PCB de una sola capa versus PCB multicapa: ventajas, desventajas, proceso de diseño y fabricación.
Antesdiseñar una placa de circuito impreso, debe decidir si utilizará una PCB de una sola capa o de varias capas. Ambos tipos de diseño se utilizan en muchos dispositivos cotidianos. El tipo de proyecto para el que utilice la placa determinará cuál es mejor para usted. Los tableros multicapa son más comunes para dispositivos complejos, mientras que los tableros de una sola capa se pueden usar para dispositivos más simples. Este artículo le ayudará a comprender las diferencias y a elegir el tipo adecuado para su proyecto.
Según los nombres de estos PCB, probablemente puedas adivinar cuál es la diferencia. Un tablero de una sola capa tiene una capa de material base (también conocido como sustrato), mientras que los tableros multicapa contienen múltiples capas. Al examinarlas de cerca, notará muchas diferencias en cómo se construyen y funcionan estas placas.
Si está interesado en leer más sobre estos dos tipos de PCB, ¡continúe leyendo!
¿Qué es la PCB de una sola capa?
Los tableros de una sola cara también se conocen como tableros de una sola cara. Tienen componentes por un lado y un patrón de conductores por el otro. Estas placas tienen una capa de material conductor (normalmente cobre). Una placa de una sola capa consta de un sustrato, capas de metal conductor, una capa protectora de soldadura y una pantalla de seda. Los tableros de una sola capa se encuentran en muchos dispositivos electrónicos más simples.
Ventajas de la PCB de una sola capa
1. Barato
En general, una PCB de una sola capa es menos costosa debido a su diseño simplista. Esto se debe a que se puede desarrollar de manera eficiente en el tiempo sin depender de una gran cantidad dematerial de placa de circuito impreso. Además, no requiere muchos conocimientos.
2. Fabricado rápidamente
¡Con un diseño tan simple y un bajo consumo de recursos, se pueden fabricar PCB de una sola capa en muy poco tiempo! Por supuesto, esto es una gran ventaja, especialmente si necesita una PCB lo antes posible.
3. Fácil de producir
La popular PCB de una sola capa se puede diseñar sin dificultades técnicas. Esto se debe a que ofrece un proceso de diseño sencillo para que fabricantes y profesionales puedan producirlos sin problemas.
4. Puedes realizar pedidos al por mayor
Debido a su sencillo proceso de desarrollo, puede solicitar muchos de estos tipos de PCB al mismo tiempo. Incluso puede esperar ver una caída en los costos por placa si realiza pedidos al por mayor.
Desventajas de la PCB de una sola capa
1. Velocidad y capacidad limitadas
Estas placas de circuito ofrecen opciones mínimas de conectividad. Eso significa que la potencia y la velocidad generales disminuirán. Además, la capacidad operativa disminuye como consecuencia de su diseño. Es posible que el circuito no funcione para aplicaciones de alta potencia.
2. No ofrece mucho espacio
Los dispositivos complejos no se beneficiarán de una placa de circuito de una sola capa. Esto se debe a que ofrece muy poco espacio para másComponentes SMDy conexiones. Los cables que entren en contacto entre sí harán que la placa funcione incorrectamente. La mejor práctica consiste en asegurarse de que la placa de circuito proporcione suficiente espacio para todo.
3. Más grande y pesado
Deberá agrandar el tablero para proporcionar capacidades adicionales para diversos fines operativos. Sin embargo, hacer esto también aumentará el peso del producto.
Aplicación de PCB de una sola capa
Debido a su bajo coste de fabricación, los tableros de una sola cara son populares en muchos electrodomésticos yelectrónica de consumo. Son populares para dispositivos que pueden almacenar pocos datos. Algunos ejemplos incluyen:
● Cafeteras
● luces LED
● Calculadoras
● Radios
● Fuentes de alimentación
● Diferentes tipos de sensores
● Unidades de estado sólido (SSD)
¿Qué es la PCB multicapa?
Los PCB multicapa constan de varias placas de doble cara apiladas una encima de otra. Pueden tener tantas tablas como necesiten, pero la más larga que se hizo tenía 129 capas de espesor. Suelen tener entre 4 y 12 capas. Sin embargo, cantidades inusuales pueden provocar problemas como deformaciones o torceduras después de soldar.
Las capas de sustrato de una placa multicapa tienen un metal conductor en cada lado. Cada tablero se une mediante un adhesivo especializado y un material aislante. Las placas multicapa tienen máscaras de soldadura en los bordes.
Ventajas de la PCB multicapa
1. Proyectos complejos
Los dispositivos complejos que dependen de componentes y circuitos adicionales normalmente necesitan una PCB multicapa. Puede expandir el tablero mediante integraciones de capas adicionales. Esto lo hace adecuado para circuitos adicionales que cuentan con conexiones adicionales, que de otro modo no encajarían en una placa estándar.
2. Más duradero
Las capas adicionales aumentan el grosor del tablero, haciéndolo duradero. Esto asegurará su longevidad y le permitirá sobrevivir a eventos inesperados, incluidas caídas.
3. Conexión
Por lo general, varios componentes necesitarían más de un punto de conexión. En este caso, una PCB multicapa sólo necesita un punto de conexión individual. En general, esta ventaja contribuye al diseño simple y las características livianas del dispositivo.
4. Más poder
Agregar más densidad a una PCB multicapa la hace práctica para dispositivos que consumen mucha energía. Generalmente, esto significa que puede funcionar de forma más rápida y eficiente. La mayor capacidad lo hace adecuado para dispositivos potentes.
Desventajas de la PCB multicapa
1. Más caro
Puede esperar pagar más con una placa de circuito multicapa, ya que requiere materiales, experiencia y tiempo adicionales para su desarrollo. Por este motivo, debes asegurarte de que el uso de un componente multicapa sea más ventajoso que el precio.
2. Plazo de entrega prolongado
Los tableros multicapa tardarán más en desarrollarse. Esto se debe a que las piezas esenciales requieren bloqueo para que cada capa forme un tablero individual. Cada uno de estos procesos contribuye al tiempo total de finalización.
3. Las reparaciones pueden ser complejas
Si una PCB multicapa experimenta problemas, puede resultar difícil repararla. Es posible que algunas capas internas no se vean desde el exterior, lo que dificulta identificar qué está causando daños a los componentes o a la placa física. Además, deberá considerar la cantidad de componentes integrados en la placa porque hace que las reparaciones sean más difíciles de completar.
Diferencia: PCB de una sola capa versus PCB multicapa
1. Proceso de fabricación
Una PCB de una sola capa se somete a un largo proceso de fabricación. Normalmente, implica el uso de muchosMecanizado CNCProcesos para crear el tablero. Todo el proceso implica corte, perforación, colocación de gráficos, grabado, máscara de soldadura e impresión.
Luego, pasa por un tratamiento superficial antes de ser probado, inspeccionado y empaquetado para su envío.
Mientras tanto, los PCB multicapa se crean mediante un proceso especial. Implica superponer capas de material de base y preimpregnado mediante alta presión y temperatura. Esto asegura que el aire no quede atrapado entre cada capa. Además, significa que la resina cubrirá los conductores y el adhesivo que une cada capa se derrite y cura correctamente.
2. Materiales
Los PCB de una y varias capas se fabrican con materiales metálicos, FR-4, CEM, teflón y poliimida. Incluso entonces, el cobre es la opción más común.
3. Costo
En general, la PCB de una sola capa es menos costosa que una PCB multicapa. Esto se debe principalmente a los materiales utilizados, el tiempo de producción y la experiencia. Otros factores pueden afectar el precio, incluido el tamaño, la laminación, el tiempo de entrega, etc.
4. Solicitud
Generalmente, los PCB de una sola capa se utilizan para dispositivos simples, mientras que los PCB de múltiples capas son más aplicables para tecnología avanzada, como los teléfonos inteligentes.
Decidir si necesita PCB de una o varias capas
Sería útil determinar si su proyecto necesita placas de circuito impreso multicapa o monocapa. Luego, considere qué tipo de proyecto tiene y cuál es la mejor opción. Estas son las cinco preguntas que debes hacerte:
1. ¿Qué nivel de funcionalidad necesitaré? Es posible que necesites más capas si es más complejo.
2. ¿Cuál es el tamaño máximo de la placa? Los tableros multicapa permiten una mayor funcionalidad en un área más pequeña.
3. ¿Valoras la durabilidad? La multicapa es la mejor opción si la durabilidad es una prioridad.
4. ¿Cuánto tengo que gastar? Los tableros de una sola capa son mejores para presupuestos inferiores a 500 dólares.
5. ¿Cuál es el plazo de entrega de los PCB? El plazo de entrega de la placa de circuito impreso de una sola capa es más corto que el de las placas multicapa.
Será necesario abordar otras cuestiones técnicas, como la frecuencia de operación, la densidad y las capas de señal. Estas preguntas determinarán si necesita un tablero con una, tres, cuatro o más capas.
Hora de publicación: 14 de febrero de 2023