چه شده است چند لایه PCB?

PCB چند لایه عبارت است از PCB ساخته شده از سه یا چند لایه فویل مس رسانا. آنها مانند لایه های تخته مدار دو طرفه ، چند لایه و چسبیده به یکدیگر ، با چندین لایه عایق بین آنها به نظر می رسند. کل ساختار به گونه ای چیده شده است که دو لایه در طرف سطح PCB قرار می گیرد تا به محیط متصل شود. تمام اتصالات الکتریکی بین لایه ها از طریق سوراخ هایی مانند آبکاری از طریق سوراخ ها ، سوراخ های کور و سوراخ های ایجاد شده ایجاد می شود. این روش را می توان برای تولید PCBS بسیار پیچیده با اندازه های مختلف استفاده کرد.

چرا از PCBS چند لایه بسیار استفاده می شود

PCBS چند لایه در پاسخ به تغییرات مداوم در صنعت الکترونیک به وجود آمد. با گذشت زمان ، عملکرد دستگاه های الکترونیکی به طور فزاینده ای پیچیده شده و نیاز به PCBS پیچیده تری دارد. متأسفانه ، PCBS با موضوعاتی مانند نویز ، ظرفیت خلأ و تداخل محدود می شود ، بنابراین محدودیت های طراحی خاصی باید رعایت شود. این ملاحظات طراحی ، دستیابی به عملکرد رضایت بخش از PCBS یک طرفه یا حتی دو طرفه را دشوار می کند-از این رو تولد PCBS چند لایه.

محاسبه قدرت PCBS دو لایه در این قالب تنها کسری از اندازه آن است و PCBS چند لایه به طور فزاینده ای در لوازم الکترونیکی رواج یافته است. آنها در اندازه ها و ضخامت های مختلف برای پاسخگویی به نیازهای برنامه های کاربردی گسترده خود ، با تغییرات 4 تا 12 لایه وجود دارند. تعداد لایه ها معمولاً زوج است زیرا لایه های فرد می توانند مشکلاتی را در مدار ایجاد کنند ، مانند پیچ ​​خوردگی ، و تولید آنها مقرون به صرفه نیست. اکثر برنامه های کاربردی به چهار تا هشت لایه نیاز دارند ، اما برنامه هایی مانند دستگاه های تلفن همراه و تلفن های هوشمند از حدود 12 لایه استفاده می کنند ، در حالی که برخی از تولید کنندگان متخصص PCB ظرفیت تولید نزدیک به 100 لایه را دارند. با این حال ، PCBS چند لایه با چند لایه نادر است زیرا بسیار مقرون به صرفه هستند.

چرا از PCBS چند لایه بسیار استفاده می شود

در حالی که تولید PCBS چند لایه گران تر و پرهزینه تر است ، آنها به بخش مهمی از فناوری مدرن تبدیل می شوند. این عمدتا به دلیل مزایای بسیاری است که آنها ارائه می دهند ، به ویژه در مقایسه با انواع تک و دو طبقه.

مزایای PCBS چند لایه

از نظر فنی ، PCBS چند لایه مزایای متعددی در طراحی دارد. مزایای PCB چند لایه عبارتند از:

• اندازه کوچک: یکی از برجسته ترین و تحسین برانگیزترین مزایای استفاده از تابلوهای مدار چاپی چند لایه ، اندازه آنها است. PCBS چند لایه به دلیل طراحی لایه ای خود ، کوچکتر از سایر PCBS با عملکرد مشابه هستند. این امر مزایای زیادی را برای لوازم الکترونیکی مدرن به ارمغان آورده است زیرا روند فعلی به سمت ابزارهای کوچکتر ، جمع و جورتر اما قوی تر مانند تلفن های هوشمند ، لپ تاپ ، رایانه لوحی و پوشیدنی ها است.

• ساختار سبک: از PCBS کوچکتر برای وزن سبک تر استفاده می شود ، به ویژه اینکه اتصالات متعدد مورد نیاز برای اتصال PCBS تک لایه و دو لایه به نفع طرح های چند لایه حذف شده است. باز هم ، این مورد در دست لوازم الکترونیکی مدرن قرار می گیرد ، که بیشتر متحرک هستند.

• کیفیت بالا: این نوع PCBS به دلیل میزان کار و برنامه ریزی که هنگام ساخت PCBS چند لایه باید انجام شود ، بهتر از PCBS تک لایه و دو لایه است. در نتیجه ، آنها همچنین قابل اطمینان تر هستند.

• بهبود دوام: PCBS چند لایه به دلیل ماهیت خود تمایل به دوام بیشتری دارند. این PCBS چندلایه نه تنها باید وزن خود را تحمل کند ، بلکه باید بتواند گرما و فشار مورد استفاده برای چسباندن آنها را به یکدیگر تحمل کند. علاوه بر این عوامل ، PCBS چند لایه از لایه های عایق بین لایه های مدار استفاده می کند و آنها را با چسب های آماده و مواد محافظ ترکیب می کند.

• افزایش انعطاف پذیری: در حالی که این امر در مورد همه اجزای PCB چند لایه صدق نمی کند ، برخی از تکنیک های ساخت انعطاف پذیر استفاده می کنند و در نتیجه PCBS چند لایه انعطاف پذیر است. این ممکن است برای برنامه هایی که خم شدن و خم شدن جزئی می تواند به صورت نیمه منظم رخ دهد ایده آل باشد. مجدداً ، این امر در مورد همه PCBS های چند لایه صدق نمی کند و هرچه لایه های بیشتری به یک PCB انعطاف پذیر اضافه کنید ، PCB انعطاف پذیری کمتری پیدا می کند.

• قوی تر: PCBS چند لایه قطعات با چگالی بسیار بالا هستند که چندین لایه را در یک PCB SINGLE ترکیب می کنند. این فاصله های نزدیک باعث اتصال بیشتر تخته ها می شود و خواص الکتریکی ذاتی آنها به آنها اجازه می دهد با وجود کوچکتر بودن به ظرفیت و سرعت بیشتری دست یابند.

• نقطه اتصال تک: PCBS چند لایه طوری طراحی شده است که به عنوان یک واحد و نه به صورت سری با سایر اجزای PCB استفاده شود. در نتیجه ، آنها یک نقطه اتصال واحد دارند ، نه چندین اتصال مورد نیاز برای استفاده از چندین PCBS تک لایه. این امر در طراحی محصول الکترونیکی نیز مفید است ، زیرا آنها فقط نیاز به یک نقطه اتصال واحد در محصول نهایی دارند. این امر به ویژه برای وسایل الکترونیکی کوچک و ابزارهایی که برای به حداقل رساندن اندازه و وزن طراحی شده اند مفید است.

این مزایا باعث می شود PCBS چند لایه در برنامه های مختلف ، به ویژه دستگاه های تلفن همراه و وسایل الکترونیکی با عملکرد بالا مفید باشد. به نوبه خود ، با حرکت بسیاری از صنایع به راه حل های تلفن همراه ، PCBS چند لایه در تعداد فزاینده ای از برنامه های کاربردی خاص صنعت جایگاهی پیدا کرده است.

چرا از PCBS چند لایه بسیار استفاده می شود

معایب PCBS چند لایه

PCB چند لایه مزایای زیادی دارد و برای انواع فناوری های پیشرفته مناسب است. با این حال ، این نوع PCBS برای همه کاربردها مناسب نیست. در واقع ، معایب متعددی ممکن است بر مزایای PCBS چند لایه ، به ویژه برای لوازم الکترونیکی با هزینه و پیچیدگی کمتر ، بیشتر باشد. این معایب عبارتند از:

• هزینه بیشتر: PCBS چند لایه نسبت به PCBS تک و دو لایه در هر مرحله از فرآیند تولید بسیار گرانتر هستند. طراحی آنها مشکل است و برای حل مشکلات احتمالی زمان زیادی صرف می شود. آنها همچنین نیاز به فرآیندهای تولید بسیار پیچیده ای برای تولید دارند که مستلزم زمان و نیروی زیادی برای مونتاژگران است. علاوه بر این ، به دلیل ماهیت این PCBS ، هر گونه خطایی که در حین ساخت یا مونتاژ مرتکب می شود ، بسیار دشوار است ، که منجر به هزینه های اضافی نیروی کار یا هزینه ضایعات می شود. علاوه بر این ، تجهیزات مورد استفاده برای تولید PCBS چند لایه بسیار گران است زیرا هنوز یک فناوری نسبتاً جدید است. به همه این دلایل ، مگر اینکه اندازه کوچک یک ضرورت مطلق برای یک برنامه باشد ، جایگزین ارزان تر ممکن است انتخاب بهتری باشد.

• تولید مجتمع: تولید PCBS چند لایه دشوارتر از سایر انواع PCB است که به زمان طراحی بیشتر و تکنیک های دقیق تولید نیاز دارد. این به این دلیل است که حتی اشکالات کوچک در طراحی یا ساخت PCB می تواند آن را بی اثر کند.

• دسترسی محدود: یکی از بزرگترین مشکلات PCBS چند لایه ، ماشین آلات مورد نیاز برای تولید آنها است. همه تولیدکنندگان PCB برای چنین دستگاهی نیاز یا نیاز لازم را ندارند ، بنابراین همه تولید کنندگان PCB آن را حمل نمی کنند. این امر تعداد تولید کنندگان PCB را که می توانند برای تولید PCBS چند لایه برای مشتریان استفاده شوند محدود می کند. بنابراین ، توصیه می شود قبل از تصمیم گیری در مورد سازنده PCB به عنوان سازنده قرارداد ، در مورد قابلیت های تولید کننده PCB در PCBS چند لایه پرس و جو کنید.

• طراح فنی مورد نیاز: همانطور که قبلاً ذکر شد ، PCBS چند لایه از قبل نیاز به طراحی زیادی دارد. بدون تجربه قبلی ، این می تواند مشکل ساز باشد. تخته های چند لایه به اتصال بین لایه ها نیاز دارند ، اما همزمان باید مشکلات متقابل و امپدانس را کاهش دهند.تنها یک مشکل در طراحی می تواند منجر به ایجاد تخته ای شود که به درستی کار نمی کند.

• زمان تولید: با افزایش پیچیدگی ، الزامات تولید نیز افزایش می یابد. این نقش کلیدی در گردش PCBS چند لایه ایفا می کند-تولید هر تخته زمان زیادی طول می کشد و هزینه کار بیشتری را در پی دارد. علاوه بر این ، می تواند فاصله زمانی بیشتری بین ثبت سفارش و دریافت محصول ایجاد کند ، که در برخی موارد می تواند مشکل ساز باشد.

با این حال ، این مشکلات از کاربرد PCBS چند لایه محو نشده است. در حالی که هزینه آنها بیشتر از PCBS تک لایه است ، PCBS چند لایه مزایای زیادی نسبت به این نوع برد مدار چاپی دارد.

مزایای PCBS چند لایه نسبت به گزینه های تک لایه

مزایای PCBS چند لایه نسبت به گزینه های تک لایه آشکارتر می شود. برخی از پیشرفت های کلیدی که PCBS چند لایه ارائه می دهد عبارتند از:

• چگالی مونتاژ بیشتر: در حالی که تراکم PCBS های تک لایه با مساحت آنها محدود است ، PCBS چند لایه چگالی آنها را با لایه بندی ضرب می کند. با وجود اندازه کوچکتر PCB ، افزایش چگالی عملکرد بیشتر ، افزایش ظرفیت و سرعت را امکان پذیر می کند.

• اندازه کوچکتر: به طور کلی ، PCBS چند لایه کوچکتر از PCBS تک لایه هستند. در حالی که PCBS تک لایه باید سطح مدار را با افزایش اندازه افزایش دهد ، PCBS چند لایه با افزودن لایه ها سطح را افزایش می دهد ، در نتیجه اندازه کلی را کاهش می دهد. این اجازه می دهد تا از PCBS چند لایه با ظرفیت بالاتر در دستگاه های کوچکتر استفاده شود ، در حالی که PCBS تک لایه با ظرفیت بالاتر باید در محصولات بزرگتر نصب شود.

• وزن سبک تر: ادغام قطعات در چند لایه PCBS به معنای نیاز کمتر به کانکتورها و سایر قطعات است که راه حلی سبک برای کاربردهای پیچیده الکتریکی ارائه می دهد. PCBS چند لایه می تواند به اندازه PCBS تک لایه چند کار را انجام دهد ، اما با اندازه کوچکتر ، اجزای متصل کمتر و کاهش وزن. این امر برای دستگاه های کوچک الکترونیکی که وزن آنها نگران کننده است ، یک ملاحظه اساسی است.

• ویژگی های طراحی پیشرفته: به طور کلی ، PCBS چند لایه می تواند از متوسط ​​PCBS تک لایه بهتر عمل کند. با ترکیب ویژگی های امپدانس کنترل شده ، محافظ EMI بالاتر و بهبود کیفیت کلی طراحی ، PCBS چند لایه می تواند علیرغم کوچکتر و سبک تر ، به نتایج بیشتری برسد.

چرا از PCBS چند لایه بسیار استفاده می شود

بنابراین ، این عوامل هنگام تصمیم گیری در مورد ساختارهای چند لایه و تک لایه چه معنایی دارند؟ در اصل ، اگر می خواهید تجهیزات کوچک ، سبک و پیچیده ای تولید کنید که کیفیت آنها بسیار مهم است ، PCBS چند لایه ممکن است بهترین انتخاب شما باشد. با این حال ، اگر اندازه و وزن عوامل اصلی در طراحی محصول نباشند ، طرح های PCB تک یا دو لایه ممکن است مقرون به صرفه تر باشند.