ما هو متعدد الطبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور?

يتم تعريف ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات على أنه ثنائي الفينيل متعدد الكلور مصنوع من ثلاث طبقات أو أكثر من رقائق النحاس الموصلة. تبدو مثل طبقات من لوحات الدوائر على الوجهين ، مغلفة ولصقها معًا ، مع طبقات متعددة من العزل بينها. يتم ترتيب الهيكل بأكمله بحيث يتم وضع طبقتين على الجانب السطحي لثنائي الفينيل متعدد الكلور للاتصال بالبيئة. All electrical connections between layers are made through holes such as electroplated through holes, blind holes and buried holes. This method can then be applied to generate highly complex PCBS of different sizes.

Why are multilayer PCBS so widely used

Multilayer PCBS came into being in response to the ever-changing changes in the electronics industry. Over time, the functions of electronic devices have become increasingly complex, requiring more complex PCBS. لسوء الحظ ، فإن PCBS مقيد بقضايا مثل الضوضاء ، والسعة الشاردة ، والحديث المتبادل ، لذلك يجب اتباع بعض قيود التصميم. These design considerations made it difficult to obtain satisfactory performance from single-sided or even double-sided PCBS – hence the birth of multi-layer PCBS.

إن تغليف قوة PCBS مزدوج الطبقة في هذا التنسيق ليس سوى جزء صغير من الحجم ، وأصبح PCBS متعدد الطبقات شائعًا بشكل متزايد في الإلكترونيات. They come in a variety of sizes and thicknesses to meet the needs of their extended applications, with variations ranging from 4 to 12 layers. The number of layers is usually even because odd layers can cause problems in the circuit, such as warping, and are not cost-effective to produce. Most applications require four to eight layers, but applications such as mobile devices and smartphones tend to use around 12 layers, while some specialist PCB manufacturers have the capacity to produce close to 100 layers. ومع ذلك ، فإن PCBS متعدد الطبقات مع طبقات متعددة نادر الحدوث لأنها فعالة من حيث التكلفة للغاية.

Why are multilayer PCBS so widely used

في حين أن إنتاج الجهاز المركزي للإحصاء متعدد الطبقات يكون أكثر تكلفة ويتطلب عمالة كثيفة ، فقد أصبح جزءًا مهمًا من التكنولوجيا الحديثة. This is mainly due to the many benefits they offer, especially when compared with single – and double-decker varieties.

فوائد PCBS متعدد الطبقات

من وجهة نظر فنية ، يتمتع PCBS متعدد الطبقات بالعديد من المزايا في التصميم. These advantages of multilayer PCB include:

• Small size: One of the most prominent and acclaimed benefits of using multi-layer printed circuit boards is their size. نظرًا لتصميمها متعدد الطبقات ، تعد PCBS متعددة الطبقات نفسها أصغر من PCBS الأخرى ذات الوظائف المماثلة. This has brought huge benefits to modern electronics as the current trend is towards smaller, more compact but more powerful gadgets such as smartphones, laptops, tablets and wearables.

• Lightweight construction: Smaller PCBS are used for lighter weight, especially since multiple connectors required for interconnecting single – and double-layer PCBS are eliminated in favor of multi-layer designs. مرة أخرى ، يعمل هذا في أيدي الإلكترونيات الحديثة ، التي تميل إلى أن تكون أكثر قدرة على الحركة.

• جودة عالية: تميل هذه الأنواع من PCBS إلى أن تكون أفضل من PCBS أحادية الطبقة ومزدوجة الطبقة بسبب حجم العمل والتخطيط الذي يجب القيام به عند تصنيع PCBS متعدد الطبقات. As a result, they are also more reliable.

• Improved durability: Multi-layer PCBS tend to last longer due to their nature. لا يجب أن تتحمل أجهزة PCBS متعددة الطبقات هذه وزنها فحسب ، بل يجب أن تكون أيضًا قادرة على التعامل مع الحرارة والضغط المستخدم في لصقها معًا. In addition to these factors, multilayer PCBS use multiple layers of insulation between circuit layers, combining them with prepreg adhesives and protective materials.

• زيادة المرونة: في حين أن هذا لا ينطبق على جميع مكونات ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات ، إلا أن البعض يستخدم تقنيات بناء مرنة ، مما يؤدي إلى مرونة الجهاز المركزي للإحصاء متعدد الطبقات. قد يكون هذا مثاليًا للتطبيقات التي يمكن أن يحدث فيها انحناء وانحناء طفيف على أساس شبه منتظم. مرة أخرى ، لا ينطبق هذا على جميع PCBS متعدد الطبقات ، وكلما زاد عدد الطبقات التي تضيفها إلى PCB المرن ، أصبحت مرونة PCB أقل.

• أكثر قوة: تعد PCBS متعدد الطبقات مكونات عالية الكثافة للغاية تجمع طبقات متعددة في ثنائي الفينيل متعدد الكلور واحد. تجعل هذه المسافات القريبة الألواح أكثر ارتباطًا ، وتسمح لها خصائصها الكهربائية الكامنة بتحقيق سعة وسرعة أكبر على الرغم من كونها أصغر.

• نقطة اتصال واحدة: تم تصميم PCBS متعدد الطبقات ليتم استخدامه كوحدة واحدة بدلاً من استخدامه في سلسلة مع مكونات PCB الأخرى. نتيجة لذلك ، لديهم نقطة اتصال واحدة ، بدلاً من الاتصالات المتعددة المطلوبة لاستخدام PCBS متعدد الطبقات أحادي الطبقة. This turns out to be beneficial in electronic product design as well, since they only need to include a single connection point in the final product. هذا مفيد بشكل خاص للأجهزة الإلكترونية الصغيرة والأدوات المصممة لتقليل الحجم والوزن.

These advantages make multilayer PCBS useful in a variety of applications, especially mobile devices and high-function electronics. في المقابل ، مع انتقال العديد من الصناعات إلى حلول الأجهزة المحمولة ، يجد PCBS متعدد الطبقات مكانًا في عدد متزايد من التطبيقات الخاصة بالصناعة.

Why are multilayer PCBS so widely used

Disadvantages of multilayer PCBS

Multi-layer PCB has many advantages and is suitable for various advanced technologies. ومع ذلك ، فإن هذه الأنواع من PCBS ليست مناسبة لجميع التطبيقات. In fact, several disadvantages may outweigh the advantages of multilayer PCBS, especially for electronics with lower cost and complexity. تشمل هذه العيوب ما يلي:

• Higher cost: Multi-layer PCBS are much more expensive than single-and double-layer PCBS at every stage of the manufacturing process. They are difficult to design and take a lot of time to solve any potential problems. كما أنها تتطلب عمليات تصنيع معقدة للغاية لإنتاجها ، الأمر الذي يتطلب الكثير من الوقت والعمالة للمجمعين. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لطبيعة هذا الجهاز ، فإن أي أخطاء تحدث أثناء التصنيع أو التجميع يصعب للغاية إعادة صياغتها ، مما يؤدي إلى تكاليف عمالة إضافية أو رسوم خردة. علاوة على ذلك ، فإن المعدات المستخدمة لإنتاج PCBS متعدد الطبقات باهظة الثمن لأنها لا تزال تقنية جديدة نسبيًا. For all these reasons, unless small size is an absolute necessity for an application, a cheaper alternative may be a better choice.

• الإنتاج المعقد: يعد إنتاج PCBS متعدد الطبقات أكثر صعوبة من إنتاج أنواع أخرى من ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، مما يتطلب وقتًا أطول في التصميم وتقنيات تصنيع دقيقة. That’s because even small flaws in PCB design or manufacturing can make it ineffective.

• Limited availability: One of the biggest problems with multi-layer PCBS is the machines needed to produce them. Not all PCB manufacturers have the wherewithal or necessity for such a machine, so not all PCB manufacturers carry it. هذا يحد من عدد الشركات المصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور التي يمكن استخدامها لإنتاج PCBS متعدد الطبقات للعملاء. لذلك ، من المستحسن الاستفسار بعناية عن قدرات الشركة المصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور في PCBS متعدد الطبقات قبل اتخاذ قرار بشأن الشركة المصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور كشركة مصنعة للعقد.

• المصمم الفني المطلوب: كما ذكرنا سابقًا ، يتطلب PCBS متعدد الطبقات الكثير من التصميم مسبقًا. بدون خبرة سابقة ، يمكن أن يكون هذا مشكلة. تتطلب اللوحات متعددة الطبقات وصلات بين الطبقات ، ولكن يجب أن تقلل في نفس الوقت من مشاكل الحديث المتبادل والمقاومة.يمكن أن ينتج عن مشكلة واحدة في التصميم لوحة لا تعمل بشكل صحيح.

• Production time: As complexity increases, so do manufacturing requirements. يلعب هذا دورًا رئيسيًا في معدل دوران PCBS متعدد الطبقات – يستغرق كل لوح وقتًا طويلاً لإنتاجه ، مما يؤدي إلى زيادة تكاليف العمالة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى فترة زمنية أطول بين تقديم الطلب واستلام المنتج ، مما قد يمثل مشكلة في بعض الحالات.

ومع ذلك ، فإن هذه المشاكل لم تختف من فائدة PCBS متعدد الطبقات. في حين أنها تميل إلى أن تكلف أكثر من PCBS أحادي الطبقة ، إلا أن PCBS متعدد الطبقات له العديد من المزايا مقارنة بهذا النوع من لوحات الدوائر المطبوعة.

مزايا PCBS متعدد الطبقات على البدائل أحادية الطبقة

The advantages of multi-layer PCBS over single-layer alternatives become even more obvious. Some of the key improvements that multilayer PCBS provide include:

• Higher assembly density: While the density of single-layer PCBS is limited by their surface area, multi-layer PCBS multiply their density by layering. على الرغم من الحجم الأصغر لثنائي الفينيل متعدد الكلور ، فإن الزيادة في الكثافة تتيح وظائف أكبر ، وزيادة السعة والسرعة.

• Smaller size: Overall, multi-layer PCBS are smaller than single-layer PCBS. بينما يجب أن يزيد PCBS أحادي الطبقة من مساحة سطح الدائرة عن طريق زيادة الحجم ، فإن PCBS متعدد الطبقات يزيد من مساحة السطح عن طريق إضافة طبقات ، وبالتالي تقليل الحجم الكلي. يسمح ذلك باستخدام PCBS متعدد الطبقات عالي السعة في الأجهزة الأصغر ، بينما يجب تثبيت PCBS أحادي الطبقة ذو السعة العالية في المنتجات الأكبر.

• Lighter weight: Component integration in multi-layer PCBS means less need for connectors and other components, providing a lightweight solution for complex electrical applications. Multi-layer PCBS can accomplish the same amount of work as multiple single-layer PCBS, but with a smaller size, fewer connected components, and reduced weight. هذا اعتبار أساسي للأجهزة الإلكترونية الصغيرة حيث يكون الوزن مصدر قلق.

• Enhanced design features: Overall, multi-layer PCBS can outperform average single-layer PCBS. من خلال الجمع بين المزيد من خصائص المعاوقة الخاضعة للرقابة ، وتدريع EMI العالي وجودة التصميم المحسنة بشكل عام ، يمكن لـ PCBS متعدد الطبقات تحقيق المزيد ، على الرغم من كونه أصغر حجمًا وأخف وزنًا.

Why are multilayer PCBS so widely used

إذن ، ماذا تعني هذه العوامل عند اتخاذ قرار بشأن الهياكل متعددة الطبقات وذات الطبقة الواحدة؟ Essentially, if you want to produce small, lightweight and complex equipment where quality is critical, multi-layer PCBS may be your best choice. However, if size and weight are not major factors in product design, single – or double-layer PCB designs may be more cost-effective.