PCB de camada única vs. PCB multicamadas – vantagens, desvantagens, design e processo de fabricação.
Antesprojetando uma placa de circuito impresso, você deve decidir se usará uma PCB de camada única ou multicamadas. Ambos os tipos de design são usados em muitos dispositivos do dia a dia. O tipo de projeto para o qual você está usando a placa determinará qual é a melhor opção. Placas multicamadas são mais comuns para dispositivos complexos, enquanto placas de camada única podem ser usadas para dispositivos mais simples. Este artigo ajudará você a entender as diferenças e escolher o tipo certo para o seu projeto.
Com base nos nomes dessas placas de circuito impresso (PCBs), você provavelmente consegue adivinhar a diferença. Uma placa de camada única possui uma camada de material base (também conhecido como substrato), enquanto as placas multicamadas contêm múltiplas camadas. Ao examiná-las atentamente, 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?
Placas de face única também são conhecidas como placas de face única. Elas possuem componentes de um lado e um padrão condutor do outro. Essas placas possuem uma camada de material condutor (tipicamente cobre). Uma placa de camada única consiste em um substrato, camadas metálicas condutoras, uma camada de solda protetora 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, uma placa de circuito impresso de camada única é menos custosa devido ao seu design simplificado. Isso porque ela pode ser desenvolvida de forma eficiente em termos de tempo, sem depender de um grande número deMaterial de PCB. Além disso, não requer muito conhecimento.
2. Fabricado rapidamente
Com um design tão simples e baixa dependência de recursos, PCBs de camada única podem ser fabricados rapidamente! Claro, isso é uma grande vantagem, especialmente se você precisa de um PCB o mais rápido possível.
3. Fácil de produzir
O popular PCB de camada única pode ser projetado sem dificuldades técnicas, pois oferece um processo de design simples, permitindo que fabricantes e profissionais os produzam sem problemas.
4. Você pode fazer pedidos em grandes quantidades
Graças ao seu processo de desenvolvimento simplificado, você pode encomendar vários desses tipos de PCB ao mesmo tempo. Você pode até esperar uma redução nos custos por placa se encomendar 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 como resultado de seu design. O circuito pode não funcionar em aplicações de alta potência.
2. Não oferece muito espaço
Dispositivos complexos não se beneficiarão de uma placa de circuito de camada única. Isso porque ela oferece muito pouco espaço paraComponentes SMDe conexões. Fios em contato uns com os outros farão com que a placa funcione incorretamente. A melhor prática é garantir que a placa de circuito tenha espaço suficiente para tudo.
3. Maior e mais pesado
Você precisará aumentar o tamanho da placa para fornecer recursos adicionais para diversos 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 de um lado 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 multicamadas?
PCBs multicamadas consistem em múltiplas placas de dupla face empilhadas umas sobre as outras. Podem ter quantas placas forem necessárias, mas a maior já produzida tinha 129 camadas de espessura. Normalmente, elas têm entre 4 e 12 camadas. No entanto, quantidades incomuns podem causar problemas como deformação 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 especial e um material isolante. As placas multicamadas possuem máscaras de solda nas bordas.
Vantagens do PCB multicamadas
1. Projetos Complexos
Dispositivos complexos que dependem de componentes e circuitos adicionais geralmente precisam de uma placa de circuito impresso multicamadas. Você pode expandir a placa por meio de integrações de camadas adicionais. Isso a torna adequada para circuitos adicionais com conexões extras, que de outra forma não caberiam em uma placa padrão.
2. Mais durável
Camadas adicionais aumentam a espessura da prancha, tornando-a durável. Isso garante longevidade e permite que ela sobreviva a eventos inesperados, incluindo quedas.
3. Conexão
Vários componentes normalmente precisam de mais de um ponto de conexão. Nesse caso, uma 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 potência
Adicionar mais densidade a uma PCB multicamadas a torna prática para dispositivos com alto consumo de energia. Em geral, isso significa que ela pode operar com mais rapidez e eficiência. A maior capacidade a torna adequada para dispositivos potentes.
Desvantagens do PCB multicamadas
1. Mais caro
Você pode esperar pagar mais por uma placa de circuito multicamadas, pois ela requer materiais adicionais, experiência e tempo para ser desenvolvida. Por esse motivo, você deve garantir que usar um componente multicamadas seja mais vantajoso do que o preço.
2. Longo prazo de entrega
Placas multicamadas levam mais tempo para serem desenvolvidas. Isso se deve a peças essenciais que exigem travamento para que cada camada forme uma placa individual. Cada um desses processos contribui para o tempo total 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 vistas de fora, dificultando a identificação precisa da causa dos danos aos componentes ou à placa física. Além disso, você precisará considerar o número de componentes integrados na placa, pois isso dificulta a conclusão dos reparos.
Diferença: PCB de camada única vs. PCB multicamadas
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 a placa. Todo o processo envolve corte-perfuração-posicionamento de gráficos-gravação-máscara de solda e impressão.
Depois, ele passa por tratamento de superfície antes de ser testado, inspecionado e embalado para envio.
Já as PCBs multicamadas são criadas por meio de um processo especial. Trata-se da sobreposição de camadas de pré-impregnado e material de base sob alta pressão e temperatura. Isso garante que o ar não fique preso entre cada camada. Além disso, a resina cobrirá os condutores e o adesivo que une cada camada derreterá e curará corretamente.
2. Materiais
PCBs monocamada e multicamada são fabricados com materiais como metal, FR-4, CEM, Teflon e poliamida. Mesmo assim, o cobre é a escolha mais comum.
3. Custo
No geral, o PCB de camada única é mais barato do que o de multicamadas. Isso se deve principalmente aos materiais utilizados, ao tempo de produção e à expertise. Outros fatores podem afetar o preço, como 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 tecnologias avançadas, como smartphones.
Decidindo se você precisa de PCBs de camada única ou multicamadas
Seria útil determinar se placas de circuito impresso multicamadas ou de camada única são necessárias para o seu projeto. Em seguida, considere qual o tipo de projeto que você tem e qual é a mais adequada. Estas são as cinco perguntas que você deve se fazer:
1. Qual nível de funcionalidade eu preciso? Você pode precisar de mais camadas se o projeto for mais complexo.
2. Qual é o tamanho máximo da placa? Placas multicamadas permitem mais funcionalidade em uma área menor.
3. Você valoriza a durabilidade? Multicamadas são a melhor opção se a durabilidade for uma prioridade.
4. Quanto preciso 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 para placas de circuito impresso de camada única é menor do que para placas multicamadas.
Outras questões técnicas, como frequência de operação, densidade e camadas de sinal, precisarão ser abordadas. Essas questões determinarão se você precisa de uma placa com uma, três, quatro ou mais camadas.
Data de publicação: 14 de fevereiro de 2023