Single Layer PCB Vs Multi Layer PCB – ข้อดี ข้อเสีย การออกแบบและกระบวนการผลิต
ก่อนออกแบบแผ่นวงจรพิมพ์คุณต้องตัดสินใจว่าจะใช้ PCB แบบชั้นเดียวหรือหลายชั้นการออกแบบทั้งสองประเภทถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์ในชีวิตประจำวันมากมายประเภทของโครงการที่คุณใช้กระดานจะเป็นตัวกำหนดว่าโครงการใดดีที่สุดสำหรับคุณบอร์ดหลายชั้นเป็นเรื่องปกติสำหรับอุปกรณ์ที่ซับซ้อน ในขณะที่บอร์ดชั้นเดียวสามารถใช้กับอุปกรณ์ที่เรียบง่ายกว่าได้บทความนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจความแตกต่างและเลือกประเภทที่เหมาะสมสำหรับโครงการของคุณ
จากชื่อของ PCB เหล่านี้ คุณอาจเดาได้ว่าความแตกต่างคืออะไรกระดานชั้นเดียวมีวัสดุฐานหนึ่งชั้น (หรือที่เรียกว่าวัสดุพิมพ์) ในขณะที่กระดานหลายชั้นประกอบด้วยหลายชั้นเมื่อตรวจสอบอย่างใกล้ชิด คุณจะสังเกตเห็นความแตกต่างมากมายในวิธีการสร้างและการทำงานของบอร์ดเหล่านี้
หากคุณสนใจที่จะอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ PCB ทั้งสองประเภทนี้ โปรดอ่านต่อ!
PCB ชั้นเดียวคืออะไร?
กระดานด้านเดียวเรียกอีกอย่างว่ากระดานด้านเดียวพวกเขามีส่วนประกอบด้านหนึ่งและรูปแบบตัวนำในอีกด้านหนึ่งบอร์ดเหล่านี้มีวัสดุนำไฟฟ้าหนึ่งชั้น (โดยทั่วไปคือทองแดง)กระดานชั้นเดียวประกอบด้วยวัสดุพิมพ์ ชั้นโลหะนำไฟฟ้า ชั้นประสานป้องกัน และซิลค์สกรีนบอร์ดชั้นเดียวพบได้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เรียบง่ายกว่ามากมาย
ข้อดีของ PCB ชั้นเดียว
1. ราคาไม่แพง
โดยรวมแล้ว PCB แบบชั้นเดียวนั้นมีราคาต่ำกว่าเนื่องจากการออกแบบที่เรียบง่ายนั่นเป็นเพราะสามารถพัฒนาได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องพึ่งพาจำนวนมากวัสดุพีซีบี.นอกจากนี้ยังไม่ต้องใช้ความรู้มากนัก
2. ผลิตได้อย่างรวดเร็ว
ด้วยการออกแบบที่เรียบง่ายและการพึ่งพาทรัพยากรต่ำเช่นนี้ จึงสามารถผลิต PCB แบบชั้นเดียวได้ในเวลาอันรวดเร็ว!แน่นอนว่าเป็นข้อได้เปรียบอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณต้องการ PCB โดยเร็วที่สุด
3. ง่ายต่อการผลิต
PCB ชั้นเดียวยอดนิยมสามารถออกแบบได้โดยไม่มีปัญหาทางเทคนิคนั่นเป็นเพราะมีขั้นตอนการออกแบบที่เรียบง่าย ดังนั้นผู้ผลิตและผู้เชี่ยวชาญจึงสามารถผลิตได้โดยไม่มีปัญหา
4. คุณสามารถสั่งซื้อจำนวนมาก
เนื่องจากกระบวนการพัฒนาที่ง่าย คุณจึงสามารถสั่งซื้อ PCB ประเภทนี้จำนวนมากได้ในเวลาเดียวกันคุณยังสามารถคาดหวังได้ว่าต้นทุนต่อบอร์ดจะลดลงหากคุณสั่งซื้อจำนวนมาก
ข้อเสียของ Single Layer PCB
1. ความเร็วและความจุที่จำกัด
แผงวงจรเหล่านี้มีตัวเลือกน้อยที่สุดสำหรับการเชื่อมต่อนั่นหมายความว่าพลังและความเร็วโดยรวมจะลดลงนอกจากนี้ ความสามารถในการปฏิบัติงานลดลงอันเป็นผลมาจากการออกแบบวงจรอาจไม่ทำงานสำหรับการใช้งานที่มีกำลังสูง
2. ไม่มีพื้นที่มากนัก
อุปกรณ์ที่ซับซ้อนจะไม่ได้รับประโยชน์จากแผงวงจรชั้นเดียวนั่นเป็นเพราะมันมีพื้นที่น้อยมากสำหรับการเพิ่มส่วนประกอบ SMDและการเชื่อมต่อสายไฟที่สัมผัสกันจะทำให้บอร์ดทำงานไม่ถูกต้องแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดเกี่ยวข้องกับการตรวจสอบให้แน่ใจว่าแผงวงจรมีพื้นที่เพียงพอสำหรับทุกสิ่ง
3. ใหญ่ขึ้นและหนักขึ้น
คุณจะต้องทำให้บอร์ดใหญ่ขึ้นเพื่อให้มีความสามารถเพิ่มเติมสำหรับวัตถุประสงค์ในการดำเนินงานต่างๆอย่างไรก็ตาม การทำเช่นนี้จะทำให้น้ำหนักของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นด้วย
การประยุกต์ใช้ PCB แบบชั้นเดียว
เนื่องจากต้นทุนการผลิตที่ต่ำ กระดานด้านเดียวจึงเป็นที่นิยมในเครื่องใช้ในครัวเรือนจำนวนมากและเครื่องใช้ไฟฟ้า.สิ่งเหล่านี้เป็นที่นิยมสำหรับอุปกรณ์ที่สามารถเก็บข้อมูลได้เล็กน้อยตัวอย่างบางส่วนได้แก่:
● เครื่องชงกาแฟ
● ไฟ LED
● เครื่องคิดเลข
● วิทยุ
● พาวเวอร์ซัพพลาย
● ประเภทเซนเซอร์ต่างๆ
● ไดรฟ์โซลิดสเตต (SSD)
PCB หลายชั้นคืออะไร?
PCB หลายชั้นประกอบด้วยบอร์ดสองด้านหลายแผ่นซ้อนทับกันพวกเขาสามารถมีกระดานได้มากเท่าที่ต้องการ แต่กระดานที่ยาวที่สุดนั้นหนาถึง 129 ชั้นโดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 4 ถึง 12 ชั้นอย่างไรก็ตาม ปริมาณที่ผิดปกติอาจนำไปสู่ปัญหาต่างๆ เช่น การบิดงอหรือการบิดงอหลังการบัดกรี
ชั้นพื้นผิวของบอร์ดหลายชั้นมีโลหะนำไฟฟ้าอยู่ในแต่ละด้านแต่ละบอร์ดเชื่อมต่อกันโดยใช้กาวพิเศษและวัสดุฉนวนกระดานหลายชั้นมีหน้ากากประสานที่ขอบ
ข้อดีของ PCB หลายชั้น
1. โครงการที่ซับซ้อน
อุปกรณ์ที่ซับซ้อนซึ่งต้องอาศัยส่วนประกอบและวงจรเพิ่มเติมมักต้องการ PCB หลายชั้นคุณสามารถขยายบอร์ดผ่านการรวมเลเยอร์เพิ่มเติมทำให้เหมาะสำหรับวงจรเพิ่มเติมที่มีการเชื่อมต่อพิเศษ ซึ่งไม่พอดีกับบอร์ดมาตรฐาน
2. ทนทานมากขึ้น
ชั้นเพิ่มเติมเพิ่มความหนาของบอร์ดทำให้ทนทานสิ่งนี้จะช่วยให้อายุยืนยาวและช่วยให้รอดจากเหตุการณ์ที่ไม่คาดคิดรวมถึงการตกหล่น
3. การเชื่อมต่อ
ส่วนประกอบต่างๆ มักจะต้องการจุดเชื่อมต่อมากกว่าหนึ่งจุดในกรณีนี้ PCB หลายชั้นต้องการเพียงจุดเชื่อมต่อแต่ละจุดเท่านั้นโดยรวมแล้ว ข้อดีนี้มีส่วนทำให้อุปกรณ์มีการออกแบบที่เรียบง่ายและมีน้ำหนักเบา
4. พลังที่มากขึ้น
การเพิ่มความหนาแน่นให้กับ PCB แบบหลายชั้นทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานมากโดยทั่วไปหมายความว่าสามารถทำงานได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้นความจุที่เพิ่มขึ้นทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพ
ข้อเสียของ PCB หลายชั้น
1. แพงกว่า
คุณสามารถคาดหวังที่จะจ่ายมากขึ้นด้วยแผงวงจรแบบหลายชั้น เนื่องจากต้องใช้วัสดุ ความเชี่ยวชาญ และเวลาในการพัฒนาเพิ่มเติมด้วยเหตุผลนี้ คุณควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าการใช้ส่วนประกอบหลายชั้นมีข้อได้เปรียบมากกว่าราคา
2. เวลานำที่ยาวนาน
บอร์ดหลายชั้นจะใช้เวลาพัฒนานานขึ้นนี่เป็นเพราะชิ้นส่วนสำคัญที่ต้องมีการล็อคเพื่อให้แต่ละชั้นสร้างกระดานแต่ละแผ่นแต่ละกระบวนการเหล่านี้มีส่วนทำให้เวลาเสร็จสิ้นโดยรวม
3. การซ่อมแซมอาจซับซ้อน
หาก PCB หลายชั้นประสบปัญหา การซ่อมแซมอาจทำได้ยากเลเยอร์ภายในบางชั้นอาจมองไม่เห็นจากภายนอก ทำให้ระบุได้ยากขึ้นว่าอะไรที่ทำให้ส่วนประกอบหรือบอร์ดเสียหายนอกจากนี้ คุณจะต้องพิจารณาจำนวนส่วนประกอบแบบบูรณาการบนบอร์ด เนื่องจากจะทำให้การซ่อมแซมเสร็จสมบูรณ์ยากขึ้น
ความแตกต่าง: Single Layer PCB Vs Multi Layer PCB
1. กระบวนการผลิต
PCB ชั้นเดียวผ่านกระบวนการผลิตที่ยาวนานโดยปกติแล้วจะเกี่ยวข้องกับการใช้หลายๆเครื่องจักรซีเอ็นซีกระบวนการสร้างบอร์ดกระบวนการทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการตัด-การเจาะ-การจัดวางกราฟิก-การกัด-การประสานหน้ากากและการพิมพ์
หลังจากนั้นจะผ่านกระบวนการปรับสภาพพื้นผิวก่อนทดสอบ ตรวจสอบ และบรรจุหีบห่อเพื่อจัดส่ง
ในขณะเดียวกัน PCB หลายชั้นถูกสร้างขึ้นผ่านกระบวนการพิเศษเป็นการซ้อนชั้นพรีเพกและวัสดุรองพื้นเข้าด้วยกันผ่านความดันและอุณหภูมิสูงสิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าอากาศจะไม่ถูกกักระหว่างแต่ละชั้นนอกจากนี้ หมายความว่าเรซินจะปกคลุมตัวนำไฟฟ้าและกาวที่ยึดแต่ละชั้นไว้ด้วยกันจะหลอมละลายและแข็งตัวได้อย่างถูกต้อง
2. วัสดุ
PCB แบบชั้นเดียวและหลายชั้นผลิตขึ้นโดยใช้วัสดุโลหะ FR-4, CEM, เทฟลอน และโพลีอิไมด์แม้ว่าทองแดงจะเป็นตัวเลือกที่ธรรมดาที่สุด
3. ค่าใช้จ่าย
โดยรวมแล้ว PCB แบบชั้นเดียวนั้นมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่า PCB แบบหลายชั้นสาเหตุหลักมาจากวัสดุที่ใช้ เวลาในการผลิต และความเชี่ยวชาญปัจจัยอื่นๆ อาจส่งผลต่อราคา เช่น ขนาด การเคลือบ ระยะเวลาในการผลิต เป็นต้น
4. ใบสมัคร
โดยทั่วไปแล้ว PCB แบบชั้นเดียวจะใช้สำหรับอุปกรณ์ทั่วไป ในขณะที่ PCB แบบหลายชั้นจะใช้ได้กับเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น สมาร์ทโฟน
การตัดสินใจว่าคุณต้องการ PCB แบบชั้นเดียวหรือหลายชั้น
จะช่วยได้หากคุณพิจารณาว่าจำเป็นต้องใช้แผงวงจรพิมพ์แบบหลายชั้นหรือชั้นเดียวสำหรับโครงการของคุณจากนั้นพิจารณาว่าโครงการของคุณมีประเภทใดและประเภทใดเหมาะสมที่สุดนี่คือคำถามห้าข้อที่คุณควรถามตัวเอง:
1. ฉันต้องการฟังก์ชันการทำงานระดับใดคุณอาจต้องใช้เลเยอร์เพิ่มเติมหากมีความซับซ้อนมากขึ้น
2. ขนาดบอร์ดสูงสุดคือเท่าไร?บอร์ดหลายชั้นช่วยให้ใช้งานได้มากขึ้นในพื้นที่ขนาดเล็ก
3. คุณให้ความสำคัญกับความทนทานหรือไม่?หลายชั้นเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดหากความทนทานเป็นสิ่งสำคัญ
4. ต้องใช้เงินเท่าไหร่?บอร์ดชั้นเดียวเหมาะที่สุดสำหรับงบประมาณที่น้อยกว่า 500 ดอลลาร์
5. ระยะเวลารอคอยสำหรับ PCB คืออะไร?ระยะเวลารอคอยของแผงวงจรพิมพ์ชั้นเดียวนั้นสั้นกว่าของแผงวงจรหลายชั้น
คำถามทางเทคนิคอื่นๆ เช่น ความถี่ในการทำงาน ความหนาแน่น และเลเยอร์สัญญาณ จะต้องได้รับการพิจารณาคำถามเหล่านี้จะกำหนดว่าคุณต้องการกระดานที่มีหนึ่ง สาม สี่ หรือมากกว่านั้น
เวลาโพสต์: กุมภาพันธ์-14-2023