PCB 2 ชั้นและ 4 ชั้นเป็น PCB สองประเภทที่ใช้มากที่สุดในเทคโนโลยี มีตัวเลือกอื่น ๆ มากมายเกี่ยวกับชั้นของ PCB เช่น ชั้นเดียว, 04 ถึง 6 หรือ 8 ชั้น PCBA แต่ PCBA แบบ 2 ชั้นและ 4 ชั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในต้นแบบหรืออุปกรณ์ทางเทคนิคส่วนใหญ่ เนื่องจากติดตั้งง่าย

นอกจากนี้ การออกแบบที่เรียบง่ายและคุณสมบัติที่คุ้มค่ายังเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้ได้รับความนิยม ในบทความนี้ เราจะเปรียบเทียบส่วนประกอบ PCB ทั้งสองนี้และอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับคุณลักษณะและปัจจัยด้านต้นทุนทีละชิ้น

PCB 2 ชั้น

PCB แบบ 2 ชั้นอาจคุ้มค่ามาก น้ำหนักเบา และเรียบง่าย แต่อาจไม่เหมาะกับอุปกรณ์ต่างๆ ที่ต้องการสัญญาณที่ละเอียดกว่านี้เพื่อส่งมอบผลลัพธ์ที่ต้องการ เราจะเห็นข้อดีและข้อเสียของมันที่นี่:

ข้อดี

• จุดสำคัญที่สุดคือ ต้นทุน PCB 2 ชั้น ซึ่งน้อยกว่าการออกแบบ 4 ชั้น
• มีการออกแบบและการผลิตที่เรียบง่าย ทำให้แผงวงจรพิมพ์ของคุณเร็วขึ้น ยิ่งแผนของคุณง่ายขึ้นเท่าใด ความเสี่ยงก็จะยิ่งเกิดข้อผิดพลาดน้อยลงระหว่างการออกแบบหรือกระบวนการผลิต
• หากคุณต้องการ PCBA ในระดับมวล คุณควรเลือกใช้ 2 ชั้นเนื่องจากมีความคุ้มค่าและใช้เวลาน้อยลง
• คุณสามารถพัฒนา PCBA แบบ 2 ชั้นได้ในเวลาอันสั้น ดังนั้นคุณจึงไม่ต้องรอนานเกินไป

ข้อเสีย

• คุณสามารถใช้ส่วนประกอบเพิ่มเติมใน PCB 4 ชั้นเมื่อเปรียบเทียบกับ PCB 2 ชั้น
• มันมีความเร็วต่ำ ดังนั้น ถ้าความเร็วคือปัญหา ยิ่งชั้นยิ่งดี คุณอาจพบว่าสองชั้นไม่เพียงพอที่จะช่วยให้คุณมีความเร็วและความจุที่จำเป็นสำหรับโครงการของคุณ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน 
• แม้ว่าแผงวงจรพิมพ์ 4 ชั้นจะมีเลเยอร์มากกว่า แต่โดยทั่วไปแล้ว PCB แบบสองด้านมักจะมีขนาดค่อนข้างใหญ่และเทอะทะเมื่อเทียบกับการเพิ่มพื้นที่สำหรับส่วนประกอบและลีด 
•  

PCB 4 ชั้น

PCBA 4 ชั้นมีข้อดีและข้อเสียของตัวเองดังต่อไปนี้:

ข้อดี

• เป็นประโยชน์สำหรับโครงการที่ซับซ้อนมากขึ้น ยิ่งโปรเจ็กต์ของคุณซับซ้อนมากเท่าไหร่ คุณก็จะยิ่งพบกับเลเยอร์เพิ่มเติมของ PCB 4 เลเยอร์มากขึ้นเท่านั้น 
• ให้คุณมีคุณภาพสูง การออกแบบ PCB แบบ 2 ชั้นเป็น 4 ชั้นเป็นทางเลือกที่ชัดเจนสำหรับผลิตภัณฑ์ธรรมดาๆ ที่ต้องการคุณภาพสูงสุด 
• สามารถรองรับพลังงานได้มากขึ้นซึ่งเป็นข้อได้เปรียบอย่างมากสำหรับ PCB 4 ชั้น เมื่อตัดสินใจว่าคุณต้องการแผงวงจรพิมพ์แบบสองด้านหรือ 4 ชั้น ให้พิจารณาว่าการออกแบบของคุณต้องใช้พลังงานเท่าใด 
• การออกแบบ 4 ชั้นมีความทนทานมากขึ้นเนื่องจากมีชั้นจำนวนมากเมื่อเทียบกับแผงวงจรพิมพ์ 2 ชั้น 

ข้อเสีย

เนื่องจาก PCB 4 ชั้นใช้วัสดุมากกว่าและมีความท้าทายในการผลิตมากขึ้น ต้นทุน PCB 4 ชั้น สามารถเป็นได้มากกว่าแผงวงจรพิมพ์ 2 ชั้น

• เมื่อมีเลเยอร์มากขึ้น การออกแบบจะซับซ้อน และจะต้องใช้เวลาในการพัฒนาการออกแบบดังกล่าวด้วย
• เนื่องจากการออกแบบมีความซับซ้อน ผู้ผลิตเพียงไม่กี่รายจึงสามารถจัดหาชุดประกอบดังกล่าวให้คุณได้
• เป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานในการสร้าง PCBA 4 ชั้น 
• มีการซ่อมแซมที่ซับซ้อนมากขึ้น ในขณะที่แผงวงจรพิมพ์แบบสองด้านมีข้อได้เปรียบเหนือการออกแบบ 4 ชั้นในเรื่องความง่ายในการซ่อม 

เปรียบเทียบ PCB 2 และ 4 ชั้นตาม Stackups

• Stackup PCB 2 ชั้น

PCB 2 ชั้นค่อนข้างง่ายต่อการจำกัดหรือพัฒนาเนื่องจากการออกแบบที่เรียบง่าย ชั้นบนสุดเรียกว่าชั้นที่ 1 ซึ่งทำจากวัสดุทองแดง คุณสามารถปรับแต่งความหนาของเลเยอร์นี้ได้ตามการออกแบบของคุณ

• Stackup PCB 4 ชั้น

PCB 4 ชั้นจะมีแกน FR4 หรือแกนแก้ว ซึ่งแผ่นพรีเพกสองแผ่นจะพอดีกับทั้งสองด้านตามยาว PCBA 4 ชั้นทั้งหมดเชื่อมต่อกันโดยใช้การบัดกรีที่ข้อต่อ

ข้อต่อเหล่านี้วางอยู่บนชั้นทองแดงชั้นนอกสุดบนและล่าง นอกจากนี้ การออกแบบหรือสแต็คอัพของ PCB 4 ชั้นนั้นซับซ้อนกว่า PCB แบบ 2 ชั้น

การเปรียบเทียบ PCB 2 และ 4 ชั้นตามการออกแบบตามลำดับ

• การออกแบบ PCB 2 ชั้น

พื้นที่ผิวเพิ่มเติมสำหรับเค้าโครงตัวนำในการออกแบบ PCB 2 ชั้น PCB 2 ชั้นมีพื้นที่ผิวเป็นสองเท่าของ PCB 1 ชั้น Vias ช่วยให้สามารถกำหนดเส้นทางการติดตามไปยังฝั่งตรงข้ามของ PCB ดังนั้นการเชื่อมต่อทั้งหมดจะทำผ่านจุดแวะ

• การออกแบบ PCB 4 ชั้น

PCB 4 ชั้นมีพื้นที่ผิวที่ใหญ่กว่าการออกแบบ 2 ชั้น เมื่อออกแบบ PCB 4 ชั้น แผนจะซับซ้อนกว่าแผงวงจร 2 ชั้น ต้องใช้ความร้อนและแรงดันเพื่อยึดพรีเพกก์ระหว่างชั้นนอกด้านบนและด้านล่าง

การนับจำนวนการออกแบบตัวนำที่แตกต่างกันนั้นง่ายต่อการกำหนดจำนวนเลเยอร์ใน PCB จำนวนการออกแบบตัวนำตรงกับจำนวนชั้น PCB การออกแบบ PCB 4 ชั้นทั่วไปมีรูปแบบตัวนำที่แตกต่างกันสี่รูปแบบซึ่งง่ายต่อการจดจำ

การทำงานของ PCB 2 ชั้นและ 4 ชั้น

PCB 2 ชั้นไม่มีความล่าช้าในการขยายพันธุ์ในแง่ของการทำงาน การสร้างรอยไมโครสตริปบนระนาบพื้นทำได้ง่ายกว่า เนื่องจากมีชั้นที่ต้องแข่งขันกันน้อยกว่า ฟังก์ชันการทำงานของ PCB 4 ชั้นอาจประสบปัญหาด้านอิมพีแดนซ์หรือความล่าช้าในการแพร่กระจายเนื่องจากความซับซ้อนของสัญญาณที่เพิ่มขึ้น

ดังนั้น PCB 4 ชั้นจึงอาจใช้ในระบบที่เวลาแฝงของสัญญาณไม่ใช่ปัญหาสำคัญ นอกจากนี้ยังเหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่จะใช้งานเป็นเวลานานเนื่องจากฉนวนและความต้านทานความร้อนจากพื้นดิน, VCC และชั้นสัญญาณสองชั้นบนแผงวงจรเหล่านี้

การเปรียบเทียบต้นทุนของ PCB 2 และ 4 ชั้น

พื้นที่ ต้นทุน PCB 2 ชั้น น้อยกว่าเนื่องจากการออกแบบที่เรียบง่าย การออกแบบ PCB 4 ชั้นนั้นซับซ้อนกว่า การออกแบบนี้ต้องใช้ทักษะและประสบการณ์ในระดับที่สูงขึ้น PCB สี่ชั้นจึงมีค่าใช้จ่ายในการออกแบบมากกว่าประเภทสองชั้น

นอกเหนือจากการลดความผิดเพี้ยนและเพิ่มระดับการแพร่กระจายแล้ว สถาปัตยกรรมที่ซับซ้อนของ PCB 4 ชั้นยังช่วยให้ทำเช่นนั้นได้ ดิ ต้นทุน PCB 4 ชั้น สูงขึ้นเนื่องจากมีการปรับปรุงประสิทธิภาพผ่านการปรับปรุงความสมบูรณ์ของสัญญาณและการลดสัญญาณรบกวนให้เหลือศูนย์

นักพัฒนายินดีจ่ายมากขึ้นสำหรับ PCB 4 ชั้น เพราะมันทำให้ง่ายต่อการรับคุณสมบัติที่โดดเด่นในผลิตภัณฑ์ของตน พวกเขาชอบมันมากกว่า PCB 2 ชั้น

การสร้างต้นแบบโดยใช้ PCB 2 และ 4 ชั้น: ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพ

การสร้างต้นแบบด้วยตนเองเป็นเรื่องของอดีต การสร้างต้นแบบของ PCB แบบ 2 ชั้นและ 4 ชั้นสามารถทำได้อย่างรวดเร็วและเพียงแค่ใช้เครื่องมืออย่าง Gerber การสร้าง PCB 4 ชั้นนั้นไม่ยากไปกว่าการสร้าง PCB แบบ 2 ชั้น เนื่องจากคุณเพียงแค่เพิ่มเลเยอร์เพิ่มเติม

ความซับซ้อนของการออกแบบไม่ได้ทำให้ต้นแบบยากขึ้น เนื่องจากทำให้เกือบจะเป็นกระบวนการอัตโนมัติ ซึ่งจะนำงานออกจากขั้นตอนการพัฒนาผลิตภัณฑ์

การสร้างต้นแบบ PCB การเอาท์ซอร์สเป็นแนวทางปฏิบัติทั่วไปสำหรับบริษัทส่วนใหญ่ เมื่อพูดถึงการสร้างต้นแบบ ผู้เชี่ยวชาญเหล่านี้มีระบบที่พร้อมใช้งาน เพื่อให้แน่ใจว่าต้นแบบ PCB ของคุณผลิตได้ตรงเวลาและปราศจากข้อผิดพลาด เป็นการดีที่สุดที่จะจ้างนักออกแบบ PCB มืออาชีพที่มีประสบการณ์ในการทำงานกับโครงการที่คล้ายคลึงกัน

บริการสร้างต้นแบบโดยผู้เชี่ยวชาญใช้เครื่องมือออกแบบตามสั่ง นอกจากนี้ พวกเขามีสายการผลิตที่ใช้งานได้ ระบบเสนอราคาออนไลน์ที่ตอบสนองทันที และความสามารถในการส่งไฟล์ Gerber ได้อย่างรวดเร็ว

ความกังวลเกี่ยวกับการสร้างต้นแบบจะไม่เป็นปัญหาสำหรับนักออกแบบ PCB อีกต่อไปเนื่องจากลักษณะเหล่านี้ ด้วยเหตุนี้ PCB ทั้ง 2 และ 4 ชั้นจึงทำงานได้ดีสำหรับการสร้างต้นแบบ

ประเด็นหลักสำหรับการเปรียบเทียบระหว่าง 2 ชั้นและ 4 ชั้น

มีบางสิ่งที่ควรพิจารณาเมื่อตัดสินใจเลือกระหว่าง PCB 2 ชั้นและ 4 ชั้น ลองดูว่าโซลูชัน PCB สองชั้นหรือสี่ชั้นดีที่สุดสำหรับการใช้งานของคุณหรือไม่:

• ส่วนประกอบภายในของอุปกรณ์ต้องมีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดในพื้นที่จำกัด เป็น PCB 4 ชั้น ขนาดเล็กกว่า แต่มีความสามารถมากกว่า ด้วยเหตุนี้ PCB 4 ชั้นจึงเหมาะสมกว่าสำหรับการสร้างอุปกรณ์ขนาดเล็กและมีคุณสมบัติหลากหลาย

• อุปกรณ์ที่มีฟังก์ชันการทำงานที่ซับซ้อนมากขึ้นอาจได้รับประโยชน์จาก PCB 4 ชั้น ซึ่งเหมาะสมกับอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นอย่างดี ด้วยเหตุนี้ PCB แบบ 4 ชั้นจึงเป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับอุปกรณ์ต่างๆ ที่ต้องมีคุณลักษณะเฉพาะในการใช้งาน

• PCB 4 ชั้นนั้นยอดเยี่ยมสำหรับอุปกรณ์ต่างๆ เนื่องจากช่วยเพิ่มความทนทาน แม้จะสูงกว่า ต้นทุน PCB 4 ชั้น มันมีอายุการเก็บรักษานานขึ้น เนื่องจากการทำงานที่ทนทานของ PCB 4 ชั้น พวกเขายังคงทำงานราวกับว่าเป็นสินค้าใหม่เอี่ยม

• เกี่ยวกับการควบคุมต้นทุนของอุปกรณ์ PCB 2 ชั้นอาจมีประสิทธิภาพมากกว่า PCB ชั้นเดียว อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีต้นทุนต่ำอาจได้ประโยชน์จาก PCB แบบ 2 ชั้นเนื่องจากค่าที่ต่ำกว่า ต้นทุน PCB 2 ชั้น.

• หากคุณต้องการสร้างอุปกรณ์อย่างรวดเร็ว PCB 2 ชั้นอาจช่วยให้คุณทำตามกำหนดเวลาได้ 5. เนื่องจากการออกแบบที่เรียบง่ายกว่า PCB 2 ชั้นจึงเป็นโซลูชันที่เหมาะสมกว่าสำหรับการผลิตอุปกรณ์

นอกจากนี้ คุณต้องตรวจสอบความถี่ของการทำงาน การออกแบบการไหลของสัญญาณ และความหนาแน่นที่จำเป็นขณะตัดสินใจ จากปัจจัยเหล่านี้ จำเป็นต้องเปรียบเทียบ PCB สองชั้นกับ PCB สี่ชั้น

สรุป

ความซับซ้อนในการออกแบบของ PCB 2 ชั้นและ 4 ชั้นนั้นแตกต่างกัน นอกจากนี้ ความหนาและเวลาที่ใช้ในการพัฒนายังต่างกันอีกด้วย ต้นทุน PCB 2 ชั้น ฉันต่ำกว่า PCBA 4 ชั้นเนื่องจากเป็นวัสดุที่ซับซ้อนน้อยกว่าและไม่จำเป็น ผลที่ตามมา, ต้นทุน PCB 4 ชั้น ยิ่งใหญ่กว่า

อย่างไรก็ตาม PCB 4 ชั้นเป็นทางเลือกที่ดีกว่าเนื่องจากให้การทำงานที่มากขึ้น เนื่องจากความพร้อมของซอฟต์แวร์และบริการออกแบบอย่างมืออาชีพ ซอฟต์แวร์เหล่านี้จึงทำงานได้ดีพอๆ กันในกระบวนการสร้างต้นแบบ