Шта је Вишеслојни ПЦБ?

Вишеслојна ПЦБ је дефинисана као ПЦБ направљена од три или више слојева проводљиве бакарне фолије. Изгледају као слојеви двостраних плоча, ламинираних и залијепљених, са више слојева изолације између њих. Читава структура је распоређена тако да се два слоја постављају на површину плоче за повезивање са околином. Све електричне везе између слојева изводе се кроз рупе као што су галванизиране кроз рупе, слијепе рупе и закопане рупе. Ова метода се тада може применити за генерисање веома сложених ПЦБС -а различитих величина.

Зашто се вишеслојни ПЦБС толико користе

Вишеслојни ПЦБС је настао као одговор на стално променљиве промене у електронској индустрији. Временом су функције електронских уређаја постале све сложеније и захтевале су сложеније ПЦБС. Нажалост, ПЦБС су ограничени проблемима као што су бука, лутајући капацитет и преслушавање, па је потребно придржавати се одређених ограничења дизајна. Ова разматрања дизајна отежавају постизање задовољавајућих перформанси са једностраних или чак двостраних ПЦБС-отуда настанак вишеслојног ПЦБС-а.

Инкапсулирање снаге двослојног ПЦБС-а у овај формат само је делић величине, а вишеслојни ПЦБС постају све популарнији у електроници. Долазе у различитим величинама и дебљинама како би задовољили потребе њихове проширене примене, са варијацијама у распону од 4 до 12 слојева. Број слојева је обично паран јер непарни слојеви могу изазвати проблеме у колу, попут искривљења, и нису исплативи за производњу. 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. Међутим, вишеслојни ПЦБС са више слојева су ретки јер су изузетно исплативи.

Зашто се вишеслојни ПЦБС толико користе

Иако вишеслојни ПЦБС имају тенденцију да буду скупљи и захтевни за производњу, они постају важан део савремене технологије. То је углавном због многих предности које нуде, посебно у поређењу са једноспратним и двоспратним сортама.

Предности вишеслојног ПЦБС -а

Са техничке тачке гледишта, вишеслојни ПЦБС-и имају неколико предности у дизајну. Ове предности вишеслојног ПЦБ -а укључују:

• Мала величина: Једна од најистакнутијих и хваљених предности употребе вишеслојних штампаних плоча је њихова величина. Због свог слојевитог дизајна, вишеслојни ПЦБС сами су мањи од осталих ПЦБС -а са сличном функционалношћу. 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.

• Лагана конструкција: Мањи ПЦБС се користе за лакшу тежину, посебно зато што је више конектора потребних за међусобно повезивање једнослојних и двослојних ПЦБС елиминисано у корист вишеслојног дизајна. Опет, ово игра на руку савременој електроници, која је обично мобилнија.

• Висок квалитет: Ове врсте ПЦБС-а имају тенденцију да буду боље од једнослојних и двослојних ПЦБС-а због количине посла и планирања које је потребно обавити приликом израде вишеслојних ПЦБС-а. Као резултат тога, они су и поузданији.

• Побољшана издржљивост: Вишеслојни ПЦБС имају тенденцију да трају дуже због своје природе. Ови вишеслојни ПЦБС не само да морају носити сопствену тежину, већ морају бити у стању да поднесу топлоту и притисак који се користе за њихово лепљење. Осим ових фактора, вишеслојни ПЦБС користи више слојева изолације између слојева кола, комбинујући их са препрег лепковима и заштитним материјалима.

• Повећана флексибилност: Иако се то не односи на све вишеслојне компоненте ПЦБ -а, неке користе флексибилне технике конструкције, што резултира флексибилним вишеслојним ПЦБС -ом. Ово би могло бити идеално за примене где се може доћи до благог савијања и савијања полу-регуларно. Опет, ово се не односи на све вишеслојне ПЦБС -е, и што више слојева додате флексибилној ПЦБ -у, ПЦБ постаје мање флексибилна.

• Снажнији: Вишеслојни ПЦБС су компоненте изузетно велике густине које комбинују више слојева у ЈЕДНУ ПЦБ. Ове мале удаљености чине плоче више повезанима, а својствена електрична својства омогућавају им да постигну већи капацитет и брзину упркос томе што су мање.

• Једнострука тачка повезивања: Вишеслојни ПЦБС дизајнирани су за употребу као једна јединица, а не серијски са другим компонентама ПЦБ-а. Као резултат тога, они имају једну тачку повезивања, уместо вишеструких веза потребних за коришћење више једнослојних ПЦБС-а. Ово се показало корисним и у дизајну електронских производа, будући да је потребно да у коначни производ укључе само једну тачку повезивања. Ово је посебно корисно за малу електронику и справице дизајниране да минимизирају величину и тежину.

These advantages make multilayer PCBS useful in a variety of applications, especially mobile devices and high-function electronics. Заузврат, како се многе индустрије крећу ка мобилним решењима, вишеслојни ПЦБС налазе место у све већем броју апликација специфичних за ову индустрију.

Зашто се вишеслојни ПЦБС толико користе

Disadvantages of multilayer PCBS

Multi-layer PCB has many advantages and is suitable for various advanced technologies. Међутим, ове врсте ПЦБС -а нису погодне за све примене. In fact, several disadvantages may outweigh the advantages of multilayer PCBS, especially for electronics with lower cost and complexity. Ови недостаци укључују:

• Већи трошкови: Вишеслојни ПЦБС су много скупљи од једнослојних и двослојних ПЦБС-а у свакој фази производног процеса. Тешко их је дизајнирати и потребно је много времена за решавање потенцијалних проблема. Такође захтевају веома сложене производне процесе за производњу, што захтева много времена и рада за монтажере. Осим тога, због природе ових ПЦБС -а, било које грешке настале током производње или монтаже изузетно је тешко прерадити, што резултира додатним трошковима рада или накнадама за отпад. Поврх тога, опрема која се користи за производњу вишеслојног ПЦБС -а је веома скупа јер је то још увек релативно нова технологија. Из свих ових разлога, осим ако је мала величина апсолутна потреба за апликацију, јефтинија алтернатива може бити бољи избор.

• Сложена производња: Вишеслојне ПЦБС-е је теже произвести од других врста ПЦБ-а, што захтијева више времена за дизајн и пажљиве производне технике. То је зато што чак и мале грешке у дизајну или производњи ПЦБ -а могу учинити неефикасним.

• Limited availability: One of the biggest problems with multi-layer PCBS is the machines needed to produce them. Немају сви произвођачи штампаних плоча све што је потребно за такву машину, па је не носе сви произвођачи штампаних плоча. Ово ограничава број произвођача ПЦБ-а који се могу користити за производњу вишеслојних ПЦБС-а за купце. Због тога је препоручљиво пажљиво се распитати о могућностима произвођача ПЦБ-а у вишеслојним ПЦБС-има пре него што се одлучите за произвођача ПЦБ-а као произвођача по уговору.

• Потребан технички дизајнер: Као што је раније поменуто, вишеслојни ПЦБС захтевају много дизајна унапред. Без претходног искуства, ово може бити проблематично. Вишеслојне плоче захтијевају међусобне везе између слојева, али морају истовремено смањити проблеме с преслушавањем и импедансом.Појединачни проблем у дизајну може довести до тога да плоча не ради исправно.

• Време производње: С повећањем сложености, повећавају се и захтеви у производњи. Ово игра кључну улогу у промету вишеслојног ПЦБС-а-свакој плочи је потребно много времена за производњу, што резултира већим трошковима рада. Осим тога, то може довести до дужег временског интервала између наручивања и примања производа, што у неким случајевима може бити проблематично.

Међутим, ови проблеми нису нестали из корисности вишеслојног ПЦБС-а. Иако имају тенденцију да коштају више од једнослојног ПЦБС-а, вишеслојни ПЦБС има многе предности у односу на ову врсту штампаних плоча.

Предности вишеслојног ПЦБС-а у односу на једнослојне алтернативе

Предности вишеслојног ПЦБС-а у односу на једнослојне алтернативе постају још очигледније. Нека од кључних побољшања која пружа вишеслојни ПЦБС укључују:

• Већа густина монтаже: Док је густина једнослојних ПЦБС ограничена њиховом површином, вишеслојни ПЦБС умножавају њихову густину слојевитошћу. Упркос мањој величини ПЦБ -а, повећање густине омогућава већу функционалност, повећање капацитета и брзине.

• Мања величина: Све у свему, вишеслојни ПЦБС су мањи од једнослојних ПЦБС. Док једнослојни ПЦБС мора повећати површину кола повећањем величине, вишеслојни ПЦБС повећава површину додавањем слојева, чиме се смањује укупна величина. Ово омогућава вишеслојни ПЦБС већег капацитета за употребу у мањим уређајима, док се једнослојни ПЦБС већег капацитета мора инсталирати у веће производе.

• Лаганија тежина: Интеграција компоненти у вишеслојни ПЦБС значи мању потребу за конекторима и другим компонентама, пружајући лагано решење за сложене електричне апликације. Вишеслојни ПЦБС може обавити исту количину посла као вишеструки једнослојни ПЦБС, али са мањом величином, мање повезаних компоненти и смањеном тежином. Ово је од суштинског значаја за мале електронске уређаје где је тежина забрињавајућа.

• Побољшане карактеристике дизајна: Све у свему, вишеслојни ПЦБС може надмашити просечан једнослојни ПЦБС. Комбинацијом више контролисаних карактеристика импедансе, веће заштите од електромагнетских параметара и опћенито побољшаног квалитета дизајна, вишеслојни ПЦБС може постићи више, упркос томе што је мањи и лакши.

Зашто се вишеслојни ПЦБС толико користе

Дакле, шта ови фактори значе при одлучивању о вишеслојним и једнослојним структурама? У суштини, ако желите да производите малу, лагану и сложену опрему где је квалитет критичан, вишеслојни ПЦБС може бити ваш најбољи избор. Међутим, ако величина и тежина нису главни фактори у дизајну производа, једнослојни или двослојни ПЦБ дизајни могу бити исплативији.