單面與雙面PCB的相似與區(qū)別

從根本上說，單面和雙面印刷電路板可達(dá)到相同的目的。兩者都充當(dāng)組件之間電連接的催化劑，但是存在一些關(guān)鍵區(qū)別，使它們彼此分開。更具體地說，它們?cè)谂c生產(chǎn)和開發(fā)過程相關(guān)的成本以及載流量方面存在差異。

相似之處

單面和雙面印刷電路板具有相同的材料組成：FR-4，它是玻璃纖維與環(huán)氧樹脂混合而成的一種形式。在現(xiàn)代制造中，通常在其上鍍銅以提高導(dǎo)電性，然后再涂上阻焊劑以達(dá)到專業(yè)的效果。有時(shí)，在稱為絲網(wǎng)印刷的過程中，工業(yè)打印機(jī)也會(huì)在板上印刷標(biāo)記和標(biāo)簽。

但是，現(xiàn)代制造技術(shù)并沒有永遠(yuǎn)存在。過去，工程師和業(yè)余愛好者會(huì)通過將設(shè)計(jì)曝光于電路板上，以化學(xué)混合物的形式手工蝕刻PCB。多年來，使用了幾種方法，但是大多數(shù)方法都具有相同的局限性：不可能在單個(gè)板上蝕刻多層。這導(dǎo)致電路板布局超出了必要的范圍，并且通常需要大量的優(yōu)化工作。

在1960年代，這不是一個(gè)問題。大型通孔組件是標(biāo)準(zhǔn)配置，大型電路板并非罕見。大型的矩形芯片的邊緣帶有寬引腳，稱為DIP封裝，允許在引腳之間布線。通孔中的分立元件（如電阻器和電容器）很大，并且有痕跡。組件彼此靠近放置，很容易實(shí)現(xiàn)短走線，從而可以輕松實(shí)現(xiàn)單面布局。

表面貼裝元件的出現(xiàn)

但是，1980年代帶來了電路板領(lǐng)域的根本變化。表面安裝組件成為電氣工程師的首選組件。四方扁平封裝越來越普遍。表面貼裝的分立元件使其無法在元件下方布線。越來越小的電路板變得必要。因此，單面PCB變得越來越難以使用。這極大地提高了雙面制造技術(shù)。不再需要在單片銅的范圍內(nèi)工作以將電流傳送到組件，并且在各層之間鉆出的電鍍孔（稱為過孔）使輕松切換板的側(cè)面成為可能。

雙面印刷電路板

工程師們決定主要是為了方便而轉(zhuǎn)向主要使用雙面板。當(dāng)設(shè)計(jì)約束要求零件必須位于布局的特定部分中時(shí)，與單層設(shè)計(jì)相比，工程師對(duì)雙面布局的反應(yīng)會(huì)容易得多。

雙面板還允許創(chuàng)建大型接地平面和電源平面。如果仔細(xì)檢查電路板，可能會(huì)看到，而不是單獨(dú)的走線，我們看到的似乎是更大的一塊銅的切口。這在諸如電磁干擾，散熱，電路板本身的可制造性，以及最重要的是減少走線等領(lǐng)域提供了無數(shù)的好處。

盡管雙面布局具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但單面設(shè)計(jì)仍然出現(xiàn)在當(dāng)今的幾種商用產(chǎn)品和新設(shè)計(jì)中。成本的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。通常，單面電路板的購買價(jià)格略低，有時(shí)交貨時(shí)間也較短。對(duì)于簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，這是一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)。在簡(jiǎn)單產(chǎn)品的批量生產(chǎn)中，當(dāng)幾分錢最重要時(shí)，單面板可以說明成功與失敗之間的區(qū)別。同樣，出于安全和載流量的原因，要求通過走線的安培數(shù)較大的電路最適合單面布局。

應(yīng)用

讓我們看一個(gè)應(yīng)用示例。假設(shè)我們正在生產(chǎn)一個(gè)簡(jiǎn)單的電路，其中包含一個(gè)LED和一個(gè)老式的計(jì)時(shí)IC，這些電路將被放置在定制的3D打印外殼中。在此項(xiàng)目中，我們不在乎組件的放置，并且組件成本極低，因此我們希望PCB盡可能低廉，以達(dá)到非常低的最終價(jià)格。哪種設(shè)計(jì)在這種情況下效果最好？顯然是單面板。由于單面板通常更便宜，并且我們的電路非常簡(jiǎn)單，因此選擇更簡(jiǎn)單的解決方案就很容易了。

另一方面，假設(shè)我們正在嘗試為稍微復(fù)雜的電路制作電路板。我們想設(shè)計(jì)一個(gè)接口板，將其插入臺(tái)式計(jì)算機(jī)的USB端口。由于這樣的電路板很可能會(huì)涉及多個(gè)電阻器，電容器和IC，因此組件的放置將非常具體。因此，在這種情況下，明顯的贏家將是雙面設(shè)計(jì)。我們不僅能夠跳線并在物理組件下布線，而且這種做法可能會(huì)使價(jià)格下降。我們的設(shè)計(jì)將顯著更緊湊，并且組件可以更緊密地組裝在一起，從而使總體生產(chǎn)成本更低。由于更多的板子可以裝在一塊板上同時(shí)進(jìn)行組裝，因此我們的制造工廠將減少我們的費(fèi)用，并且由于我們的機(jī)柜涉及的材料更少，我們的相關(guān)采購或制造成本將會(huì)降低。由于尺寸較小，我們的運(yùn)輸成本會(huì)更低。清單不勝枚舉。

概要

本質(zhì)上，單面和雙面印刷電路板可達(dá)到相同的目的。但是，在現(xiàn)代時(shí)代，它們的用法有所不同。盡管兩者目前仍在使用，但我們發(fā)現(xiàn)單面板的用途越來越少。盡管這將是可悲的告別心愛的單面板在未來，拋光外觀和雙面印刷電路板的便利是一個(gè)比合適的替代者。