Šta je Višeslojni PCB?

Višeslojna PCB ploča definirana je kao PCB napravljena od tri ili više slojeva provodljive bakrene folije. Izgledaju kao slojevi dvostranih ploča, laminiranih i zalijepljenih, s više slojeva izolacije između njih. Cijela konstrukcija je raspoređena tako da se dva sloja postavljaju na površinu ploče za povezivanje s okolinom. Sve električne veze između slojeva izvode se kroz rupe kao što su galvanizirane kroz rupe, slijepe rupe i zakopane rupe. Ova metoda se tada može primijeniti za stvaranje vrlo složenih PCBS -a različitih veličina.

Zašto se višeslojni PCBS toliko koristi

Višeslojni PCBS nastao je kao odgovor na stalno promjenjive promjene u elektronskoj industriji. S vremenom su funkcije elektroničkih uređaja postale sve složenije i zahtijevale su složenije PCBS -ove. Nažalost, PCBS su ograničeni problemima kao što su šum, zalutali kapacitet i preslušavanje pa je potrebno slijediti određena projektna ograničenja. Ova razmatranja dizajna otežala su postizanje zadovoljavajućih performansi s jednostranih ili čak dvostranih PCBS-a-otuda je nastanak višeslojnog PCBS-a.

Inkapsuliranje snage dvoslojnog PCBS-a u ovaj format samo je dio veličine, a višeslojni PCBS postaju sve popularniji u elektronici. Dolaze u različitim veličinama i debljinama kako bi zadovoljili potrebe njihove proširene primjene, s varijacijama u rasponu od 4 do 12 slojeva. Broj slojeva je obično paran jer neparni slojevi mogu uzrokovati probleme u krugu, poput iskrivljenja, i nisu isplativi za proizvodnju. Za većinu aplikacija potrebno je četiri do osam slojeva, ali aplikacije poput mobilnih uređaja i pametnih telefona koriste oko 12 slojeva, dok neki specijalizirani proizvođači PCB -a imaju kapacitet za proizvodnju blizu 100 slojeva. Međutim, višeslojni PCBS sa više slojeva su rijetki jer su izuzetno isplativi.

Zašto se višeslojni PCBS toliko koristi

Iako višeslojni PCBS imaju tendenciju da budu skuplji i zahtjevniji za proizvodnju, oni postaju važan dio moderne tehnologije. To je uglavnom zbog mnogih prednosti koje nude, posebno u usporedbi s jedno- i dvokatnim sortama.

Prednosti višeslojnog PCBS -a

S tehničkog gledišta, višeslojni PCBS-i imaju nekoliko prednosti u dizajnu. Ove prednosti višeslojnog PCB -a uključuju:

• Male veličine: Jedna od najistaknutijih i hvaljenih prednosti korištenja višeslojnih štampanih ploča je njihova veličina. Zbog svog slojevitog dizajna, višeslojni PCBS sami su manji od ostalih PCBS -a sa sličnom funkcionalnošću. To je donijelo ogromne prednosti modernoj elektronici jer je trenutni trend prema manjim, kompaktnijim, ali moćnijim spravama poput pametnih telefona, prijenosnih računara, tableta i nosivih predmeta.

• Lagana konstrukcija: Manji PCBS se koriste za lakšu težinu, pogotovo jer je više konektora potrebnih za međusobno povezivanje jednoslojnih i dvoslojnih PCBS-a eliminirano u korist višeslojnog dizajna. Opet, ovo igra na ruku modernoj elektronici, koja je obično mobilnija.

• Visok kvalitet: Ove vrste PCBS-a imaju tendenciju da budu bolje od jednoslojnih i dvoslojnih PCBS-a zbog količine posla i planiranja koje je potrebno obaviti pri izradi višeslojnog PCBS-a. Zbog toga su i pouzdaniji.

• Poboljšana trajnost: Višeslojni PCBS imaju tendenciju da traju duže zbog svoje prirode. Ovi višeslojni PCBS -i ne samo da moraju podnijeti vlastitu težinu, već moraju moći podnijeti toplinu i pritisak koji se koriste za njihovo lijepljenje. Osim ovih čimbenika, višeslojni PCBS koristi više slojeva izolacije između slojeva kruga, kombinirajući ih s prepreg ljepilima i zaštitnim materijalima.

• Povećana fleksibilnost: Iako se to ne odnosi na sve višeslojne komponente PCB -a, neke koriste fleksibilne tehnike konstrukcije, što rezultira fleksibilnim višeslojnim PCBS -om. Ovo bi moglo biti idealno za primjene gdje se lagano savijanje i savijanje može pojaviti na poluredovnoj osnovi. Opet, ovo se ne odnosi na sve višeslojne PCBS -e, i što više slojeva dodate fleksibilnoj PCB -u, PCB postaje manje fleksibilna.

• Snažniji: Višeslojni PCBS su komponente izuzetno velike gustoće koje kombiniraju više slojeva u JEDNU PCB. Ove male udaljenosti čine ploče više povezanima, a svojstvena im električna svojstva omogućuju postizanje većeg kapaciteta i brzine unatoč tome što su manje.

• Jednostruka tačka povezivanja: Višeslojni PCBS dizajnirani su za upotrebu kao jedna jedinica, a ne u seriji sa drugim komponentama PCB-a. Kao rezultat toga, oni imaju jednu tačku povezivanja, a ne više veza potrebnih za korištenje više jednoslojnih PCBS-a. To se pokazalo korisnim i u dizajnu elektroničkih proizvoda, budući da u konačni proizvod trebaju uključiti samo jedno mjesto povezivanja. Ovo je posebno korisno za malu elektroniku i gadgete dizajnirane da minimiziraju veličinu i težinu.

Ove prednosti čine višeslojni PCBS korisnim u raznim aplikacijama, posebno mobilnim uređajima i elektronici visokih funkcija. Zauzvrat, kako se mnoge industrije sele na mobilna rješenja, višeslojni PCBS-i nalaze mjesto u sve većem broju aplikacija specifičnih za ovu industriju.

Zašto se višeslojni PCBS toliko koristi

Nedostaci višeslojnog PCBS -a

Višeslojna PCB ploča ima mnoge prednosti i pogodna je za različite napredne tehnologije. Međutim, ove vrste PCBS -a nisu prikladne za sve primjene. Zapravo, nekoliko nedostataka može nadmašiti prednosti višeslojnog PCBS -a, posebno za elektroniku s nižim troškovima i složenošću. Ovi nedostaci uključuju:

• Viši troškovi: Višeslojni PCBS su mnogo skuplji od jednoslojnih i dvoslojnih PCBS-a u svakoj fazi proizvodnog procesa. Teško ih je dizajnirati i oduzimaju puno vremena za rješavanje potencijalnih problema. Oni također zahtijevaju vrlo složene proizvodne procese za proizvodnju, što zahtijeva puno vremena i rada za montažere. Osim toga, zbog prirode ovih PCBS -a, bilo kakve greške nastale tokom proizvodnje ili montaže izuzetno je teško preraditi, što rezultira dodatnim troškovima rada ili naknadama za otpad. Povrh toga, oprema koja se koristi za proizvodnju višeslojnog PCBS -a vrlo je skupa jer je to još uvijek relativno nova tehnologija. Iz svih ovih razloga, osim ako je mala veličina apsolutna nužnost za aplikaciju, jeftinija alternativa može biti bolji izbor.

• Složena proizvodnja: Višeslojne PCBS-e je teže proizvesti od drugih vrsta PCB-a, što zahtijeva više vremena za dizajn i pažljive proizvodne tehnike. To je zato što ga čak i male greške u dizajnu ili proizvodnji PCB -a mogu učiniti neučinkovitim.

• Ograničena dostupnost: Jedan od najvećih problema sa višeslojnim PCBS-om su mašine potrebne za njihovu proizvodnju. Nemaju svi proizvođači PCB -a sve što je potrebno za takvu mašinu, pa je ne nose svi proizvođači PCB -a. Ovo ograničava broj proizvođača PCB-a koji se mogu koristiti za proizvodnju višeslojnih PCBS-a za kupce. Stoga je preporučljivo pažljivo ispitati mogućnosti proizvođača PCB-a u višeslojnoj PCBS-u prije nego što se odlučite za proizvođača PCB-a kao proizvođača po ugovoru.

• Potreban tehnički dizajner: Kao što je ranije spomenuto, višeslojni PCBS zahtijevaju mnogo dizajna unaprijed. Bez prethodnog iskustva to može biti problematično. Višeslojne ploče zahtijevaju međusobne veze između slojeva, ali moraju istovremeno smanjiti probleme s preslušavanjem i impedansom.Pojedinačni problem u dizajnu može rezultirati pločem koja ne radi ispravno.

• Vrijeme proizvodnje: S povećanjem složenosti rastu i zahtjevi proizvodnje. Ovo igra ključnu ulogu u prometu višeslojnog PCBS-a-svakoj ploči je potrebno mnogo vremena za proizvodnju, što rezultira većim troškovima rada. Osim toga, to može dovesti do dužeg vremenskog intervala između naručivanja i primanja proizvoda, što u nekim slučajevima može biti problematično.

Međutim, ovi problemi nisu nestali iz korisnosti višeslojnog PCBS-a. Iako imaju tendenciju da koštaju više od jednoslojnog PCBS-a, višeslojni PCBS ima mnoge prednosti u odnosu na ovu vrstu štampanih ploča.

Prednosti višeslojnog PCBS-a u odnosu na jednoslojne alternative

Prednosti višeslojnog PCBS-a u odnosu na jednoslojne alternative postaju još očiglednije. Neka od ključnih poboljšanja koja pružaju višeslojni PCBS -ovi uključuju:

• Veća gustoća sastavljanja: Dok je gustoća jednoslojnih PCBS-a ograničena njihovom površinom, višeslojni PCBS-i umnožavaju njihovu gustoću slojevima. Unatoč manjoj veličini PCB -a, povećanje gustoće omogućuje veću funkcionalnost, povećanje kapaciteta i brzine.

• Manja veličina: Sve u svemu, višeslojni PCBS su manji od jednoslojnih PCBS-a. Dok jednoslojni PCBS moraju povećati površinu kruga povećanjem veličine, višeslojni PCBS povećavaju površinu dodavanjem slojeva, čime se smanjuje ukupna veličina. To omogućuje korištenje višeslojnih PCBS-a većeg kapaciteta u manjim uređajima, dok se jednoslojni PCBS-i većeg kapaciteta moraju instalirati u veće proizvode.

• Laganija težina: Integracija komponenti u višeslojni PCBS znači manju potrebu za konektorima i drugim komponentama, pružajući lagano rješenje za složene električne aplikacije. Višeslojni PCBS može obaviti istu količinu posla kao i višeslojni PCBS, ali s manjom veličinom, manje povezanih komponenti i smanjenom težinom. Ovo je bitno za male elektroničke uređaje kod kojih je težina zabrinjavajuća.

• Poboljšane karakteristike dizajna: Sve u svemu, višeslojni PCBS može nadmašiti prosječni jednoslojni PCBS. Kombinacijom kontroliranijih karakteristika impedancije, veće EMI zaštite i općenito poboljšane kvalitete dizajna, višeslojni PCBS može postići više, iako je manji i lakši.

Zašto se višeslojni PCBS toliko koristi

Dakle, što ti faktori znače pri odlučivanju o višeslojnim i jednoslojnim strukturama? U suštini, ako želite proizvoditi malu, laganu i složenu opremu gdje je kvaliteta kritična, višeslojni PCBS može biti vaš najbolji izbor. Međutim, ako veličina i težina nisu glavni čimbenici u dizajnu proizvoda, jednoslojni ili dvoslojni PCB dizajni mogu biti isplativiji.