti dispositivi di uso quotidiano. Il tipo di progetto per cui stai utilizzando la scheda determinerà quale è il migliore per te. Le schede multistrato sono più comuni per i dispositivi complessi, mentre le schede a strato singolo possono essere utilizzate per i dispositivi più semplici. Questo articolo ti aiuterà a comprendere le differenze e a scegliere la tipologia giusta per il tuo progetto.
In base ai nomi di questi PCB, probabilmente puoi indovinare qual è la differenza. Un pannello a strato singolo ha uno strato di materiale di base (noto anche come substrato), mentre i pannelli multistrato contengono più strati. Esaminandole da vicino, noterai molte differenze nel modo in cui queste schede sono costruite e funzionano.
Se sei interessato a saperne di più su questi due tipi di PCB, continua a leggere!
Cos'è il PCB a strato singolo?
I pannelli a lato singolo sono anche conosciuti come pannelli a lato singolo. Hanno componenti da un lato e uno schema conduttore dall'altro. Queste schede hanno uno strato di materiale conduttivo (tipicamente rame). Una scheda a strato singolo è costituita da un substrato, strati metallici conduttivi, uno strato di saldatura protettivo e una serigrafia. Le schede a strato singolo si trovano in molti dispositivi elettronici più semplici.
Vantaggi del PCB a strato singolo
1. Poco costoso
Nel complesso, un PCB a strato singolo è meno costoso grazie al suo design semplicistico. Questo perché può essere sviluppato in modo efficiente in termini di tempo senza fare affidamento su un gran numero dimateriale PCB. Inoltre, non richiede molta conoscenza.
2. Prodotto rapidamente
Con un design così semplice e un basso ricorso alle risorse, è possibile produrre PCB a strato singolo in pochissimo tempo! Naturalmente questo è un enorme vantaggio, soprattutto se avete bisogno di un PCB il prima possibile.
3. Facile da produrre
Il popolare PCB a strato singolo può essere progettato senza difficoltà tecniche. Questo perché offre un processo di progettazione semplice in modo che produttori e professionisti possano produrli senza problemi.
4. Puoi ordinare in blocco
Grazie al loro semplice processo di sviluppo, puoi ordinare molti di questi tipi di PCB contemporaneamente. Puoi anche aspettarti di vedere una riduzione dei costi per tavola se ordini in grandi quantità.
Svantaggi del PCB a strato singolo
1. Velocità e capacità limitate
Questi circuiti stampati offrono opzioni minime per la connettività. Ciò significa che la potenza e la velocità complessive diminuiranno. Inoltre, la capacità operativa diminuisce a causa della sua progettazione. Il circuito potrebbe non funzionare per applicazioni ad alta potenza.
2. Non offre molto spazio
I dispositivi complessi non trarranno vantaggio da un circuito stampato a strato singolo. Questo perché offre pochissimo spazio extraComponenti SMDe connessioni. I fili che entrano in contatto tra loro causeranno un funzionamento improprio della scheda. La migliore pratica consiste nell'assicurarsi che il circuito fornisca spazio sufficiente per tutto.
3. Più grande e più pesante
Sarà necessario ingrandire la scheda per fornire funzionalità aggiuntive per vari scopi operativi. Tuttavia, ciò aumenterà anche il peso del prodotto.
Applicazione del PCB a strato singolo
A causa del loro basso costo di produzione, i pannelli a lato singolo sono popolari in molti elettrodomestici eelettronica di consumo. Questi sono popolari per i dispositivi che possono memorizzare pochi dati. Alcuni esempi includono:
● Macchine per il caffè
● luci a LED
● Calcolatrici
● Radio
● Alimentatori
● Vari tipi di sensori
● Unità a stato solido (SSD)
Cos'è il PCB multistrato?
I PCB multistrato sono costituiti da più schede a doppia faccia impilate una sull'altra. Possono avere tutte le tavole necessarie, ma quella più lunga realizzata aveva uno spessore di 129 strati. In genere hanno tra 4 e 12 strati. Tuttavia, quantità insolite possono portare a problemi come deformazioni o torsioni dopo la saldatura.
Gli strati del substrato di una scheda multistrato hanno un metallo conduttivo su ciascun lato. Ogni pannello è unito utilizzando un adesivo specializzato e un materiale isolante. Le schede multistrato hanno maschere di saldatura sui bordi.
Vantaggi del PCB multistrato
1. Progetti complessi
I dispositivi complessi che si basano su componenti e circuiti aggiuntivi di solito necessitano di un PCB multistrato. Puoi espandere la scheda tramite integrazioni di livelli aggiuntivi. Ciò lo rende adatto a circuiti aggiuntivi che dispongono di connessioni extra, che altrimenti non si adatterebbero a una scheda standard.
2. Più durevole
Gli strati aggiuntivi aumentano lo spessore della tavola, rendendola durevole. Ciò garantirà quindi la longevità e gli consentirà di sopravvivere a eventi imprevisti, comprese le cadute.
3. Connessione
Diversi componenti normalmente necessitano di più di un punto di connessione. In questo caso un PCB multistrato necessita solo di un punto di connessione individuale. Nel complesso, questo vantaggio contribuisce al design semplice e alle caratteristiche leggere del dispositivo.
4. Più potenza
L'aggiunta di maggiore densità a un PCB multistrato lo rende pratico per i dispositivi ad alta intensità energetica. In generale, ciò significa che può operare in modo più rapido ed efficiente. La maggiore capacità lo rende adatto a dispositivi potenti.
Svantaggi del PCB multistrato
1. Più costoso
Puoi aspettarti di pagare di più con un circuito multistrato poiché richiede materiali, competenze e tempo aggiuntivi per lo sviluppo. Per questo motivo è necessario assicurarsi che l'utilizzo di un componente multistrato sia più vantaggioso del prezzo.
2. Tempi di consegna lunghi
Lo sviluppo delle schede multistrato richiederà più tempo. Ciò è dovuto a parti 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 visti dall'esterno, rendendo più difficile individuare la causa dei danni fisici ai componenti o alla scheda. Inoltre, dovrai considerare il numero di componenti integrati sulla scheda perché rende più difficile il completamento delle riparazioni.
Differenza: PCB a strato singolo rispetto a PCB multistrato
1. Processo di produzione
Un PCB a strato singolo viene sottoposto a un lungo processo di produzione. In genere, si tratta di utilizzarne moltiLavorazione CNCprocessi per creare il tabellone. L'intero processo prevede il taglio, la foratura, il posizionamento della grafica, l'incisione, la maschera di saldatura e la stampa.
Successivamente, viene sottoposto a un trattamento superficiale prima di essere testato, ispezionato e imballato per la spedizione.
Nel frattempo, i PCB multistrato vengono creati attraverso un processo speciale. Implica la sovrapposizione di strati di materiale preimpregnato e di base attraverso l'alta pressione e temperatura. Ciò garantisce che l'aria non rimanga intrappolata tra ogni strato. Inoltre, significa che la resina coprirà i conduttori e l'adesivo che fissa insieme ogni strato si scioglie 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 a strato singolo è meno costoso di un PCB multistrato. Ciò è dovuto principalmente ai materiali utilizzati, al tempo di produzione e alla competenza. Altri fattori possono influenzare il prezzo, tra cui dimensioni, laminazione, tempi di consegna, ecc.
4. Applicazione
In genere, i PCB a strato singolo vengono utilizzati per dispositivi semplici, mentre i PCB multistrato sono più applicabili per la tecnologia avanzata, come gli smartphone.
Decidi se hai bisogno di PCB a strato singolo o multistrato
Sarebbe utile determinare se per il tuo progetto sono necessari circuiti stampati multistrato o monostrato. Quindi, considera quale tipo di progetto hai e qual è la soluzione migliore. Queste sono le cinque domande che dovresti porti:
1. Quale livello di funzionalità avrò bisogno? Potrebbero essere necessari più livelli se è più complesso.
2. Qual è la dimensione massima della scheda? Le schede multistrato consentono maggiori funzionalità in un'area più piccola.
3. Apprezzi la durabilità? Il multistrato è l’opzione migliore se la durabilità è una priorità.
4. Quanto devo spendere? Le schede a strato singolo sono le migliori per budget inferiori a $ 500.
5. Qual è il tempo di consegna dei PCB? Il tempo di consegna per i circuiti stampati monostrato è inferiore a quello dei circuiti stampati multistrato.
Dovranno essere affrontate altre questioni tecniche, come la frequenza operativa, la densità e gli strati del segnale. Queste domande determineranno se hai bisogno di una tavola con uno, tre, quattro o più strati.
Orario di pubblicazione: 14 febbraio 2023