Why are Multilayer PCB so widely used?

וואָס איז מאַלטילייער פּקב?

א מאַלטילייער פּקב איז דיפיינד ווי אַ פּקב געמאכט פון דריי אָדער מער לייַערס פון קאַנדאַקטיוו קופּער שטער. זיי קוקן ווי לייַערס פון טאָפּל-סיידיד קרייַז באָרדז, לאַמאַנייטאַד און גלוד צוזאַמען, מיט קייפל לייַערס פון ינסאַליישאַן צווישן זיי. די גאנצע סטרוקטור איז עריינדזשד אַזוי אַז צוויי לייַערס זענען געשטעלט אויף די ייבערפלאַך זייַט פון די פּקב צו פאַרבינדן צו די סוויווע. All electrical connections between layers are made through holes such as electroplated through holes, blind holes and buried holes. This method can then be applied to generate highly complex PCBS of different sizes.

יפּקב

Why are multilayer PCBS so widely used

Multilayer PCBS איז געווען אין ענטפער צו די טאָמיד טשאַנגינג ענדערונגען אין די עלעקטראָניק אינדוסטריע. Over time, the functions of electronic devices have become increasingly complex, requiring more complex PCBS. צום באַדויערן, PCBS איז לימיטעד דורך ישוז אַזאַ ווי ראַש, בלאָנדזשען קאַפּאַסאַטאַנס און קראָססטאַלק, אַזוי עטלעכע פּלאַן קאַנסטריינץ מוזן זיין נאכגעגאנגען. These design considerations made it difficult to obtain satisfactory performance from single-sided or even double-sided PCBS – hence the birth of multi-layer PCBS.

ענקאַפּסולאַטינג די מאַכט פון טאָפּל-שיכטע פּקבס אין דעם פֿאָרמאַט איז בלויז אַ בראָכצאָל פון די גרייס, און מאַלטי-שיכטע פּקבס ווערן ינקריסינגלי פאָלקס אין עלעקטראָניק. They come in a variety of sizes and thicknesses to meet the needs of their extended applications, with variations ranging from 4 to 12 layers. The number of layers is usually even because odd layers can cause problems in the circuit, such as warping, and are not cost-effective to produce. 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. אָבער, מאַלטי-שיכטע פּקבס מיט קייפל לייַערס זענען זעלטן ווייַל זיי זענען גאָר קאָסטן עפעקטיוו.

Why are multilayer PCBS so widely used

כאָטש Multilayer PCBS טענד צו זיין מער טייַער און אַרבעט-ינטענסיווע צו פּראָדוצירן, זיי ווערן אַ וויכטיק טייל פון מאָדערן טעכנאָלאָגיע. This is mainly due to the many benefits they offer, especially when compared with single – and double-decker varieties.

בענעפיץ פון מאַלטילייער פּקבס

פֿון אַ טעכניש פונט פון מיינונג, מאַלטי-שיכטע פּקבס האָבן עטלעכע אַדוואַנטידזשיז אין פּלאַן. These advantages of multilayer PCB include:

• Small size: One of the most prominent and acclaimed benefits of using multi-layer printed circuit boards is their size. רעכט צו זייער לייערד פּלאַן, Multilayer PCBS זענען זיך קלענערער ווי אנדערע PCBS מיט ענלעך פאַנגקשאַנאַליטי. 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.

• לייטווייט קאַנסטראַקשאַן: סמאָלער פּקבס זענען געניצט פֿאַר לייטער וואָג, ספּעציעל זינט קייפל קאַנעקטערז פארלאנגט פֿאַר ינטערקאַנעקטינג איין-און טאָפּל-שיכטע פּקבס זענען ילימאַנייטאַד אין טויווע פון ​​מאַלטי-שיכטע דיזיינז. ווידער, דאָס פיעסעס אין די הענט פון מאָדערן עלעקטראָניק, וואָס טענד צו זיין מער רירעוודיק.

• הויך קוואַליטעט: די טייפּס פון פּקבס טענד צו זיין בעסער ווי איין-שיכטע און טאָפּל-שיכטע פּקבס רעכט צו דער סומע פון ​​אַרבעט און פּלאַנירונג וואָס מוזן זיין דורכגעקאָכט ווען מאַניאַפאַקטשערד מאַלטי-שיכטע פּקבס. As a result, they are also more reliable.

• Improved durability: Multi-layer PCBS tend to last longer due to their nature. די מאַלטילייער פּקבס מוזן נישט בלויז טראָגן זייער אייגן וואָג, אָבער אויך קענען צו שעפּן די היץ און דרוק געניצט צו קליי זיי צוזאַמען. In addition to these factors, multilayer PCBS use multiple layers of insulation between circuit layers, combining them with prepreg adhesives and protective materials.

• ינקרעאַסעד בייגיקייט: כאָטש דאָס אַפּלייז ניט צו אַלע מאַלטילייער פּקב קאַמפּאָונאַנץ, עטלעכע נוצן פלעקסאַבאַל קאַנסטראַקשאַן טעקניקס, ריזאַלטינג אין פלעקסאַבאַל מאַלטילייער פּקבס. דאָס קען זיין ידעאַל פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז ווו קליין בענדינג און בענדינג קענען פּאַסירן אויף אַ האַלב-רעגולער יקער. ווידער, דאָס אַפּלייז ניט צו אַלע מאַלטילייער פּקבס, און די מער לייַערס איר לייגן צו אַ פלעקסאַבאַל פּקב, די ווייניקער פלעקסאַבאַל די פּקב ווערט.

• מער שטאַרק: מאַלטילייער פּקבס זענען גאָר הויך-געדיכטקייַט קאַמפּאָונאַנץ וואָס פאַרבינדן קייפל לייַערס אין אַ איין פּקב. די נאָענט דיסטאַנסאַז מאַכן די באָרדז מער פארבונדן, און זייער טאָכיק ילעקטריקאַל פּראָפּערטיעס לאָזן זיי צו דערגרייכן אַ גרעסערע קאַפּאַציטעט און גיכקייַט טראָץ קלענערער.

• איין קשר פונט: מולטי-שיכטע פּקבס זענען דיזיינד צו ווערן גענוצט ווי אַ איין אַפּאַראַט אלא ווי אין סעריע מיט אנדערע פּקב קאַמפּאָונאַנץ. ווי אַ רעזולטאַט, זיי האָבן אַ איין פֿאַרבינדונג פונט, אלא ווי די קייפל קאַנעקשאַנז פארלאנגט צו נוצן קייפל איין-שיכטע פּקבס. This turns out to be beneficial in electronic product design as well, since they only need to include a single connection point in the final product. דאָס איז ספּעציעל נוציק פֿאַר קליין עלעקטראָניק און גאַדזשאַץ דיזיינד צו מינאַמייז גרייס און וואָג.

These advantages make multilayer PCBS useful in a variety of applications, especially mobile devices and high-function electronics. אין קער, ווי פילע ינדאַסטריז מאַך צו רירעוודיק סאַלושאַנז, מאַלטי-שיכטע פּקבס געפֿינען אַ פּלאַץ אין אַ גראָוינג נומער פון ינדאַסטרי-ספּעציפיש אַפּלאַקיישאַנז.

Why are multilayer PCBS so widely used

Disadvantages of multilayer PCBS

Multi-layer PCB has many advantages and is suitable for various advanced technologies. אָבער, די טייפּס פון פּקבס זענען נישט פּאַסיק פֿאַר אַלע אַפּלאַקיישאַנז. In fact, several disadvantages may outweigh the advantages of multilayer PCBS, especially for electronics with lower cost and complexity. די דיסאַדוואַנטידזשיז אַרייַננעמען:

• Higher cost: Multi-layer PCBS are much more expensive than single-and double-layer PCBS at every stage of the manufacturing process. They are difficult to design and take a lot of time to solve any potential problems. זיי דאַרפן אויך העכסט קאָמפּליצירט מאַנופאַקטורינג פּראַסעסאַז, וואָס ריקווייערז אַ פּלאַץ פון צייט און אַרבעט פֿאַר אַסעמבליז. צוליב די נאַטור פון די פּקבס, קיין ערראָרס בעשאַס מאַנופאַקטורינג אָדער פֿאַרזאַמלונג זענען גאָר שווער צו ריווערק, ריזאַלטינג אין נאָך אַרבעט קאָס אָדער ברעקל טשאַרדזשאַז. דערנאָך, די ויסריכט פֿאַר פּראָדוצירן מאַלטילייער פּקבס איז זייער טייַער ווייַל עס איז נאָך אַ לעפיערעך נייַ טעכנאָלאָגיע. For all these reasons, unless small size is an absolute necessity for an application, a cheaper alternative may be a better choice.

• קאָמפּלעקס פּראָדוקציע: מאַלטי-שיכטע פּקבס זענען מער שווער צו פּראָדוצירן ווי אנדערע פּקב טייפּס, ריקוויירינג מער פּלאַן צייט און אָפּגעהיט מאַנופאַקטורינג טעקניקס. That’s because even small flaws in PCB design or manufacturing can make it ineffective.

• Limited availability: One of the biggest problems with multi-layer PCBS is the machines needed to produce them. Not all PCB manufacturers have the wherewithal or necessity for such a machine, so not all PCB manufacturers carry it. דאָס לימיץ די נומער פון פּקב מאַניאַפאַקטשערערז וואָס קענען ווערן גענוצט צו פּראָדוצירן מאַלטי-שיכטע פּקבס פֿאַר קאַסטאַמערז. דעריבער, עס איז קעדייַיק צו קערפאַלי פרעגן די קייפּאַבילאַטיז פון די פּקב מאַניאַפאַקטשערערז אין מאַלטי-שיכטע פּקבס איידער איר באַשליסן אויף אַ פּקב פאַבריקאַנט ווי אַ קאָנטראַקט פאַבריקאַנט.

• טעכניש דיזיינער פארלאנגט: ווי דערמאנט פריער, מאַלטי-שיכטע פּקבס דאַרפן אַ פּלאַץ פון פּלאַן פריער. אָן פריערדיק דערפאַרונג, דאָס קען זיין פּראָבלעמאַטיק. מאַלטילייער באָרדז דאַרפן ינטערקאַנעקשאַנז צווישן לייַערס, אָבער מוזן סיימאַלטייניאַסלי רעדוצירן קראָססטאַלק און ימפּידאַנס פּראָבלעמס.א איין פּראָבלעם אין דעם פּלאַן קענען רעזולטאַט אין אַ ברעט וואָס קען נישט אַרבעטן רעכט.

• Production time: As complexity increases, so do manufacturing requirements. דאָס פיעסעס אַ שליסל ראָלע אין די ויסקער פון מאַלטי-שיכטע פּקבס-יעדער ברעט נעמט אַ פּלאַץ פון צייט צו פּראָדוצירן, ריזאַלטינג אין מער אַרבעט קאָס. אין אַדישאַן, עס קען פירן צו אַ לענגערע צייט צווישן פּלייסינג אַ סדר און ריסיווינג די פּראָדוקט, וואָס קען זיין פּראָבלעמאַטיק אין עטלעכע קאַסעס.

אָבער, די פּראָבלעמס האָבן נישט פאַרשווונדן פֿון די נוצן פון מאַלטי-שיכטע פּקבס. כאָטש זיי טענד צו קאָסטן מער ווי איין-שיכטע פּקבס, מאַלטי-שיכטע פּקבס האָבן פילע אַדוואַנטידזשיז איבער דעם טיפּ פון געדרוקט קרייַז ברעט.

אַדוואַנטאַגעס פון מאַלטי-שיכטע פּקבס איבער איין-שיכטע אַלטערנאַטיוועס

The advantages of multi-layer PCBS over single-layer alternatives become even more obvious. Some of the key improvements that multilayer PCBS provide include:

• Higher assembly density: While the density of single-layer PCBS is limited by their surface area, multi-layer PCBS multiply their density by layering. טראָץ די קלענערער גרייס פון די פּקב, די פאַרגרעסערן אין געדיכטקייַט ינייבאַלז מער פאַנגקשאַנאַליטי, ינקריסינג קאַפּאַציטעט און גיכקייַט.

• Smaller size: Overall, multi-layer PCBS are smaller than single-layer PCBS. כאָטש איין-שיכטע פּקבס מוזן פאַרגרעסערן די ייבערפלאַך שטח פון דעם קרייַז דורך ינקריסינג די גרייס, מאַלטי-שיכטע פּקבס פאַרגרעסערן די ייבערפלאַך שטח דורך אַדינג לייַערס, דערמיט רידוסינג די קוילעלדיק גרייס. דאָס אַלאַוז מאַלטילייער פּקבס מיט העכער קאַפּאַציטעט צו זיין געוויינט אין סמאָלער דעוויסעס, כוועראַז איין-שיכטע פּקבס מיט העכער קאַפּאַציטעט מוזן זיין אינסטאַלירן אין גרעסערע פּראָדוקטן.

• Lighter weight: Component integration in multi-layer PCBS means less need for connectors and other components, providing a lightweight solution for complex electrical applications. Multi-layer PCBS can accomplish the same amount of work as multiple single-layer PCBS, but with a smaller size, fewer connected components, and reduced weight. דאָס איז אַ יקערדיק באַטראַכטונג פֿאַר קליין עלעקטראָניש דעוויסעס ווו וואָג איז אַ דייַגע.

• Enhanced design features: Overall, multi-layer PCBS can outperform average single-layer PCBS. דורך קאַמביינינג מער קאַנטראָולד ימפּידאַנס קעראַקטעריסטיקס, העכער עמי שילדינג און קוילעלדיק ימפּרוווד פּלאַן קוואַליטעט, PCBS מולטי-שיכטע קענען דערגרייכן מער, טראָץ קלענערער און לייטער.

Why are multilayer PCBS so widely used

וואָס טאָן די סיבות מיינען ווען איר באַשליסן אויף מאַלטילייער און איין-שיכטע סטראַקטשערז? Essentially, if you want to produce small, lightweight and complex equipment where quality is critical, multi-layer PCBS may be your best choice. However, if size and weight are not major factors in product design, single – or double-layer PCB designs may be more cost-effective.