برد مدار چاپی تک لایه در مقابل برد مدار چاپی چند لایه - مزایا، معایب، طراحی و فرآیند تولید.
قبل ازطراحی برد مدار چاپی، شما باید تصمیم بگیرید که از PCB تک لایه یا چند لایه استفاده کنید. هر دو نوع طراحی در بسیاری از دستگاههای روزمره استفاده میشوند. نوع پروژهای که از برد برای آن استفاده میکنید، تعیین میکند که کدام یک برای شما بهترین است. بردهای چند لایه برای دستگاههای پیچیده رایجتر هستند، در حالی که بردهای تک لایه را میتوان برای دستگاههای سادهتر استفاده کرد. این مقاله به شما کمک میکند تا تفاوتها را درک کنید و نوع مناسب را برای پروژه خود انتخاب کنید.
بر اساس نام این PCBها، احتمالاً میتوانید حدس بزنید که تفاوت چیست. یک برد تک لایه دارای یک لایه از ماده پایه (که به عنوان زیرلایه نیز شناخته میشود) است، در حالی که بردهای چند لایه شامل چندین لایه هستند. هنگام بررسی دقیق آنها، متوجه تفاوتهای زیادی در نحوه ساخت و عملکرد این بردها خواهید شد.
اگر علاقهمند به مطالعه بیشتر در مورد این دو نوع PCB هستید، ادامه مطلب را بخوانید!

برد مدار چاپی تک لایه چیست؟
بردهای یک طرفه همچنین به عنوان بردهای یک طرفه شناخته میشوند. آنها دارای قطعاتی در یک طرف و یک الگوی رسانا در طرف دیگر هستند. این بردها دارای یک لایه از ماده رسانا (معمولاً مس) هستند. یک برد تک لایه از یک زیرلایه، لایههای فلزی رسانا، یک لایه لحیم محافظ و یک صفحه ابریشمی تشکیل شده است. بردهای تک لایه در بسیاری از دستگاههای الکترونیکی سادهتر یافت میشوند.

مزایای برد مدار چاپی تک لایه
۱. ارزان
به طور کلی، یک برد مدار چاپی تک لایه به دلیل طراحی سادهاش، هزینه کمتری دارد. دلیلش این است که میتوان آن را بدون تکیه بر تعداد زیادی قطعه، به روشی با زمان کارآمد توسعه داد.مواد PCBبعلاوه، به دانش زیادی نیاز ندارد.
2. تولید سریع
با چنین طراحی ساده و وابستگی کم به منابع، میتوان بردهای مدار چاپی تک لایه را در کمترین زمان تولید کرد! البته، این یک مزیت بزرگ است، به خصوص اگر در اسرع وقت به برد مدار چاپی نیاز داشته باشید.
۳. تولید آسان
برد مدار چاپی تک لایه محبوب را میتوان بدون مشکلات فنی طراحی کرد. دلیل این امر این است که یک فرآیند طراحی ساده ارائه میدهد تا تولیدکنندگان و متخصصان بتوانند بدون مشکل آنها را تولید کنند.
۴. میتوانید به صورت عمده سفارش دهید
به دلیل فرآیند توسعه آسان آنها، میتوانید تعداد زیادی از این نوع PCB را همزمان سفارش دهید. حتی میتوانید انتظار داشته باشید که در صورت سفارش عمده، هزینه هر برد کاهش یابد.
معایب برد مدار چاپی تک لایه
۱. سرعت و ظرفیت محدود
این بردهای مدار گزینههای اتصال کمی ارائه میدهند. این بدان معناست که قدرت و سرعت کلی کاهش مییابد. علاوه بر این، ظرفیت عملیاتی در نتیجه طراحی آن کاهش مییابد. مدار ممکن است برای کاربردهای با توان بالا کار نکند.
۲. فضای زیادی ارائه نمیدهد
دستگاههای پیچیده از برد مدار تک لایه سودی نخواهند برد. دلیلش این است که فضای بسیار کمی برای قطعات اضافی ارائه میدهد.قطعات SMDو اتصالات. سیمهایی که با یکدیگر در تماس هستند باعث میشوند برد به درستی کار نکند. بهترین روش این است که مطمئن شوید برد مدار فضای کافی برای همه چیز را فراهم میکند.
۳. بزرگتر و سنگینتر
برای ارائه قابلیتهای بیشتر برای اهداف عملیاتی مختلف، باید برد را بزرگتر کنید. با این حال، انجام این کار وزن محصول را نیز افزایش میدهد.
کاربرد PCB تک لایه
به دلیل هزینه تولید پایین، تختههای یک طرفه در بسیاری از لوازم خانگی محبوب هستند ولوازم الکترونیکی مصرفیاینها برای دستگاههایی که میتوانند دادههای کمی را ذخیره کنند، محبوب هستند. برخی از نمونهها عبارتند از:
● قهوهسازها
● چراغهای LED
● ماشین حساب
● رادیوها
● منابع تغذیه
● انواع مختلف حسگر
● درایوهای حالت جامد (SSD)
برد مدار چاپی چند لایه چیست؟
بردهای مدار چاپی چند لایه از چندین برد دو طرفه تشکیل شدهاند که روی یکدیگر قرار گرفتهاند. آنها میتوانند به تعداد مورد نیاز برد داشته باشند، اما طولانیترین برد ساخته شده ۱۲۹ لایه ضخامت داشت. آنها معمولاً بین ۴ تا ۱۲ لایه دارند. با این حال، مقادیر غیرمعمول میتواند منجر به مشکلاتی مانند تاب برداشتن یا پیچ خوردن پس از لحیم کاری شود.
لایههای زیرین یک برد چند لایه در هر طرف دارای یک فلز رسانا هستند. هر برد با استفاده از یک چسب مخصوص و یک ماده عایق به هم متصل میشود. بردهای چند لایه در لبهها دارای پوشش لحیم هستند.

مزایای PCB چند لایه
۱. پروژههای پیچیده
دستگاههای پیچیدهای که به اجزا و مدارهای اضافی متکی هستند، معمولاً به یک PCB چند لایه نیاز دارند. میتوانید برد را از طریق ادغام لایههای اضافی گسترش دهید. این امر آن را برای مدارهای اضافی که دارای اتصالات اضافی هستند، مناسب میکند، که در غیر این صورت روی یک برد استاندارد جا نمیشوند.
۲. بادوامتر
لایههای اضافی ضخامت تخته را افزایش میدهند و آن را بادوام میکنند. این امر طول عمر را تضمین میکند و به آن اجازه میدهد تا در برابر حوادث غیرمنتظره، از جمله افتادن، دوام بیاورد.
۳. اتصال
معمولاً چندین قطعه به بیش از یک نقطه اتصال نیاز دارند. در این حالت، یک برد مدار چاپی چند لایه فقط به یک نقطه اتصال جداگانه نیاز دارد. در مجموع، این مزیت به طراحی ساده و ویژگیهای سبک وزن دستگاه کمک میکند.
۴. قدرت بیشتر
افزودن چگالی بیشتر به یک PCB چند لایه، آن را برای دستگاههای پرمصرف کاربردی میکند. به طور کلی، این بدان معناست که میتواند سریعتر و کارآمدتر عمل کند. افزایش ظرفیت، آن را برای دستگاههای قدرتمند مناسب میکند.
معایب PCB چند لایه
۱. گرانتر
شما میتوانید انتظار داشته باشید که با یک برد مدار چند لایه، هزینه بیشتری بپردازید زیرا به مواد، تخصص و زمان بیشتری برای توسعه نیاز دارد. به همین دلیل، باید مطمئن شوید که استفاده از یک قطعه چند لایه، مزیت بیشتری نسبت به قیمت آن دارد.
۲. زمان طولانی تحویل
تختههای چند لایه برای تولید به زمان بیشتری نیاز دارند. این به دلیل قطعات ضروری است که نیاز به قفل شدن دارند تا هر لایه یک تخته جداگانه تشکیل دهد. هر یک از این فرآیندها به زمان تکمیل کلی کمک میکنند.
۳. تعمیرات میتواند پیچیده باشد
اگر یک برد مدار چاپی چند لایه دچار مشکل شود، تعمیر آن میتواند دشوار باشد. برخی از لایههای داخلی ممکن است از بیرون دیده نشوند و تشخیص علت آسیب به قطعات یا برد فیزیکی را دشوارتر میکنند. به علاوه، باید تعداد قطعات یکپارچه روی برد را در نظر بگیرید زیرا این امر تعمیرات را دشوارتر میکند.
تفاوت: PCB تک لایه در مقابل PCB چند لایه
۱. فرآیند تولید
یک برد مدار چاپی تک لایه فرآیند تولید طولانی مدتی را طی میکند. معمولاً شامل استفاده از قطعات زیادی میشود.ماشینکاری CNCفرآیندهای ساخت برد. کل فرآیند شامل برش، سوراخکاری، جایگذاری گرافیک، حکاکی، پوشش لحیم و چاپ است.
پس از آن، قبل از آزمایش، بازرسی و بستهبندی برای حمل و نقل، تحت عملیات سطحی قرار میگیرد.
در همین حال، بردهای مدار چاپی چند لایه از طریق یک فرآیند ویژه ساخته میشوند. این فرآیند شامل پوشاندن لایههای پیشپرگ و مواد بنیادی با یکدیگر از طریق فشار و دمای بالا است. این امر تضمین میکند که هوا بین هر لایه محبوس نشود. همچنین، به این معنی است که رزین رساناها را میپوشاند و چسبی که هر لایه را به هم متصل میکند، به درستی ذوب و خشک میشود.
۲. جنس
بردهای مدار چاپی تک لایه و چند لایه با استفاده از فلز، FR-4، CEM، تفلون و مواد پلیآمید تولید میشوند. حتی در این صورت، مس رایجترین انتخاب است.
۳. هزینه
روی هم رفته، برد مدار چاپی تک لایه از برد مدار چاپی چند لایه ارزانتر است. این عمدتاً به دلیل مواد مورد استفاده، زمان تولید و تخصص است. عوامل دیگری نیز ممکن است بر قیمت تأثیر بگذارند، از جمله اندازه، لایهبندی، زمان تحویل و غیره.
۴. کاربرد
به طور کلی، بردهای مدار چاپی تک لایه برای دستگاههای ساده استفاده میشوند، در حالی که بردهای مدار چاپی چند لایه برای فناوریهای پیشرفته مانند تلفنهای هوشمند کاربرد بیشتری دارند.
تصمیم گیری در مورد اینکه آیا به PCB های تک لایه یا چند لایه نیاز دارید
اگر مشخص کنید که برای پروژه شما برد مدار چاپی چند لایه یا تک لایه مورد نیاز است، به شما کمک خواهد کرد. سپس، در نظر بگیرید که چه نوع پروژهای دارید و بهترین گزینه برای آن چیست. این پنج سؤالی است که باید از خود بپرسید:
۱. به چه سطحی از عملکرد نیاز خواهم داشت؟ اگر پیچیدهتر باشد، ممکن است به لایههای بیشتری نیاز داشته باشید.
۲. حداکثر اندازه برد چقدر است؟ بردهای چند لایه امکان عملکرد بیشتر را در مساحت کوچکتر فراهم میکنند.
۳. آیا دوام برایتان مهم است؟ اگر دوام برایتان در اولویت است، چندلایه بهترین گزینه است.
۴. چقدر باید هزینه کنم؟ تختههای تک لایه برای بودجههایی که کمتر از ۵۰۰ دلار هستند، بهترین گزینه هستند.
۵. زمان تحویل بردهای مدار چاپی (PCB) چقدر است؟ زمان تحویل برد مدار چاپی تک لایه کوتاهتر از بردهای چند لایه است.
سوالات فنی دیگری مانند فرکانس عملکرد، چگالی و لایههای سیگنال باید مورد بررسی قرار گیرند. این سوالات مشخص میکنند که آیا به بردی با یک، سه، چهار یا چند لایه نیاز دارید.
زمان ارسال: ۱۴ فوریه ۲۰۲۳