Elektronisissa laitteissa käytettävät piirilevytyypit

Elektroniikkalaitteissa käytettäviä piirilevyjä on neljää päätyyppiä. Ne ovat yksipuolinen, monikerroksinen, jäykkä taipuisa ja alumiinitaustainen. Laitetyypistä riippuen piirilevytyyppi on erilainen. Alla on lueteltu näiden piirilevytyyppien väliset erot.

Yksipuoliset PCB:t

Yksipuoliset piirilevyt ovat kokeneet viime vuosina monia muutoksia, kuten materiaalien ja tuotantoprosessien kehittymisen. Nämä muutokset hyödyttävät yksipuolisia piirilevyjä, jotka voivat usein olla edullisempia kuin kaksipuoliset vastineensa. Teknologian kehittymisestä huolimatta yksi yksipuolisia piirilevyjä koskeva suuri huolenaihe on edelleen niiden kohtuuhintaisuus.

Yksipuoliset piirilevyt ovat hyvä vaihtoehto, jos tarpeesi ovat yksinkertaisia ja pienitiheyksisiä. Niitä voidaan myös valmistaa suurella tuotantonopeudella ja lyhyellä toimitusajalla. Ne eivät kuitenkaan välttämättä sovellu monimutkaisiin projekteihin. Tästä syystä on tärkeää harkita projektin tarpeita ennen yksipuolisten piirilevyjen hankintaa.

Yksi yksipuolisen piirilevyn suurimmista haittapuolista on se, että niissä on vähemmän liitäntöjä, mikä tarkoittaa, että ne toimivat hitaammin ja vaativat enemmän virtaa kuin monikerroksiset piirilevyt. Yksipuoliset piirilevyt vaativat myös enemmän tilaa uusien ominaisuuksien lisäämiseksi, minkä vuoksi ne eivät sovellu kaikkiin sovelluksiin.

Monikerroksiset PCB:t

Monikerroksiset piirilevyt ovat suosittu tapa suunnitella elektronisia tuotteita. Tämäntyyppiset piirilevyt tarjoavat ylivoimaisen suorituskyvyn ja joustavuuden suunnittelussa. Se voidaan myös valmistaa edullisemmin kuin muut kilpailevat tekniikat. Sen edut ovat lukuisat, ja niihin kuuluvat korkea toiminnallisuus, tilatehokkuus ja luotettavuus. Monikerroksisia piirilevyjä käytetään yleisesti kaikentyyppisissä tietokonetuotteissa.

Monikerroksiset piirilevyt ovat tiheämpiä kuin kaksipuoliset levyt, ja niissä on useita kerroksia substraattia ja eristävää materiaalia. Ne valmistetaan usein pintaliitos- ja läpivientitekniikalla. Tämäntyyppisten piirilevyjen monet sovellukset ovat satelliittijärjestelmiä, sääanalyysijärjestelmiä, GPS-ohjattuja laitteita ja tietojen tallennusta. Monikerroslevyt ovat myös yhteensopivia useiden elektronisten laitteiden kanssa. Suurin ero kaksi- ja monikerroksisten piirilevyjen välillä on niiden kokonaispaksuus.

Monikerroksiset piirilevyt ovat usein pienempiä ja kevyempiä kuin yksipuoliset piirilevyt. Koska niissä on enemmän kerroksia, ne ovat kestävämpiä ja niihin voidaan mahduttaa enemmän toimintoja pienempään tilaan. Monikerroksiset piirilevyt vaativat enemmän suunnittelua ja kehittyneitä tuotantomenetelmiä. Ne voivat kuitenkin olla edullisempia kuin yksipuoliset levyt.

Jäykät joustavat piirilevyt

Jäykät joustavat piirilevyt yhdistävät sekä joustavien että jäykkien piirien edut ainutlaatuisen hybridilevyn luomiseksi. Tämäntyyppiset levyt tarjoavat suuren komponenttitiheyden, suuremman tarkkuuden, pienemmät yhteydet ja joustavuutta pakkausgeometriassa. Se on erityisen hyödyllinen lääketieteellisissä, ilmailu- ja avaruusalan sekä sotilaallisissa sovelluksissa, joissa tila on rajallinen. Jäykät flex PCB:t ovat myös helppoja testata, ja ne ovat ihanteellinen valinta prototyyppien valmistukseen.

Yleisin jäykkäjännitteisissä piirikokoonpanoissa käytetty johdinmateriaali on kupari. Kuparin sähkönjohtavuus on korkea, ja sitä on saatavana useina eri paksuisina ja painoisina tuotteina. Sitä voidaan myös käsitellä kemiallisesti sidoslujuuden lisäämiseksi ja sidoksen hajoamisen vähentämiseksi. Jäykkien taipuisien piirilevyjen valmistuksessa käytetään erilaisia tekniikoita, kuten sähkösorvausta ja valssaus-hehkutusmenetelmää. Jäykän taipuisan piirilevyn suunnitteluohjeet voivat auttaa suunnittelijoita valmistamaan korkealaatuisen jäykän taipuisan piirilevyn, joka täyttää suunnittelukriteerit.

Jäykillä joustopiirilevyillä on monia etuja, kuten alhaisemmat tuotantokustannukset ja parempi luotettavuus. Niitä käytetään yleisesti lääkinnällisissä laitteissa, lääkkeiden jakelujärjestelmissä ja langattomissa ohjaimissa sekä autosovelluksissa, älykkäissä laitteissa ja testauslaitteissa. Jäykät flex PCB:t ovat hyödyllisiä myös ilmailu- ja avaruussovelluksissa.

Alumiinitaustaiset PCB:t

Verrattuna lasikuitupohjaisiin PCB-levyihin alumiinipohjaiset PCB-mallit tarjoavat paremman mekaanisen vakauden. Tämän ominaisuuden ansiosta ne soveltuvat paremmin sovelluksiin, jotka edellyttävät tiukkoja mittatoleransseja tai suurta lämpöhäviötä. Nämä edut tekevät niistä ihanteellisia erilaisiin sovelluksiin. Tässä artikkelissa käsitellään alumiinitaustaisten piirilevyjen hyviä ja huonoja puolia.

Alumiinitaustaiset piirilevyt ovat yhä suositumpia, koska ne pystyvät siirtämään lämpöä tehokkaasti. Tämä tekee niistä parempia LED-sovelluksiin, koska näiden laitteiden virrantiheyttä voidaan lisätä ilman huolta lämpöhäiriöistä. Näiden piirilevyjen käyttölämpötilat ovat myös alhaisemmat kuin perinteisten piirilevyjen, mikä tarkoittaa, että ne voivat toimia pidempään ilman vaurioita.

Alumiinitaustaisten piirilevyjen toinen etu on niiden kevyt, kestävä ja ympäristöystävällinen rakenne. Kevyt materiaali toimii myös maadoituskerroksena ja voi siirtää lämpöä pois tietyistä komponenteista. Niiden valmistus on kuitenkin erittäin kallista. Alumiinitaustaiset piirilevyt ovat tyypillisesti yksipuolisia.