Porovnanie výkonu medzi dvojvrstvovou DPS a jednovrstvovou DPS

Dosky s plošnými spojmi sú kľúčové komponenty používané na pripojenie elektronických komponentov v elektronických zariadeniach. V závislosti od počtu vrstiev,PCBmožno rozdeliť na jednovrstvové dosky, dvojvrstvové dosky a viacvrstvové dosky. Nasledujúci text sa zameria na porovnanie výkonnostných rozdielov medzi dvojvrstvovými PCB a jednovrstvovými doskami a preskúma ich výhody a nevýhody z hľadiska flexibility dizajnu, elektrického výkonu, tepelného manažmentu a nákladovej efektívnosti.

1. Úvod do štruktúry DPS

Pred hĺbkovým porovnaním si najprv v krátkosti predstavme základnú štruktúru jednovrstvových dosiek a dvojvrstvových dosiek. Jednovrstvové dosky obsahujú iba jednu vodivú vrstvu a zvyčajne sa používajú pre jednoduché elektronické zariadenia, ako sú malé hračky alebo základné elektronické prístroje. Dvojvrstvová doska obsahuje dve vodivé vrstvy, a to vrchnú vrstvu a spodnú vrstvu, ktoré sú prepojené cez priechodky, vďaka čomu je vhodná pre zložitejšie návrhy obvodov.

2. Porovnanie výkonu medziPCBdvojvrstvová doska a jednovrstvová doska

Flexibilita dizajnu

V porovnaní s jednovrstvovými doskami majú dvojvrstvové dosky výrazne lepšiu konštrukčnú flexibilitu: do dvojvrstvových dosiek sa zmestí viac obvodov a komponentov, pretože môžu rozložiť vedenie na dvoch úrovniach; dvojvrstvové dosky môžu byť lepšie uzemnené, aby sa dosiahlo oddelenie signálu a napájania, zlepšila sa integrita signálu a znížili sa presluchy.

Elektrické vlastnosti

Z hľadiska elektrického výkonu sú dvojvrstvové dosky zvyčajne lepšie ako jednovrstvové dosky. Pokiaľ ide o prenos signálu, dvojvrstvové dosky môžu poskytnúť kratšie káblové trasy, znížiť odpor a kapacitné účinky, čím sa zlepší rýchlosť a kvalita prenosu signálu; z hľadiska elektromagnetickej kompatibility (EMC) Z hľadiska konštrukcie dvojvrstvovej dosky pomáha lepšie kontrolovať elektromagnetické rušenie a usporiadanie základnej roviny môže poskytnúť lepší tieniaci účinok.

Tepelný manažment

Tepelný manažment je dôležitým aspektom pri navrhovaní elektronických zariadení a dvojvrstvové dosky sú v tomto smere lepšie. Dvojvrstvové dosky môžu distribuovať teplo efektívnejšie, pretože majú viac pásových vrstiev na distribúciu tepla alebo používajú zložitejšie tepelné návrhy. V niektorých prípadoch môže dvojvrstvová doska použiť jednu zo svojich vrstiev ako tepelnú difúznu vrstvu, ktorá pomáha šíriť teplo generované komponentmi.

Nákladovo efektívne

Hoci dvojvrstvové dosky majú výhody z hľadiska výkonu, ich náklady sú tiež relatívne vyššie: výrobný proces dvojvrstvových dosiek je zložitejší ako jednovrstvových dosiek a zahŕňa viac krokov, ako je laminácia, vŕtanie a galvanické pokovovanie, čo zvyšuje výrobné náklady. Avšak pre elektroniku vyžadujúcu vysoký výkon a zložité konštrukcie sú dodatočné náklady na dvojvrstvovú dosku rozumnou investíciou.

Aplikačné scenáre

Jednovrstvové dosky sú vhodné pre nákladovo citlivé aplikácie s jednoduchými obvodmi, ktoré nevyžadujú zložité zapojenie, ako je lacná spotrebná elektronika alebo prototypovanie. Dvojvrstvové dosky sú vhodné pre aplikácie vyžadujúce vyšší výkon, zložitý dizajn obvodov a lepšiu integritu signálu, ako je špičková elektronika, komunikačné zariadenia a lekárske zariadenia.

Dvojvrstvové dosky a jednovrstvové dosky majú každá svoje výhody a obmedzenia. Výber typu PCB na použitie závisí od konkrétnych potrieb aplikácie, zložitosti návrhu, požiadaviek na výkon a nákladového rozpočtu. Keďže elektronická technológia neustále napreduje, dvojvrstvové dosky sú čoraz bežnejšie v mnohých vysokovýkonných aplikáciách, zatiaľ čo jednovrstvové dosky majú stále miesto na trhoch citlivých na náklady. Dizajnéri musia zvážiť rôzne faktory a vybrať vhodný typ PCB na základe špecifických potrieb projektu.