Trước khi thiết kế bảng mạch in, cần xác định xem nên sử dụng PCB một lớp hay nhiều lớp. Cả hai loại thiết kế đều phổ biến. Vậy loại nào phù hợp với dự án của bạn? Sự khác biệt là gì? Đúng như tên gọi, bo mạch một lớp chỉ có một lớp vật liệu cơ bản, còn được gọi là chất nền, trong khi PCB nhiều lớp có nhiều lớp.
Ưu điểm và ứng dụng của ván một lớp
Bảng một lớp đôi khi được gọi là bảng một mặt. Nói chung, có các thành phần ở một mặt của bo mạch và các vết đồng ở mặt kia. Bảng một lớp bao gồm một lớp đế, một lớp kim loại dẫn điện và mặt nạ hàn bảo vệ. Thành phần phim và màn lụa.
01
Ưu điểm và nhược điểm của PCB một lớp
Ưu điểm: chi phí thấp hơn, thiết kế và sản xuất đơn giản hơn, thời gian giao hàng ngắn hơn
Nhược điểm: Đối với các dự án phức tạp, đặc biệt khi số lượng linh kiện lớn, nếu yêu cầu kích thước nhỏ thì một tấm pin đơn không thể xử lý được công suất hoạt động thấp hơn, kích thước lớn hơn và trọng lượng lớn hơn.
02
Ứng dụng PCB một lớp
Bảng điều khiển đơn đã trở thành lựa chọn ưa thích cho các sản phẩm điện tử khác nhau do chi phí thấp và sản xuất tương đối dễ dàng. Mặc dù bo mạch nhiều lớp ngày càng trở nên phổ biến khi công nghệ điện tử ngày càng phức tạp, nhưng bo mạch một lớp vẫn được sử dụng rộng rãi. Chúng thường xuất hiện trong các thiết bị có một chức năng duy nhất và không cần lưu trữ lượng lớn dữ liệu hoặc truy cập mạng.
PCB một lớp thường được sử dụng trong các thiết bị gia dụng nhỏ (như máy pha cà phê). Chúng cũng là PCB được sử dụng trong hầu hết các máy tính, radio, máy in và đèn LED. Các thiết bị lưu trữ đơn giản hơn như ổ đĩa thể rắn thường sử dụng PCB một mặt, cũng như các bộ phận như nguồn điện và nhiều loại cảm biến khác nhau.
Ưu điểm và ứng dụng của ván nhiều lớp
PCB nhiều lớp được làm từ ba tấm hai mặt trở lên xếp chồng lên nhau. Nói chung, số lớp của bảng nhiều lớp thường là số lớp chẵn, từ 4 đến 12 lớp. Tại sao không sử dụng số lớp lẻ? Vì số lớp lẻ sẽ gây ra các vấn đề như cong vênh, biến dạng sau khi hàn.
Có các kim loại dẫn điện ở cả hai mặt của mỗi lớp nền trên bảng nhiều lớp. Một chất kết dính đặc biệt được sử dụng để kết nối các tấm ván này lại với nhau và giữa mỗi tấm ván có một vật liệu cách điện. Ở mép ngoài cùng của bảng nhiều lớp là mặt nạ hàn.
Bảng nhiều lớp sử dụng các lỗ xuyên để làm cho các lớp khác nhau giao tiếp với nhau. Thông qua các lỗ thường được chia thành ba loại:
Xuyên lỗ: xuyên qua từng lớp của bảng mạch;
lỗ mù: nối lớp ngoài với lớp trong;
Chôn qua: Kết nối hai lớp bên trong và không thể nhìn thấy chúng từ bên ngoài.
01
Ưu điểm và nhược điểm của PCB đa lớp
Ưu điểm: có thể xử lý các chức năng phức tạp hơn, chất lượng cao hơn, công suất lớn hơn, khả năng hoạt động lớn hơn và tốc độ nhanh hơn, độ bền cao hơn, kích thước nhỏ hơn và trọng lượng nhẹ hơn.
Nhược điểm: chi phí cao hơn, thiết kế và sản xuất phức tạp hơn, thời gian giao hàng lâu hơn, bảo trì phức tạp hơn.
02
Ứng dụng PCB đa lớp
Với sự tiến bộ của công nghệ, PCB đa lớp ngày càng trở nên phổ biến. Nhiều thiết bị điện tử ngày nay có chức năng phức tạp và kích thước nhỏ nên phải sử dụng nhiều lớp trên bảng mạch của chúng.
Bảng mạch in nhiều lớp xuất hiện trong nhiều linh kiện máy tính, bao gồm cả bo mạch chủ và máy chủ. Từ máy tính xách tay và máy tính bảng đến điện thoại thông minh và đồng hồ thông minh. Điện thoại thông minh thường yêu cầu khoảng 12 lớp. Các sản phẩm khác không phức tạp như điện thoại thông minh nhưng lại quá phức tạp đối với bảng mạch in một mặt, thường sử dụng 4 đến 8 lớp. Chẳng hạn như lò vi sóng và máy điều hòa.
Ngoài ra, do độ tin cậy, kích thước nhỏ và thiết kế nhẹ theo yêu cầu của thiết bị y tế, chúng thường có thể chạy trên bảng có nhiều hơn ba lớp. Bảng mạch in nhiều lớp còn được sử dụng trong máy X-quang, máy theo dõi nhịp tim, thiết bị quét CAT và nhiều ứng dụng khác.
Các ngành công nghiệp ô tô và hàng không vũ trụ cũng đang ngày càng sử dụng các linh kiện điện tử vừa bền vừa nhẹ, và những linh kiện này thường sử dụng bảng nhiều lớp. Các bộ phận này phải có khả năng chịu mài mòn, nhiệt độ cao và các điều kiện khắc nghiệt khác. Máy tính trên xe, hệ thống GPS, cảm biến động cơ và công tắc đèn pha thường sử dụng bảng nhiều lớp.
Cách xác định nhu cầu về PCB một lớp hoặc nhiều lớp
Để xác định xem dự án của bạn yêu cầu bảng mạch in một lớp hay nhiều lớp, bạn cần xem xét nhu cầu của dự án và loại phù hợp nhất. Hãy tự hỏi mình năm câu hỏi sau:
1. Tôi cần mức độ chức năng nào? Nếu phức tạp hơn thì có thể cần nhiều lớp.
2. Kích thước tối đa của bảng là bao nhiêu? Bảng nhiều lớp có thể chứa nhiều chức năng hơn trong một không gian nhỏ hơn.
3. Độ bền có được ưu tiên không? Nếu vậy, hãy sử dụng nhiều lớp.
4. Ngân sách của tôi là bao nhiêu? Đối với ngân sách khiêm tốn hơn, bảng một lớp hoạt động tốt nhất.
5. Bao lâu thì tôi cần PCB? So với bảng mạch in nhiều lớp, bảng mạch in một lớp có thời gian thực hiện ngắn hơn.