Czy zastanawiałeś się kiedyś, jak normalnie działa Twój potężny smartfon, lekki tablet lub router biurowy? W jaki sposób ich "mózg" i "centrum nerwowe" są doskonale prowadzone?
Odpowiedź znajduje się na płytce drukowanej, potocznie nazywanej płytką drukowaną. Jednak dwustronne płytki PCB odgrywają kluczową, choć nie zawsze dominującą, rolę pomocniczą. Dziś poznajmy ten mikroskopijny świat i odkryjmy niezwykły urok dwustronnych płytek drukowanych.

I. Co to jest dwustronna płytka drukowana? Prosta metafora, która sprawi, że zrozumiesz

-. Jednostronna płytka drukowana:Jest jak wiejska droga z tylko jednym pasem ruchu. Wszystkie pojazdy (sygnały prądowe) mogą jechać tylko z punktu A do punktu B i nie mogą się krzyżować. Konstrukcja linii jest niezwykle restrykcyjna.

-. Dwustronna płytka drukowana:Zaktualizowano do dwóch pasów ruchu. Górna warstwa i dolna warstwa płytki drukowanej może przenosić obwód z folii miedzianej, podobnie jak dwa oddzielne pasy. Pokryty otworem przelotowym, PTH, służy jako "overpass" łączący górną i dolną warstwę, umożliwiając swobodny przepływ sygnałów między nimi.

Ten skok strukturalny zapewnił projektowaniu obwodów bezprecedensową elastyczność i złożoność. Nie jest to już proste połączenie, ale trójwymiarowa sieć transportowa.

II. Dlaczego warto wybrać dwustronną płytkę drukowaną? Cztery podstawowe zalety przekonują inżynierów

Gdy jednostronna płytka drukowana nie może spełnić wymagania, a 4-warstwowa płytka drukowana kosztuje zbyt dużo, dwustronna płytka drukowana odgrywa wiodącą rolę dzięki swojej niezwykłej opłacalności.

Opłacalność
Jest to najbardziej zgubna atrakcja dwustronnych płytek drukowanych. Dzięki dojrzałej technologii produkcji i niskiej cenie materiału, dwustronne płytki drukowane są bardzo odpowiednie do elektroniki użytkowej, projektów produkcyjnych średniej i małej ilości oraz weryfikacji prototypów startupów. Pod warunkiem zapewnienia funkcji, jak dobrze wykorzystać każdą złotówkę, jest pierwszą kwestią, którą powinni wziąć pod uwagę menedżerowie produktu i inżynierowie.

Elastyczność projektowania
Dzięki dodatkowej warstwie do trasowania inżynierowie nie muszą się już martwić o trasowanie. Routing dwuwarstwowy skutecznie rozwiązuje typowe problemy ze skrzyżowaniem płyt jednostronnych, znacznie upraszczając projektowanie i poprawiając sukces routingu. Płytki dwustronne są idealnym wyborem dla obwodów zawierających mikrokontrolery (MCU) i układy wspólnego interfejsu (takie jak USB i Ethernet).

Umiarkowana złożoność i gęstość
Dwustronna płytka drukowana może przenosić dwa razy więcej komponentów niż jednostronna płytka drukowana (przy użyciu technologii SMT, a komponenty mogą być umieszczone po obu stronach), aby realizować bardziej złożone funkcje, jednocześnie unikając wysokich kosztów produkcji i dłuższego czasu realizacji wielowarstwowej płytki drukowanej. Dwustronna płytka drukowana jest doskonałą odskocznią od prostego obwodu do złożonego systemu.

Sprawdzona niezawodność
Od momentu narodzin, proces produkcji dwustronnej płytki drukowanej był udoskonalany przez dziesięciolecia, co zaowocowało niezwykle dojrzałą i stabilną technologią. Od wiercenia, miedziowania i galwanizacji po trawienie graficzne, każdy proces ma ścisłe standardy kontroli jakości, aby zapewnić spójność produktu końcowego i długoterminową niezawodność.

III. Dwustronny proces produkcji PCB: połączenie technologii i precyzyjnej sztuki

Produkcja dwustronnej płytki drukowanej to precyzyjna sztuka mikrorzeźby;

Cięcie:Cięcie wielkogabarytowej laminacji platerowanej miedzią do rozmiaru produkcyjnego.

Wiercenia:za pomocą precyzyjnych wiertarek do otworów pod komponenty i niezbędnych otworów przelotowych.

PTH i poszycie:To jest klucz! Poprzez osadzanie chemiczne i galwanizację warstwa miedzi osadza się wewnątrz niemetalowej ścianki otworu, łącząc górną i dolną warstwę obwodów.

Transfer wzoru:Zaprojektowany wzór obwodu jest przenoszony na płytkę pokrytą miedzią w procesie fotolitografii.

Akwaforta:Środki chemiczne służą do usuwania zbędnej folii miedzianej, pozostawiając zaprojektowane obwody.

Maska lutownicza i sitodruk:Nakładany jest zielony tusz maski lutowniczej, aby zapobiec zwarciom lutowniczym, a identyfikacja komponentów i logo są drukowane.

Wykończenie powierzchni:Obróbki powierzchni, takie jak HASL, ENIG i srebro zanurzeniowe, są nakładane w razie potrzeby w celu ochrony padów i zapewnienia dobrej lutowalności.

Testowanie i kontrola:Testy wydajności elektrycznej są wykonywane za pomocą testów z latającą sondą lub osprzętem, aby zapewnić 100% łączność na każdej płycie.

IV. Dwustronne szerokie aplikacje

Dwustronne płytki PCB mogą być stosowane niemal wszędzie.

Sterowanie przemysłowe:Sterownik PLC, moduł czujnika, urządzenie monitorujące zasilanie.

Elektronika samochodowa:Centralne sterowanie pojazdu, tablica przyrządów, sterownik świateł LED.

Elektronika użytkowa:Zabawka, inteligentne urządzenia domowe (inteligentny przełącznik, gniazdko), małe AGD, mysz i klawiatura.

Sprzęt komunikacyjny:routery, przełączniki, modemy.

Sprzęt medyczny:monitory ręczne, termometry elektroniczne i inne urządzenia, które mają wymagania dotyczące rozmiaru i kosztów.

V. O wycenie: Zaoferuj przejrzystą i profesjonalną wycenę jako odniesienie

Czy spotkaliśmy się kiedyś z takim pytaniem: "Ile kosztuje wykonanie tej dwustronnej płytki drukowanej?" To dobre pytanie, ale odpowiedź nie jest jednoznaczna. Cena PCB jest taka sama jak w przypadku garniturów na zamówienie, będzie zależeć od szczegółowego "wymiaru" i "tkaniny", główne czynniki to;

Rozmiar panelu:Im większy rozmiar, tym wyższa cena jednostkowa, ale wykorzystanie paneli należy rozpatrywać kompleksowo.

Materiał:Standardowy FR-4, materiały o wysokiej tg, materiały bezhalogenowe i materiały o wysokiej częstotliwości mają duży zakres cenowy.

Liczba warstw:Wraz ze wzrostem liczby warstw koszty produkcji również będą wyższe

Grubość:Zwykle grubość wynosi 1,6 mm, a cena jest różna dla różnych grubości

Waga miedzi:Jak 1 uncja (35um), 2 uncje (70um). Im grubsza miedź, tym wyższy koszt; Im cieńsza miedź, tym wyższy koszt.

Min. Ślad i spacja:Im dokładniejsze wymaganie (np. 4/4 mil), tym trudniejszy jest proces i tym wyższa cena. W Jerico minimalny ślad i przestrzeń, jaką możemy zrobić, to 2mil/2mil.

Wykończenie powierzchni:HASL jest opłacalnym wyborem, podczas gdy ENIG jest droższy i ma lepszą płaskość, co nadaje się do precyzyjnych wiórów.

Proces specjalny:Podobnie jak złote palce, opcjonalne otwory ENIG i pogłębiacz stożkowy zwiększą dodatkowe koszty.

Ilość:Przy większej ilości cena jednostkowa będzie niższa

VI. Dwustronna płytka drukowana a wielowarstwowa płytka drukowana - jak dokonać właściwego wyboru?

Jest to bardzo klasyczne pytanie o równowagę inżynierską. Wybierz dwustronną płytkę drukowaną czy wielowarstwową płytkę drukowaną?

Wybierz dwustronną płytkę drukowaną:

-. Koszt powinien być pierwszym branym pod uwagę czynnikiem.

-. Logika obwodu powinna być stosunkowo łatwa.

-. Gęstość obwodów nie jest duża.

-. Częstotliwość sygnału jest niska (zwykle poniżej 50-100 MHz), bez ścisłej kontroli impedancji lub wymagań EMI / EMC.

-. Miejsce na planszy powinno być wystarczające, co pozwoli na projekt o większym rozmiarze.

Aktualizacja do wielowarstwowej płytki drukowanej;

-. Obwód jest bardzo złożony, a dwustronna płytka drukowana nie może zrealizować projektu obwodu.

-. Musisz kontynuować szybki sygnał cyfrowy (taki jak pamięć DDR, szybki interfejs SerDes), musisz kontynuować ścisłą kontrolę impedancji i zarządzanie integralnością sygnału.

-. Istnieją poważne wymagania dotyczące zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) lub kompatybilności elektromagnetycznej (EMC), które wymagają dedykowanych płaszczyzn uziemienia i płaszczyzn zasilania w celu zapewnienia ekranowania.

-. Rozmiar produktu wymaga, aby był on niezwykle kompaktowy, a gęstość okablowania należy zwiększyć poprzez zwiększenie liczby warstw.

Podstawowa zasada: Nie używaj dwustronnej płytki drukowanej do kwestionowania konstrukcji o dużej prędkości lub dużych zakłóceniach, w przeciwnym razie późniejszy koszt debugowania i ból będą większe niż początkowy koszt wielowarstwowej płytki drukowanej.

Jak zdecydować, czy projekt ma być wykonany z dwustronnej płytki drukowanej, czy z wielowarstwowej płytki drukowanej? Przy jakich okazjach dwustronna płytka drukowana będzie dla Ciebie pierwszą opcją? Porozmawiajmy dziś o PCB!