מה רב שכבתי PCB?

PCB רב שכבתי מוגדר כ- PCB העשוי משלוש שכבות או יותר של רדיד נחושת מוליך. הם נראים כמו שכבות של מעגלים דו-צדדיים, למינציה ומודבקים זה לזה, וביניהם שכבות בידוד מרובות. המבנה כולו מסודר כך ששתי שכבות מונחות בצד השטח של הלוח המודרני כדי להתחבר לסביבה. כל החיבורים החשמליים בין השכבות נעשים דרך חורים כגון ציפוי דרך חורים, חורים עיוורים וחורים קבורים. לאחר מכן ניתן ליישם שיטה זו ליצירת PCBS מורכב ביותר בגדלים שונים.

מדוע נעשה שימוש נרחב ב- PCBS רב שכבתי

PCBS רב שכבתי נוצר כתגובה לשינויים המשתנים בתעשיית האלקטרוניקה. עם הזמן, הפונקציות של מכשירים אלקטרוניים הפכו מורכבים יותר ויותר, הדורשים PCBS מורכב יותר. למרבה הצער, PCBS מוגבלים על ידי נושאים כגון רעש, קיבול תועה ומגעים, ולכן יש לעקוב אחר אילוצי עיצוב מסוימים. שיקולי עיצוב אלה הקשו על השגת ביצועים משביעי רצון מ- PCBS חד-צדדי או אפילו דו-צדדי-ומכאן לידתו של PCBS רב שכבתי.

הצמדת העוצמה של PCBS דו שכבתי לפורמט זה היא רק חלק קטן מהגודל, ו- PCBS רב שכבתי הופכים פופולריים יותר ויותר באלקטרוניקה. הם מגיעים במגוון גדלים ועוביים כדי לענות על הצרכים של היישומים המורחבים שלהם, עם וריאציות הנעים בין 4 ל -12 שכבות. מספר השכבות הוא בדרך כלל אפילו מכיוון ששכבות מוזרות עלולות לגרום לבעיות במעגל, כגון עיוות, ואינן חסכוניות לייצר. רוב היישומים דורשים ארבע עד שמונה שכבות, אך יישומים כגון מכשירים ניידים וסמארטפונים נוטים להשתמש בסביבות 12 שכבות, בעוד שלחלק מיצרני PCB המומחים יש יכולת לייצר קרוב ל -100 שכבות. עם זאת, PCBS רב שכבתי עם מספר שכבות הם נדירים מכיוון שהם חסכוניים במיוחד.

מדוע נעשה שימוש נרחב ב- PCBS רב שכבתי

בעוד ש- PCBS רב שכבתי נוטים להיות יקרים יותר ועתירי עבודה לייצור, הם הופכים להיות חלק חשוב בטכנולוגיה המודרנית. זה נובע בעיקר מהיתרונות הרבים שהם מציעים, במיוחד בהשוואה לזנים חד-קומתיים.

היתרונות של PCBS רב שכבתי

מבחינה טכנית, ל- PCBS רב שכבתי יש מספר יתרונות בעיצוב. יתרונות אלה של PCB רב שכבתי כוללים:

• גודל קטן: אחד היתרונות הבולטים והמוערכים בשימוש במעגלים מודפסים מרובי שכבות הוא גודלם. בשל העיצוב השכבתי שלהם, ה- PCBS הרב שכבתי הם עצמם קטנים יותר מ- PCBS אחרים בעלי פונקציונליות דומה. זה הביא יתרונות עצומים לאלקטרוניקה המודרנית מכיוון שהטרנד הנוכחי הוא לגאדג’טים קטנים יותר, קומפקטיים יותר אך חזקים יותר כמו סמארטפונים, מחשבים ניידים, טאבלטים ולבישים.

• בנייה קלה: PCBS קטנים יותר משמשים למשקל קל יותר, במיוחד מכיוון שחיבורים מרובים הנדרשים לחיבור PCBS חד-שכבתי ושני שכבות מסולקים לטובת עיצובים מרובי שכבות. שוב, זה משחק בידי האלקטרוניקה המודרנית, שנוטה להיות ניידת יותר.

• איכות גבוהה: סוגים אלה של PCBS נוטים להיות טובים יותר מאשר PCBS חד שכבתי וכפול שכבה בשל כמות העבודה והתכנון שיש לבצע בעת ייצור PCBS רב שכבתי. כתוצאה מכך, הם גם אמינים יותר.

• עמידות משופרת: PCBS רב שכבתי נוטים להימשך זמן רב יותר בשל אופיים. אלה PCBS רב שכבתי חייב לא רק לשאת במשקל שלהם, אלא גם להיות מסוגל להתמודד עם החום והלחץ המשמשים להדבקתם. בנוסף לגורמים אלה, PCBS רב שכבתי משתמש במספר שכבות בידוד בין שכבות המעגל, ומשלב אותן עם דבקים מראש וחומרי הגנה.

• גמישות מוגברת: למרות שזה לא חל על כל רכיבי ה- PCB הרב שכבתיים, חלקם משתמשים בטכניקות בנייה גמישות, וכתוצאה מכך PCBS רב שכבתי גמיש. זה עשוי להיות אידיאלי עבור יישומים בהם כיפוף קל וכיפוף יכול להתרחש באופן סדיר למחצה. שוב, זה לא חל על כל ה- PCBS הרב -שכבתי, וככל שתוסיף יותר שכבות ל- PCB גמיש, ה- PCB הופך להיות פחות גמיש.

• חזק יותר: PCBS רב שכבתי הם רכיבים בצפיפות גבוהה במיוחד המשלבים שכבות מרובות לכרטיס PC יחיד. מרחקים קרובים אלה הופכים את הלוחות מחוברים יותר, ותכונותיהם החשמליות הטבועות מאפשרים להם להשיג קיבולת ומהירות רבה יותר למרות היותם קטנים יותר.

• נקודת חיבור אחת: PCBS רב שכבתי נועדו לשמש כיחידה אחת ולא בסדרה עם רכיבי PCB אחרים. כתוצאה מכך, יש להם נקודת חיבור אחת, ולא את החיבורים המרובים הנדרשים לשימוש במספר רב שכבתי PCBS. מסתבר שזה מועיל גם בעיצוב מוצרים אלקטרוניים, מכיוון שהם צריכים לכלול רק נקודת חיבור אחת במוצר הסופי. הדבר שימושי במיוחד לאלקטרוניקה וגאדג’טים קטנים שנועדו למזער גודל ומשקל.

יתרונות אלה הופכים את ה- PCBS הרב שכבתי שימושי במגוון יישומים, במיוחד מכשירים ניידים ואלקטרוניקה בתפקוד גבוה. בתורו, ככל שתעשיות רבות עוברות לפתרונות ניידים, PCBS רב שכבתי מוצא מקום במספר הולך וגדל של יישומים ספציפיים לתעשייה.

מדוע נעשה שימוש נרחב ב- PCBS רב שכבתי

חסרונות של PCBS רב שכבתי

PCB רב שכבתי בעל יתרונות רבים ומתאים לטכנולוגיות מתקדמות שונות. עם זאת, סוגים אלה של PCBS אינם מתאימים לכל היישומים. למעשה, מספר חסרונות עשויים לעלות על היתרונות של PCBS רב שכבתי, במיוחד עבור מוצרי אלקטרוניקה עם עלות ומורכבות נמוכים יותר. חסרונות אלה כוללים:

• עלות גבוהה יותר: PCBS רב שכבתי הם הרבה יותר יקרים מאשר PCBS חד שכבתי וכפול בכל שלב בתהליך הייצור. הם קשים לעיצוב ולוקח הרבה זמן לפתור בעיות אפשריות. הם גם דורשים לייצר תהליכי ייצור מורכבים ביותר, הדורשים זמן רב ועבודה עבור מכלולים. בנוסף, בשל אופי ה- PCBS הללו, כל שגיאה שנעשית במהלך הייצור או ההרכבה קשה ביותר לעיבוד מחדש, וכתוצאה מכך עלויות עבודה נוספות או חיובי גרוטאות. נוסף על כך, הציוד המשמש לייצור PCBS רב שכבתי יקר מאוד מכיוון שעדיין מדובר בטכנולוגיה חדשה יחסית. מכל הסיבות הללו, אלא אם כן גודל קטן הוא הכרח מוחלט ליישום, חלופה זולה יותר עשויה להיות בחירה טובה יותר.

• ייצור מורכב: PCBS רב שכבתי קשה יותר לייצר מסוגי PCB אחרים, הדורשים יותר זמן עיצוב וטכניקות ייצור קפדניות. הסיבה לכך היא שגם פגמים קטנים בעיצוב PCB או בייצורם יכולים להפוך אותו ללא יעיל.

• זמינות מוגבלת: אחת הבעיות הגדולות ביותר עם PCBS רב שכבתי היא המכונות הדרושות לייצורן. לא לכל יצרני ה- PCB יש את הכלי או הכרח למכונה כזו, כך שלא כל יצרני ה- PCB נושאים אותה. זה מגביל את מספר יצרני ה- PCB בהם ניתן לייצר PCBS רב שכבתי ללקוחות. לכן, מומלץ לברר היטב לגבי יכולות יצרן ה- PCB ב- PCBS רב שכבתי לפני ההחלטה על יצרן PCB כיצרנית חוזה.

• נדרש מעצב טכני: כפי שצוין קודם לכן, PCBS רב שכבתי דורש הרבה עיצוב מראש. ללא ניסיון קודם, זה יכול להיות בעייתי. לוחות רב שכבתיים דורשים חיבורים בין שכבות, אך חייבים להפחית במקביל בעיות קריאה והעכבה.בעיה אחת בעיצוב יכולה לגרום ללוח שאינו פועל כראוי.

• זמן ייצור: ככל שהמורכבות עולה, כך גם דרישות הייצור. זה משחק תפקיד מרכזי במחזור של PCBS רב שכבתי-כל לוח לוקח הרבה זמן לייצר, וכתוצאה מכך עלויות עבודה נוספות. בנוסף, זה יכול להוביל למרווח זמן ארוך יותר בין ביצוע ההזמנה לבין קבלת המוצר, דבר שעלול להיות בעייתי במקרים מסוימים.

עם זאת, בעיות אלה לא נעלמו מהתועלת של PCBS רב שכבתי. למרות שהם נוטים לעלות יותר מאשר PCBS בשכבה אחת, ל- PCBS רב שכבתי יש יתרונות רבים על פני מעגל מודפס מסוג זה.

היתרונות של PCBS רב שכבתי על פני חלופות בשכבה אחת

היתרונות של PCBS רב שכבתי על פני חלופות בשכבה אחת הופכים לברורים עוד יותר. כמה מהשיפורים המרכזיים שמספקת PCBS רב שכבתית כוללים:

• צפיפות הרכבה גבוהה יותר: בעוד שצפיפות ה- PCBS בשכבה אחת מוגבלת בשטח פני השטח שלהם, ה- PCBS הרב שכבתי מכפיל את צפיפותם על ידי שכבות. למרות גודלו הקטן של ה- PCB, הגידול בצפיפות מאפשר פונקציונליות רבה יותר, הגדלת הקיבולת והמהירות.

• גודל קטן יותר: בסך הכל, PCBS רב שכבתי קטן יותר מאשר PCBS שכבה אחת. בעוד ש- PCBS שכבה אחת חייבת להגדיל את שטח הפנים של המעגל על ​​ידי הגדלת הגודל, PCBS רב שכבתי מגדיל את שטח הפנים על ידי הוספת שכבות, ובכך מקטין את הגודל הכולל. זה מאפשר להשתמש ב- PCBS רב שכבתי בעל קיבולת גבוהה יותר במכשירים קטנים יותר, ואילו PCBS רב שכבתי יחיד בעל קיבולת גבוהה יותר חייב להיות מותקן במוצרים גדולים יותר.

• משקל קל יותר: שילוב רכיבים ב- PCBS רב שכבתי פירושו פחות צורך במחברים ורכיבים אחרים, המספק פתרון קל ליישומים חשמליים מורכבים. PCBS רב שכבתי יכול לבצע אותה כמות עבודה כמו PCBS מרובה שכבות בודדות, אך עם גודל קטן יותר, פחות רכיבים מחוברים ומשקל מופחת. זהו שיקול חיוני למכשירים אלקטרוניים קטנים שבהם המשקל מהווה דאגה.

• תכונות עיצוב משופרות: באופן כללי, PCBS רב שכבתי יכול לעלות על PCBS ממוצע שכבתי יחיד. על ידי שילוב מאפייני עכבה מבוקרים יותר, מיגון EMI גבוה יותר ואיכות העיצוב המשופרת הכוללת, PCBS רב שכבתי יכול להשיג יותר, למרות היותו קטן וקל יותר.

מדוע נעשה שימוש נרחב ב- PCBS רב שכבתי

אז מה המשמעות של גורמים אלה בעת ההחלטה על מבנים מרובי שכבות וחד שכבתיות? בעיקרו של דבר, אם אתה רוצה לייצר ציוד קטן, קל ומורכב שבו האיכות היא קריטית, PCBS רב שכבתי עשוי להיות הבחירה הטובה ביותר שלך. עם זאת, אם הגודל והמשקל אינם גורמים עיקריים בעיצוב המוצר, עיצובים PCB חד-או כפולים עשויים להיות חסכוניים יותר.