Što je Višeslojna PCB?

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

Zašto se višeslojni PCBS -i toliko koriste

Višeslojni PCBS nastao je kao odgovor na stalne promjene u elektroničkoj industriji. S vremenom su funkcije elektroničkih uređaja postale sve složenije, zahtijevajući složeniji PCBS. Nažalost, PCBS su ograničeni problemima kao što su šum, zalutali kapacitet i preslušavanje pa je potrebno slijediti određena projektna ograničenja. Ta su razmatranja dizajna otežala postizanje zadovoljavajućih performansi s jednostranih ili čak dvostranih PCBS-a-stoga je nastalo višeslojno PCBS-e.

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 obično je paran jer neparni slojevi mogu uzrokovati probleme u krugu, poput iskrivljenja, a njihova proizvodnja nije isplativa. Većina aplikacija zahtijeva četiri do osam slojeva, ali aplikacije poput mobilnih uređaja i pametnih telefona koriste oko 12 slojeva, dok neki proizvođači PCB -a imaju kapacitet za proizvodnju blizu 100 slojeva. Međutim, višeslojni PCBS s više slojeva rijetki su jer su izuzetno isplativi.

Zašto se višeslojni PCBS -i toliko koriste

Iako su višeslojni PCBS-i skuplji i zahtjevniji za proizvodnju, postaju važan dio suvremene tehnologije. To je uglavnom zbog mnogih prednosti koje nude, osobito 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:

• Mala veličina: Jedna od najistaknutijih i hvaljenih prednosti korištenja višeslojnih tiskanih 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 gadgetima poput pametnih telefona, prijenosnih računala, tableta i nosivih predmeta.

• Lagana konstrukcija: Manji PCBS se koriste za lakšu težinu, pogotovo zato što je više konektora potrebnih za međusobno povezivanje jednoslojnih i dvoslojnih PCBS-a eliminirano u korist višeslojnog dizajna. Opet, ovo ide u prilog modernoj elektronici koja je sklonija pokretljivosti.

• Visoka kvaliteta: Ove vrste PCBS-a obično su 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-i imaju tendenciju trajati dulje zbog svoje prirode. Ovi višeslojni PCBS -i ne samo da moraju podnijeti vlastitu težinu, već i moći podnijeti toplinu i pritisak koji se koriste za njihovo lijepljenje. Osim ovih čimbenika, višeslojni PCBS -i koriste više slojeva izolacije između slojeva kruga, kombinirajući ih s ljepilom s prepregom i zaštitnim materijalima.

• Povećana fleksibilnost: Iako se to ne odnosi na sve višeslojne komponente PCB -a, neke koriste fleksibilne tehnike gradnje, što rezultira fleksibilnim višeslojnim PCBS -om. To bi moglo biti idealno za primjene gdje se mogu lagano savijati i savijati polu-redovito. Opet, ovo se ne odnosi na sve višeslojne PCBS -e, a što više slojeva dodate fleksibilnoj PCB -u, PCB postaje manje fleksibilna.

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

• Jednostruka priključna točka: Višeslojni PCBS dizajnirani su za upotrebu kao jedna jedinica, a ne u seriji s drugim komponentama PCB-a. Kao rezultat toga, imaju jednu točku 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 osobito korisno za malu elektroniku i gadgete dizajnirane za smanjenje veličine i težine.

Ove prednosti čine višeslojni PCBS korisnim u raznim aplikacijama, posebno mobilnim uređajima i visoko funkcionalnoj elektronici. 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 -i toliko koriste

Nedostaci višeslojnog PCBS -a

Višeslojna PCB ploča ima mnoge prednosti i pogodna je za razne 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:

• Veći trošak: Višeslojni PCBS-i mnogo su 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 tijekom 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-ove teže je proizvesti od ostalih vrsta PCB-a, što zahtijeva više vremena za projektiranje i pažljive proizvodne tehnike. To je zato što ga čak i mali nedostaci u dizajnu ili proizvodnji PCB -a mogu učiniti neučinkovitim.

• Ograničena dostupnost: Jedan od najvećih problema s višeslojnim PCBS-om su strojevi potrebni za njihovu proizvodnju. Nemaju svi proizvođači PCB -a potrebne ili potrebne uređaje za takav stroj, pa ga ne nose svi proizvođači PCB -a. To 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 višeslojnim PCBS-ima prije nego što se odlučite za proizvođača PCB-a kao ugovornog proizvođača.

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

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

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

Prednosti višeslojnog PCBS-a u odnosu na jednoslojne alternative

Prednosti višeslojnog PCBS-a u odnosu na jednoslojne alternative postaju još očitije. 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 slojevitošću. Unatoč manjoj veličini PCB -a, povećanje gustoće omogućuje veću funkcionalnost, povećanje kapaciteta i brzine.

• Manja veličina: Sveukupno, višeslojni PCBS manji su od jednoslojnih PCBS-a. Dok jednoslojni PCBS-i moraju povećati površinu kruga povećanjem veličine, višeslojni PCBS-i 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 primjene. Višeslojni PCBS može obaviti istu količinu posla kao višestruki jednoslojni PCBS, ali s manjom veličinom, manje povezanih komponenti i smanjenom težinom. Ovo je ključno pitanje za male elektroničke uređaje gdje je težina zabrinjavajuća.

• Poboljšane značajke dizajna: Sveukupno, 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 -i toliko koriste

Dakle, što ti čimbenici znače pri odlučivanju o višeslojnim i jednoslojnim strukturama? U biti, 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.