PCB de camada única versus PCB de múltiplas camadas - vantagens, desvantagens, projeto e processo de fabricação.
Antesprojetando uma placa de circuito impresso, você deve decidir se deseja usar uma PCB de camada única ou multicamada. Ambos os tipos de design são usados em muitos dispositivos do dia a dia. O tipo de projeto para o qual você está usando o quadro determinará qual é o melhor para você. Placas multicamadas são mais comuns para dispositivos complexos, enquanto placas de camada única podem ser usadas para dispositivos mais simples. Este artigo irá ajudá-lo a entender as diferenças e escolher o tipo certo para o seu projeto.
Com base nos nomes desses PCBs, você provavelmente pode adivinhar qual é a diferença. Uma placa de camada única possui uma camada de material base (também conhecida como substrato), enquanto as placas multicamadas contêm múltiplas camadas. Ao examiná-las de perto, você notará muitas diferenças na forma como essas placas são construídas e funcionam.
Se você estiver interessado em ler mais sobre esses dois tipos de PCB, continue lendo!
O que é PCB de camada única?
As placas unilaterais também são conhecidas como placas unilaterais. Eles possuem componentes de um lado e um padrão de condutor do outro. Essas placas possuem uma camada de material condutor (normalmente cobre). Uma placa de camada única consiste em um substrato, camadas metálicas condutoras, uma camada protetora de solda e uma serigrafia. Placas de camada única são encontradas em muitos dispositivos eletrônicos mais simples.
Vantagens do PCB de camada única
1. Barato
No geral, um PCB de camada única é menos dispendioso devido ao seu design simplista. Isso porque ele pode ser desenvolvido de maneira eficiente em termos de tempo, sem depender de um grande número deMaterial PCB. Além disso, não requer muito conhecimento.
2. Fabricado rapidamente
Com um design tão simples e poucos recursos, PCBs de camada única podem ser fabricados rapidamente! Claro, isso é uma grande vantagem, especialmente se você precisar de uma PCB o mais rápido possível.
3. Fácil de produzir
O popular PCB de camada única pode ser projetado sem dificuldades técnicas. Isso porque oferece um processo de design simples para que fabricantes e profissionais possam produzi-los sem problemas.
4. Você pode fazer pedidos em massa
Devido ao seu processo de desenvolvimento fácil, você pode solicitar vários desses tipos de PCB ao mesmo tempo. Você pode até esperar uma queda nos custos por placa se fizer o pedido em grandes quantidades.
Desvantagens do PCB de camada única
1. Velocidade e capacidade limitadas
Essas placas de circuito oferecem opções mínimas de conectividade. Isso significa que a potência e a velocidade gerais diminuirão. Além disso, a capacidade operacional diminui em decorrência do seu desenho. O circuito pode não funcionar para aplicações de alta potência.
2. Não oferece muito espaço
Dispositivos complexos não se beneficiarão de uma placa de circuito de camada única. Isso porque oferece muito pouco espaço para extraComponentes SMDe conexões. Os fios que entrarem em contato uns com os outros farão com que a placa funcione incorretamente. A melhor prática envolve garantir que a placa de circuito forneça espaço suficiente para tudo.
3. Maior e mais pesado
Você precisará aumentar a placa para fornecer recursos adicionais para vários fins operacionais. No entanto, isso também aumentará o peso do produto.
Aplicação de PCB de camada única
Devido ao seu baixo custo de fabricação, as placas unilaterais são populares em muitos eletrodomésticos eeletrônicos de consumo. Eles são populares para dispositivos que podem armazenar poucos dados. Alguns exemplos incluem:
● Cafeteiras
● Luzes LED
● Calculadoras
● Rádios
● Fontes de alimentação
● Vários tipos de sensores
● Unidades de estado sólido (SSD)
O que é PCB de camada multicamada?
PCBs multicamadas consistem em várias placas de dupla face empilhadas umas sobre as outras. Eles podem ter quantas placas forem necessárias, mas a mais longa feita tinha 129 camadas de espessura. Eles normalmente têm entre 4 e 12 camadas. No entanto, quantidades incomuns podem causar problemas como empenamento ou torção após a soldagem.
As camadas de substrato de uma placa multicamadas possuem um metal condutor em cada lado. Cada placa é unida com um adesivo especializado e um material isolante. As placas multicamadas possuem máscaras de solda nas bordas.
Vantagens do PCB de camada multicamada
1. Projetos Complexos
Dispositivos complexos que dependem de componentes e circuitos adicionais geralmente precisam de uma PCB multicamadas. Você pode expandir o quadro por meio de integrações de camadas adicionais. Isso o torna adequado para circuitos adicionais que apresentam conexões extras, que de outra forma não caberiam em uma placa padrão.
2. Mais durável
Camadas adicionais aumentam a espessura da placa, tornando-a durável. Isto irá garantir a longevidade e permitir-lhe sobreviver a eventos inesperados, incluindo quedas.
3. Conexão
Vários componentes normalmente precisariam de mais de um ponto de conexão. Neste caso, um PCB multicamadas precisa apenas de um ponto de conexão individual. No geral, essa vantagem contribui para o design simples e os recursos leves do dispositivo.
4. Mais poder
Adicionar mais densidade a um PCB multicamadas o torna prático para dispositivos que consomem muita energia. Geralmente, isso significa que ele pode operar com mais rapidez e eficiência. A maior capacidade o torna adequado para dispositivos potentes.
Desvantagens do PCB de camada multicamada
1. Mais caro
Você pode esperar pagar mais com uma placa de circuito multicamadas, pois ela requer materiais adicionais, experiência e tempo para ser desenvolvida. Por esse motivo, você deve garantir que o uso de um componente multicamadas seja mais vantajoso que o preço.
2. Prazo de entrega longo
Placas multicamadas levarão mais tempo para serem desenvolvidas. Isso se deve a peças essenciais que necessitam de travamento para que cada camada forme uma placa individual. Cada um desses processos contribui para o tempo geral de conclusão.
3. Os reparos podem ser complexos
Se uma PCB multicamadas apresentar problemas, pode ser difícil repará-la. Algumas camadas internas podem não ser visualizadas de fora, tornando mais difícil identificar o que está causando danos aos componentes ou à placa física. Além disso, você precisará considerar o número de componentes integrados na placa, pois isso torna os reparos mais difíceis de serem concluídos.
Diferença: PCB de camada única versus PCB de múltiplas camadas
1. Processo de Fabricação
Um PCB de camada única passa por um longo processo de fabricação. Normalmente, envolve o uso de muitosUsinagem CNCprocessos para criar o conselho. Todo o processo envolve corte, perfuração, colocação de gráficos, gravação, máscara de solda e impressão.
Depois, passa por tratamento de superfície antes de ser testado, inspecionado e embalado para envio.
Enquanto isso, os PCBs multicamadas são criados por meio de um processo especial. Envolve a sobreposição de camadas de pré-impregnado e de material de base por meio de alta pressão e temperatura. Isso garante que o ar não fique preso entre cada camada. Além disso, significa que a resina cobrirá os condutores e o adesivo que prende cada camada derrete e cura corretamente.
2. Materiais
PCBs de camada única e multicamadas são fabricados com materiais de metal, FR-4, CEM, Teflon e poliimida. Mesmo assim, o cobre é a escolha mais comum.
3. Custo
No geral, o PCB de camada única é menos caro do que um PCB multicamadas. Isso se deve principalmente aos materiais utilizados, ao tempo de produção e à experiência. Outros fatores podem afetar o preço, incluindo tamanho, laminação, prazo de entrega, etc.
4. Aplicação
Geralmente, PCBs de camada única são usados para dispositivos simples, enquanto PCBs multicamadas são mais aplicáveis para tecnologia avançada, como smartphones.
Decidindo se você precisa de PCBs de camada única ou multicamadas
Ajudaria se você determinasse se placas de circuito impresso multicamadas ou de camada única são necessárias para o seu projeto. Em seguida, considere que tipo de projeto você tem e qual é a melhor opção. Estas são as cinco perguntas que você deve se fazer:
1. Qual nível de funcionalidade será necessário? Você pode precisar de mais camadas se for mais complexo.
2. Qual é o tamanho máximo da placa? Placas multicamadas permitem mais funcionalidade em uma área menor.
3. Você valoriza durabilidade? Multicamadas é a melhor opção se a durabilidade for uma prioridade.
4. Quanto devo gastar? Placas de camada única são melhores para orçamentos inferiores a US$ 500.
5. Qual é o prazo de entrega para PCBs? O prazo de entrega da placa de circuito impresso de camada única é menor do que o das placas multicamadas.
Outras questões técnicas, como frequência de operação, densidade e camadas de sinal, precisarão ser abordadas. Essas perguntas determinarão se você precisa de uma placa com uma, três, quatro ou mais camadas.
Horário da postagem: 14 de fevereiro de 2023