สองด้านกับหลายชั้น: อะไรช่วยคุณประหยัดต้นทุนได้ 40%

ฉันมักจะได้ยินคำถามเดียวกันจากทีมผลิตภัณฑ์: ฉันควรเก็บ PCB สองด้านไว้หรือย้ายไปที่การซ้อนกันแบบหลายชั้น ฉันถามสิ่งเดียวกันเมื่อฉันทบทวนคำพูด การนับเลเยอร์ที่ต่ำกว่าอาจดูถูกกว่าในตอนเริ่มต้น แต่บิลทั้งหมดสามารถเคลื่อนไปทางอื่นได้เมื่อกำหนดเส้นทาง ขนาดบอร์ด การประกอบ ทดสอบ และนำกลับมาทำใหม่ในรูปภาพ ฉันเคยเห็นโปรเจ็กต์ประหยัดได้พอสมควรด้วยบอร์ดที่เรียบง่ายกว่า ฉันยังเคยเห็นทีมต่างๆ บังคับใช้เลย์เอาต์สองชั้นในพื้นที่ที่ต้องการพื้นที่มากขึ้น จากนั้นจึงชำระเงินในภายหลัง สำหรับการออกแบบที่เรียบง่าย PCB แบบสองด้านอาจเหมาะสมกว่า ฉันชอบเมื่อวงจรมีจำนวนชิ้นส่วนปานกลาง ร่องรอยอาจสั้น และเส้นทางส่งกำลังไม่มีเสียงรบกวน มักจะช่วยลดต้นทุนการผลิต การประกอบก็ง่ายกว่าเช่นกัน เนื่องจากเลย์เอาต์มีความหนาแน่นน้อยกว่าและแผงซ้อนบอร์ดก็เรียบง่าย บอร์ดเซ็นเซอร์ ไดรเวอร์ LED ขนาดเล็ก หรือชุดควบคุมพื้นฐานมักจะเหมาะกับเส้นทางนี้ PCB หลายชั้นจะเหมาะสมกว่าเมื่อวงจรเริ่มเบียดบอร์ด สัญญาณดิจิตอลที่หนาแน่น เส้น RF นาฬิกาที่เร็ว พลังงานสะอาด และเส้นทางกราวด์ล้วนผลักดันให้ฉันก้าวไปสู่ชั้นต่างๆ มากขึ้น ราคาบอร์ดเปล่าก็ขึ้นนะ แต่ฉันมักจะได้เส้นทางที่ดีขึ้น ขนาดบอร์ดเล็กลง จัมเปอร์น้อยลง และโอกาสที่จะเปลี่ยนแปลงเลย์เอาต์ล่าช้าน้อยลง ซึ่งสามารถลดต้นทุนโครงการทั้งหมดได้มากกว่าจำนวนเลเยอร์ที่แนะนำ ฉันทำงานในโครงการอุปกรณ์ในบ้านเล็กๆ โดยทีมงานเริ่มต้นด้วยบอร์ด 4 ชั้น เค้าโครงไม่หนาแน่นมากนัก และสัญญาณก็เรียบง่าย เราย้ายการออกแบบไปยังกระดานสองด้าน ย้ายบางส่วน และขยายส่วนหนึ่งของกระดานให้กว้างขึ้น ราคา PCB เปลือยลดลงประมาณ 30% และการประกอบก็ง่ายขึ้นเนื่องจากเส้นทางสะอาดกว่า ต้นทุนโครงการทั้งหมดก็ลดลงเช่นกัน แม้ว่าจะไม่เท่ากับราคาบอร์ดเปล่าก็ตาม ฉันก็มองเห็นอีกด้านหนึ่งเช่นกัน คณะกรรมการควบคุมมอเตอร์ถูกผลักจาก 4 ชั้นเป็น 2 ชั้นเพื่อพยายามประหยัดเงิน เส้นทางการติดตามยาวขึ้น บอร์ดขยายใหญ่ขึ้น และงานแก้ไข EMI ต้องใช้ความพยายามเป็นพิเศษ การนับเลเยอร์ที่ถูกกว่าไม่ได้ช่วยให้งบประมาณขั้นสุดท้ายดีขึ้น การออกแบบกลับไปเป็น 4 ชั้น และทีมงานได้ผลลัพธ์ที่สะอาดยิ่งขึ้นโดยมีการเปลี่ยนแปลงน้อยลง เมื่อฉันตัดสินใจระหว่างแบบสองด้านและหลายเลเยอร์ ฉันจะตรวจสอบจุดเหล่านี้: - จำนวนสัญญาณที่จำเป็นต้องมีเส้นทาง - ไม่ว่าพลังงานและกราวด์จำเป็นต้องมีเส้นทางที่มั่นคง - บอร์ดจะต้องมีขนาดเล็กเพียงใด - ชิ้นส่วนสามารถใส่ได้ทั้งสองด้านหรือไม่ - โครงร่างจะสร้างความพยายามในการประกอบและทดสอบมากน้อยเพียงใด - การเพิ่มเลเยอร์ขนาดเล็กสามารถตัดขนาดบอร์ดหรือลดการทำงานซ้ำได้ ฉันขอใบเสนอราคาสองรายการด้วย หนึ่งอันสำหรับรุ่นสองด้าน หนึ่งอันสำหรับเวอร์ชันหลายเลเยอร์ การมองข้างกันนั้นมีประโยชน์ มันแสดงให้ฉันเห็นช่องว่างต้นทุนที่แท้จริง ไม่ใช่แค่ต้นทุนของบอร์ดเปล่าเท่านั้น ในบางโปรเจ็กต์ เลย์เอาต์ที่ดีกว่าอาจทำให้ค่า PCB ทั้งหมดลดลงได้มาก ในกรณีอื่นๆ การนับเลเยอร์ที่ต่ำกว่าจะช่วยประหยัดได้เพียงเล็กน้อยเมื่อเพิ่มโครงสร้างทั้งหมดแล้ว กฎของฉันนั้นเรียบง่าย ฉันไม่ไล่ตามจำนวนชั้นต่ำสุด ฉันไล่ตามต้นทุนรวมที่ต่ำที่สุดด้วยบอร์ดที่สร้างง่าย ทดสอบง่าย และมีเสถียรภาพในการผลิต หากสองด้านตรงตามความต้องการฉันก็ใช้มัน หากการมีหลายชั้นช่วยให้บอร์ดสะอาดขึ้นและปัญหาน้อยลงในภายหลัง ฉันก็ยอมรับ โดยปกติแล้วความประหยัดที่แท้จริงจะปรากฏที่นี่

ฉันเห็นปัญหาเดียวกันซ้ำแล้วซ้ำอีก โครงการเริ่มต้นด้วยเป้าหมายง่ายๆ: ควบคุมงบประมาณไว้ จากนั้นราคา PCB ก็กลับมา และต้นทุนของบอร์ดก็มีส่วนแบ่งมากกว่าที่คาดไว้ ทีมต้องการขนาดที่เล็กลง ประสิทธิภาพที่มั่นคง และใช้จ่ายน้อยลง ฉันอยู่ในจุดนั้นร่วมกับผู้ซื้อ วิศวกร และทีมผลิตภัณฑ์ คำถามที่แท้จริงไม่ใช่แค่ว่า “บอร์ดไหนดีกว่ากัน” คำถามที่ดีกว่าคือ: “ฉันไม่ต้องการบอร์ดใดที่เหมาะกับผลิตภัณฑ์โดยไม่ต้องเพิ่มต้นทุน” นั่นคือจุดที่บอร์ดสองด้านและบอร์ดหลายชั้นต้องการการเปรียบเทียบที่แท้จริง บอร์ดสองด้านใช้ทองแดงทั้งสองด้านของ PCB บอร์ดหลายชั้นจะเพิ่มชั้นทองแดงภายในมากขึ้น การเปลี่ยนแปลงนั้นส่งผลต่อพื้นที่เส้นทาง ขนาดบอร์ด การควบคุมสัญญาณ ขั้นตอนการผลิต และราคา หากฉันเลือกประเภทผิด ฉันอาจชำระค่าฟีเจอร์ที่ผลิตภัณฑ์ไม่เคยใช้ หากฉันเลือกประเภทที่ถูกต้อง ฉันอาจลดต้นทุน ลดความเสี่ยงในการสร้าง และรักษาการออกแบบให้ทำได้ง่ายขึ้น นี่คือวิธีที่ฉันดู บอร์ดสองด้านทำงานได้ดีเมื่อวงจรไม่หนาแน่นเกินไป ฉันมักจะเห็นมันถูกใช้ในไดรเวอร์ LED, แผงจ่ายไฟพื้นฐาน, อุปกรณ์ภายในบ้าน, ชุดควบคุมขนาดเล็ก และสินค้าอุปโภคบริโภคทั่วไป การจัดวางก็ง่ายขึ้น การซ้อนเป็นเรื่องง่าย กระบวนการผลิตมีความซับซ้อนน้อยกว่า นั่นมักจะหมายถึงราคาที่ต่ำกว่า บอร์ดหลายชั้นเหมาะกับโปรเจ็กต์ที่มีชิ้นส่วนมากขึ้น ระยะห่างที่แคบลง สัญญาณที่เร็วขึ้น หรือความต้องการในการควบคุมเสียงรบกวนที่แรงกว่า ฉันใช้ตัวเลือกนี้เมื่อการออกแบบไม่สามารถรักษาความสะอาดบนสองชั้นได้ ผลิตภัณฑ์ขนาดเล็ก บอร์ดสื่อสาร ตัวควบคุมทางอุตสาหกรรม และการออกแบบดิจิทัลความเร็วสูง มักจะต้องมีชั้นเพิ่มเติม ช่องว่างด้านต้นทุนอาจมีขนาดใหญ่ แต่ขึ้นอยู่กับการออกแบบ ในบางโครงการ การเลือกบอร์ดเพียงอย่างเดียวอาจทำให้ต้นทุน PCB ทั้งหมดเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ฉันเคยเห็นทีมลดค่าใช้จ่ายด้วยการเปลี่ยนจำนวนเลเยอร์ แต่เมื่อวงจรยังทำงานได้ดีบนบอร์ดที่เรียบง่ายกว่าเท่านั้น ราคาที่ต่ำกว่าจะช่วยได้ก็ต่อเมื่อผลิตภัณฑ์ยังคงผ่านการทดสอบ ฉันชอบเปรียบเทียบประเด็นเหล่านี้ก่อนตัดสินใจเลือก ความซับซ้อนของบอร์ด วงจรอย่างง่ายมักจะเหมาะกับบอร์ดสองด้าน เมื่อจำนวนชิ้นส่วนเพิ่มมากขึ้น เส้นทางการติดตามก็จะหนาแน่นอย่างรวดเร็ว จากนั้นฉันก็เริ่มเห็นเส้นทางที่ยาวไกล จัมเปอร์มากขึ้น และข้อด้อยด้านการออกแบบมากขึ้น เมื่อถึงจุดนั้น บอร์ดหลายชั้นอาจช่วยประหยัดพื้นที่และทำความสะอาดเลย์เอาต์ ขนาดบอร์ด หากผลิตภัณฑ์สามารถรองรับ PCB ที่ใหญ่กว่าได้ บอร์ดสองด้านก็มักจะเหมาะสม หากกล่องหุ้มมีขนาดเล็ก บอร์ดหลายชั้นอาจช่วยให้ฉันย่อขนาดบอร์ดได้โดยไม่บังคับเส้นทางที่ไม่ถูกต้อง ขนาดที่เล็กลงอาจมีความสำคัญอย่างมากในเครื่องมือพกพา อุปกรณ์ขนาดกะทัดรัด และหน่วยควบคุมที่หนาแน่น คุณภาพของสัญญาณ สำหรับสัญญาณที่ช้าและเส้นทางพลังงานพื้นฐาน 2 ชั้นก็ทำงานได้ดี สำหรับสายความเร็วสูง เส้นทางอะนาล็อกที่มีความละเอียดอ่อน หรือแผงสัญญาณผสม เลเยอร์ที่มากขึ้นสามารถช่วยควบคุมการต่อสายดินและการกำหนดเส้นทางได้ ฉันไม่ได้เพิ่มชั้นเพียงเพื่อความสบาย ฉันเพิ่มมันเมื่อการออกแบบร้องขอ ต้นทุนการผลิต บอร์ดสองด้านมักต้องการขั้นตอนการผลิตน้อยกว่า ซึ่งมักจะรองรับราคาต่อหน่วยที่ต่ำกว่า บอร์ดหลายชั้นเพิ่มขั้นตอนกระบวนการ และอาจทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้น ชั้นพิเศษยังอาจเพิ่มความเสี่ยงที่จะใช้เวลารอคอยนานขึ้น หากการซ้อนซ้อนต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติมหรือใช้วัสดุพิเศษ การประกอบและผลผลิต บอร์ดธรรมดาสามารถสร้างได้ง่ายกว่า ที่สามารถช่วยลดปัญหาการประกอบได้ เลย์เอาต์ที่หนาแน่นบนสองชั้นอาจสร้างปัญหาได้หากร่องรอยแน่นเกินไปหรือแผ่นอิเล็กโทรดอยู่ใกล้เกินไป บอร์ดหลายชั้นสามารถแก้ไขปัญหาเหล่านั้นได้ แต่ยังต้องมีการควบคุมกระบวนการที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้นด้วย ฉันมักจะดูที่ผลตอบแทน ไม่ใช่แค่ราคาอ้างอิง นี่เป็นวิธีง่ายๆที่ฉันตัดสินใจ ถ้าวงจรง่าย ฉันจะเริ่มต้นด้วยกระดานสองด้าน หากการกำหนดเส้นทางเริ่มรู้สึกว่าถูกบังคับ ฉันจะตรวจสอบว่าการเพิ่มเลเยอร์เล็กน้อยสามารถลดขนาดหรือปรับปรุงความเสถียรได้หรือไม่ หากผลิตภัณฑ์ต้องการเส้นทางที่หนาแน่น อิมพีแดนซ์ที่เสถียร หรือการต่อสายดินที่สะอาด ฉันจะย้ายไปใช้บอร์ดแบบหลายชั้น หากใบเสนอราคาดูสูง ฉันขอถามคำถามอีกข้อ: ฉันสามารถเปลี่ยนเค้าโครง จำนวนชิ้นส่วน หรือขนาดบอร์ดก่อนที่จะเพิ่มเลเยอร์ได้หรือไม่ คำถามนั้นช่วยฉันได้มากกว่าหนึ่งครั้ง ฉันจำแผงควบคุมเล็กๆ อันหนึ่งสำหรับอุปกรณ์ในบ้านได้ การออกแบบแรกใช้สี่ชั้นเพราะทีมงานต้องการพื้นที่ที่จะเติบโต ใบเสนอราคาสูงกว่าที่คาดไว้ ฉันตรวจสอบแผนผังและเห็นว่าวงจรนั้นง่ายพอสำหรับสองชั้น เราปรับเค้าโครง ย้ายบางส่วน และเก็บบอร์ดไว้บนโครงสร้างสองด้าน ผลิตภัณฑ์ยังคงตอบสนองความต้องการของการออกแบบ และผู้ซื้อหลีกเลี่ยงการจ่ายเงินสำหรับความจุของชั้นที่ไม่ได้ใช้ ฉันยังทำงานกับโมดูลอุตสาหกรรมขนาดกะทัดรัดที่มีสองชั้นไม่เพียงพอ มีการข้ามร่องรอยบ่อยเกินไป และกระดานก็เละเทะ การซ้อนกันหลายชั้นทำให้ตัวทำความสะอาดเส้นทางและช่วยให้เส้นทางกราวด์มีความเสถียรมากขึ้น ในกรณีดังกล่าว การพยายามบังคับบอร์ดสองด้านจะทำให้ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการออกแบบใหม่และความล่าช้าในการทดสอบมากขึ้น นั่นคือส่วนที่หลายทีมพลาด การประหยัดเงินไม่ได้เป็นเพียงการเลือกประเภท PCB ที่ถูกที่สุดเท่านั้น การประหยัดเงินคือการจับคู่บอร์ดกับผลิตภัณฑ์ นี่คือรายการตรวจสอบที่ฉันใช้ก่อนอนุมัติทิศทาง PCB: - นับชิ้นส่วนและตรวจสอบจำนวนพื้นที่ในการกำหนดเส้นทางที่ต้องการ - ตรวจสอบขีดจำกัดขนาดบอร์ดภายในตัวเครื่อง - ดูความเร็วของสัญญาณและความเสี่ยงด้านสัญญาณรบกวน - ตรวจสอบว่าผลิตภัณฑ์ต้องการเส้นทางกราวด์ที่สะอาดกว่าหรือไม่ - เปรียบเทียบราคา fab ความพยายามในการประกอบ และผลตอบแทนที่คาดหวัง - ถามว่าการเปลี่ยนแปลงเค้าโครงสามารถแทนที่เลเยอร์พิเศษได้หรือไม่ เมื่อฉันทำตามรายการนั้น ฉันมักจะเห็นว่าบอร์ดสองด้านเพียงพอหรือไม่ หรือบอร์ดแบบหลายชั้นเหมาะสมกว่าหรือไม่ มุมมองของฉันเป็นเรื่องง่าย หากผลิตภัณฑ์ไม่หนาแน่น ไม่ต้องจ่ายเงินสำหรับชั้นที่ไม่ต้องการ หากวงจรถูกอัดแน่น อย่าบังคับโครงสร้างราคาถูกที่ทำให้การออกแบบเสียหาย คำตอบที่ถูกต้องคือคำตอบที่สร้างสมดุลระหว่างต้นทุน ฟังก์ชัน และคุณภาพงานสร้าง นั่นคือวิธีที่ฉันจะเปรียบเทียบบอร์ดสองด้านและบอร์ดหลายชั้น เมื่อเป้าหมายคือการประหยัดเงินโดยไม่สร้างปัญหาใหม่

เมื่อฉันเปรียบเทียบต้นทุน PCB ฉันไม่ได้ดูจำนวนเลเยอร์เพียงอย่างเดียว ผมดูงานเต็มๆ.. PCB แบบสองด้านมักจะดูถูกกว่าตั้งแต่เริ่มต้น PCB หลายชั้นมักจะดูมีราคาแพงในใบเสนอราคา มุมมองที่เรียบง่ายนั้นอาจทำให้เข้าใจผิดได้ ฉันเคยเห็นโปรเจ็กต์เลือกราคาเสนอที่ต่ำกว่า จากนั้นใช้จ่ายมากขึ้นกับการแก้ไขเส้นทาง พื้นที่บอร์ด งานประกอบ และการออกแบบใหม่ คำถามที่แท้จริงไม่ใช่ว่า “บอร์ดไหนถูกกว่า?” คำถามที่แท้จริงคือ “บอร์ดใดที่ให้ต้นทุนรวมต่ำสุดสำหรับผลิตภัณฑ์นี้?” หากวงจรเป็นแบบธรรมดา PCB แบบสองด้านสามารถประหยัดเงินได้ หากการออกแบบมีความหนาแน่น เสียงดัง หรือพื้นที่จำกัด PCB แบบหลายชั้นสามารถลดต้นทุนแอบแฝงได้ ฉันมักจะแบ่งตัวเลือกออกเป็นสองสามส่วน PCB สองด้านเข้ากันได้ดีเมื่อวงจรเรียบง่าย ฉันเอื้อมมือไปหยิบบอร์ดสองด้านเมื่อการออกแบบมีชิ้นส่วนจำนวนน้อยและร่องรอยยังคงไหลได้โดยปราศจากความเครียด ซึ่งใช้งานได้ดีกับสิ่งต่างๆ เช่น: - แผงไฟ LED พื้นฐาน - โมดูลจ่ายไฟแบบธรรมดา - อุปกรณ์สำหรับผู้บริโภคราคาประหยัด - แผงควบคุมขนาดเล็กสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน ในกรณีเหล่านี้ การจัดเรียงบอร์ดจะง่ายกว่า กระบวนการผลิตนั้นง่ายกว่า ราคามักจะต่ำกว่า ฉันยังได้รับการตรวจสอบที่ง่ายขึ้นและมีขั้นตอนกระบวนการพิเศษน้อยลงอีกด้วย ตัวอย่างที่แท้จริง: ครั้งหนึ่งฉันเคยทำงานกับบอร์ดคอนโทรลเลอร์ LED ขนาดเล็ก วงจรไม่หนาแน่น และความเร็วสัญญาณต่ำ PCB สองด้านจัดการเค้าโครงได้อย่างหมดจด ทีมงานรักษาการออกแบบที่เรียบง่าย และต้นทุนของบอร์ดยังอยู่ภายใต้การควบคุม โปรเจ็กต์ประเภทนี้เป็นจุดที่ PCB สองด้านมักจะสมเหตุสมผล PCB หลายชั้นสามารถลดต้นทุนในการออกแบบที่มีผู้คนหนาแน่น บอร์ดหลายชั้นมีค่าใช้จ่ายมากขึ้นในการประดิษฐ์ แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าโครงการจะมีค่าใช้จ่ายมากขึ้นเสมอไป เมื่อวงจรแน่นหนา PCB แบบสองด้านสามารถบังคับเส้นทางที่ยาวขึ้น จัมเปอร์เพิ่มเติม ขนาดบอร์ดใหญ่ขึ้น หรือการแก้ไขบอร์ดเพิ่มเติม ขั้นตอนพิเศษเหล่านั้นจะเพิ่มต้นทุนอย่างรวดเร็ว ฉันเห็นสิ่งนี้บ่อยที่สุดใน: - สมาร์ทโฟน - เราเตอร์ - ตัวควบคุมทางอุตสาหกรรม - มิเตอร์ทางการแพทย์ - ระบบไฟฟ้าขนาดกะทัดรัด PCB หลายชั้นช่วยให้ฉันวางพลังงาน กราวด์ และสัญญาณได้สะอาดยิ่งขึ้น ฉันสามารถย่อเส้นทางให้สั้นลงได้ ฉันสามารถควบคุมเสียงรบกวนได้ดีขึ้น ฉันสามารถทำให้บอร์ดเล็กลงได้ ขนาดที่เล็กลงก็สามารถลดต้นทุนของตู้ได้เช่นกัน กล่องที่เล็กกว่า วัสดุที่น้อยกว่า และบรรจุภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์ที่ง่ายกว่านั้นมีความสำคัญมากกว่าราคา PCB ดิบ ฉันเห็นสิ่งนี้ในผลิตภัณฑ์เซ็นเซอร์ขนาดกะทัดรัด เค้าโครงแรกบนกระดานสองด้านใหญ่เกินไป ทีมงานย้ายไปบอร์ดสี่ชั้น ราคา PCB เพิ่มขึ้น แต่บอร์ดหดตัว การประกอบง่ายขึ้น และต้นทุนผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายก็จัดการได้ง่ายขึ้น สิ่งที่ฉันตรวจสอบก่อนเปรียบเทียบต้นทุน ฉันไม่ได้เปรียบเทียบเฉพาะใบเสนอราคาที่ยอดเยี่ยมเท่านั้น ฉันดูที่ประเด็นเหล่านี้: - ขนาดบอร์ด - จำนวนชิ้นส่วน - ความหนาแน่นของรอย - ความเร็วสัญญาณ - ความต้องการพลังงานและกราวด์ - จำนวนรู - ความซับซ้อนของการเจาะ - น้ำหนักทองแดง - การตกแต่งพื้นผิว - ขั้นตอนการประกอบ - การทดสอบและการทำงานซ้ำ บอร์ดราคาถูกอาจกลายเป็นบอร์ดที่มีราคาแพงได้เมื่อสร้างเลย์เอาท์ได้ยาก บอร์ดที่มีราคาแพงกว่าอาจเป็นทางเลือกที่ดีกว่าเมื่อช่วยลดของเสียและออกแบบใหม่ หากการออกแบบต้องการครอสโอเวอร์จำนวนมากบน PCB สองด้าน ฉันเริ่มถามว่า PCB หลายชั้นจะประหยัดเงินในภายหลังหรือไม่ หากการออกแบบเปิดกว้าง เรียบง่าย และง่ายต่อการกำหนดเส้นทาง ฉันจะคงไว้สองชั้นตราบใดที่ประสิทธิภาพยังคงเหมาะสม กฎต้นทุนของฉันนั้นเรียบง่าย ฉันใช้แนวทางนี้: - เลือกแบบสองด้านเมื่อวงจรเป็นแบบธรรมดา บอร์ดไม่หนาแน่น และความต้องการสัญญาณเบา - เลือกหลายเลเยอร์เมื่อโครงร่างมีความหนาแน่น ผลิตภัณฑ์มีขนาดเล็ก หรือคุณภาพของสัญญาณมีความสำคัญ - เปรียบเทียบต้นทุนผลิตภัณฑ์ทั้งหมด ไม่ใช่แค่ราคา PCB เท่านั้น จุดสุดท้ายมีความสำคัญมากกว่าที่ผู้คนคาดหวัง ฉันเคยเห็นทีมต่างๆ มุ่งเน้นไปที่ราคา PCB ที่ต่ำ จากนั้นก็เสียเงินไปกับการแก้ไขบอร์ด ฉันยังเคยเห็นทีมงานยอมรับการนับเลเยอร์ที่สูงกว่าและประหยัดเงินในการประกอบและพื้นที่ ต้นทุนไม่ได้เป็นเพียงสิ่งที่โรงงานเรียกเก็บเท่านั้น ต้นทุนยังรวมถึงเวลา ความฟิต ผลผลิต และผลงานเบื้องหลังอีกด้วย มุมมองของฉันหลังจากโครงการ PCB จำนวนมาก หากฉันต้องการบอร์ดธรรมดาสำหรับวงจรที่เสถียร ฉันชอบ PCB แบบสองด้าน หากฉันต้องการบอร์ดขนาดกะทัดรัดที่มีเส้นทางที่สะอาดกว่า ฉันมักจะชอบ PCB แบบหลายชั้น ตัวเลือกที่ถูกกว่าบนกระดาษไม่ใช่ตัวเลือกที่ถูกกว่าในโครงการเสมอไป ฉันเริ่มจากความต้องการในการออกแบบ จากนั้นจึงตรวจสอบต้นทุนการก่อสร้างจริง นิสัยนั้นช่วยฉันจากการออมที่ผิดพลาด

ฉันเห็นข้อผิดพลาดนี้บ่อยครั้ง: ทีมเริ่มต้นด้วย PCB หลายชั้นเพราะฟังดูปลอดภัยกว่า จากนั้นค่าใช้จ่ายก็เพิ่มขึ้น เลย์เอาต์จะช้าลง และผลิตภัณฑ์ยังคงไม่จำเป็นต้องใช้เลเยอร์เหล่านั้นทั้งหมด ฉันมีมุมมองที่แตกต่างออกไป เมื่อฉันเลือกระหว่าง PCB สองด้านและ PCB หลายชั้น ฉันจะเริ่มต้นด้วยงานจริงที่บอร์ดต้องทำ ถ้าวงจรง่ายฉันก็ทำให้มันง่าย หากเส้นทางสัญญาณคับแคบ ทรีจ่ายไฟหนาแน่น หรือการออกแบบต้องการเส้นทางที่สะอาดยิ่งขึ้น ฉันจะพิจารณาชั้นพิเศษเพิ่มเติมด้วยความระมัดระวัง ตัวเลือกดังกล่าวสามารถเปลี่ยนการใช้จ่ายทั้งหมดได้อย่างแท้จริง และในบางโครงการก็สามารถลดต้นทุนได้มาก PCB สองด้านทำงานได้ดีเมื่อฉันต้องการบอร์ดขนาดกะทัดรัดที่มีชิ้นส่วนทั้งสองด้าน แต่การกำหนดเส้นทางยังคงสามารถจัดการได้ ฉันชอบใช้กับแผงควบคุม โมดูลพลังงานขนาดเล็ก ไดรเวอร์ LED พื้นฐาน และอุปกรณ์ผู้บริโภคจำนวนมากที่มีจำนวนส่วนประกอบปานกลาง เค้าโครงง่ายต่อการตรวจสอบ กระบวนการผลิตนั้นง่ายกว่า ขั้นตอนการทดสอบมักจะง่ายกว่าเช่นกัน PCB หลายชั้นเหมาะกับความต้องการที่แตกต่างกัน ฉันใช้เมื่อบอร์ดมีเส้นทางหนาแน่น สัญญาณความเร็วสูง ส่วนอนาล็อกและดิจิตอลผสม หรือการควบคุมกำลังและกราวด์ที่เข้มงวด มันทำให้ฉันมีพื้นที่มากขึ้นสำหรับการกำหนดเส้นทางการติดตามและควบคุมสัญญาณรบกวนได้ดีขึ้น นั่นอาจมีความสำคัญอย่างมากในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น อุปกรณ์สื่อสาร ตัวควบคุมทางอุตสาหกรรม โมดูลทางการแพทย์ และระบบขนาดกะทัดรัดที่มีชิปจำนวนมากในพื้นที่ขนาดเล็ก ต้นทุนขับเคลื่อนอะไรไม่ใช่แค่จำนวนเลเยอร์เท่านั้น ฉันดูกระดานทั้งหมด: - จำนวนชั้น - ขนาดบอร์ด - การเลือกใช้วัสดุ - ความหนาแน่นของร่องรอย - การนับทาง - พื้นผิวสำเร็จ - ความเสี่ยงด้านผลผลิต - ความซับซ้อนในการประกอบ - เวลาในการทดสอบ - อัตราการทำงานซ้ำ PCB สองด้านมักจะทำให้ปัจจัยเหล่านี้ต่ำลง ชั้นที่น้อยลงหมายถึงขั้นตอนการเคลือบที่น้อยลง การกำหนดเส้นทางจะง่ายกว่า งานเจาะก็เบากว่า กองซ้อนง่ายต่อการจัดการ หากวงจรของฉันสามารถใส่ได้ทั้งสองด้านอย่างเรียบร้อย ฉันมักจะหลีกเลี่ยงเลเยอร์เพิ่มเติม เนื่องจากเลเยอร์ที่เกินมาจะเพิ่มต้นทุนโดยไม่เพิ่มมูลค่ามากนัก PCB หลายชั้นมีราคาสูงกว่า แต่ฉันไม่ถือว่าเป็นจุดอ่อน ฉันถือว่ามันเป็นการแลกเปลี่ยน หากบอร์ดต้องการระนาบกราวด์ที่มั่นคง การควบคุม EMI ที่ดีขึ้น เส้นทางสัญญาณที่สั้นลง หรือรูปแบบพลังงานที่สะอาดยิ่งขึ้น ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นอาจสนับสนุนประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและปัญหาน้อยลงในภายหลัง ฉันเคยเห็นทีมพยายามประหยัดจำนวนเลเยอร์ จากนั้นใช้จ่ายมากขึ้นกับการออกแบบใหม่ ดีบัก และการเปิดตัวล่าช้า นั่นไม่ใช่การออม นั่นคือการเรียกเก็บเงินในภายหลัง นี่คือวิธีที่ฉันตัดสินใจ หากกระดานมีความซับซ้อนต่ำถึงปานกลาง ฉันถามว่า: - ฉันสามารถกำหนดเส้นทางบนสองด้านโดยไม่ข้ามร่องรอยมากเกินไปได้หรือไม่ - ความเร็วสัญญาณพอประมาณหรือไม่? - การออกแบบต้องใช้รางจ่ายไฟเพียงไม่กี่รางหรือไม่? - พื้นที่ผลิตภัณฑ์เป็นมิตรเพียงพอสำหรับเส้นทางการติดตามที่กว้างขึ้นหรือไม่ หากคำตอบคือใช่ ฉันจะใช้ PCB สองด้านต่อไป หากบอร์ดมีตำแหน่งที่หนาแน่นหรือมีความต้องการด้านประสิทธิภาพที่ดีกว่า ฉันถามว่า: - ฉันจำเป็นต้องมีระนาบกราวด์ที่มั่นคงหรือไม่? - มีสายดิจิตอลที่รวดเร็วหรือสัญญาณอะนาล็อกที่ละเอียดอ่อนหรือไม่? - กระดานมีขนาดเล็กแต่เต็มไปด้วยชิ้นส่วนใช่ไหม? - ชั้นพิเศษจะช่วยลดความเสี่ยงใน EMI, crosstalk หรือไฟตกหรือไม่ หากคำตอบคือใช่ ฉันจะดู PCB หลายชั้น ฉันชอบที่จะใช้กรณีจริง บอร์ดเซ็นเซอร์อัจฉริยะขนาดเล็กที่ฉันใช้งานมี MCU แบบธรรมดา ชิ้นส่วนแบบพาสซีฟสองสามชิ้น ตัวควบคุมหนึ่งตัว และตัวเชื่อมต่อ ทีมงานคาดว่าจะมีสี่ชั้นในตอนแรก เมื่อฉันตรวจสอบเลย์เอาต์ ฉันพบว่า PCB สองด้านสามารถรองรับการออกแบบทั้งหมดได้โดยมีการกำหนดเส้นทางที่สะอาดกว่าและต้นทุนการสร้างที่ต่ำกว่า บอร์ดนี้พอดีกับตัวเครื่อง การประกอบยังคงเรียบง่าย และทีมงานหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายเลเยอร์ที่ไม่จำเป็น โครงการอื่นคือแผงควบคุมมอเตอร์ขนาดกะทัดรัด อุปกรณ์ต้องการพลังงานที่เสถียร สัญญาณรบกวนต่ำ และเส้นทางที่สั้นระหว่างไดรเวอร์และชิปควบคุม เค้าโครงสองด้านอาจบังคับให้มีการเคลื่อนไหวที่น่าอึดอัดใจและการต่อสายดินที่อ่อนแอ ฉันเลือกสแต็คอัพหลายชั้น เค้าโครงสะอาดขึ้น เส้นทางพลังงานดีขึ้น และทีมงานลดงานแก้ไขข้อบกพร่องในภายหลังลง คณะกรรมการมีค่าใช้จ่ายในการผลิตมากขึ้น แต่ความเสี่ยงของโครงการลดลง นั่นคือประเด็นที่ฉันทำเสมอ: PCB ที่ถูกต้องคือ PCB ที่ตรงกับงาน หากเป้าหมายของคุณคือการใช้จ่าย PCB น้อยลง ฉันขอแนะนำกระบวนการนี้: - เริ่มต้นด้วยความต้องการวงจร ไม่ใช่จำนวนเลเยอร์ - วางชิ้นส่วนสำคัญก่อนล็อกสแต็กอัพ - ตรวจสอบความหนาแน่นของเส้นทางตั้งแต่เนิ่นๆ - ตรวจสอบความต้องการพลังงานและกราวด์ตั้งแต่เนิ่นๆ - เปรียบเทียบต้นทุนต้นแบบและค่าใช้จ่ายในการประกอบเข้าด้วยกัน - ถามว่าบอร์ดที่เรียบง่ายกว่าสามารถตอบสนองเป้าหมายเดียวกันได้หรือไม่ - ยืนยันว่าการออกแบบสามารถผ่านการทดสอบโดยไม่ต้องทำงานซ้ำเพิ่มเติม ฉันยังใส่ใจกับรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ที่สามารถเปลี่ยนใบเสนอราคาได้ด้วย การนับผ่านสามารถเพิ่มต้นทุนได้ ระยะห่างที่แคบสามารถเพิ่มความเสี่ยงในการประดิษฐ์ได้ รูปร่างของกระดานแปลกอาจทำให้การใช้แผงมีประสิทธิภาพน้อยลง การออกแบบที่ดูเล็กบนกระดาษอาจมีราคาสูงกว่าหากเค้าโครงนั้นสร้างยากหรือตรวจสอบได้ยาก กฎของฉันนั้นง่าย: หาก PCB สองด้านทำงานได้ดี ฉันจะไม่บังคับบอร์ดหลายชั้นเพื่อให้รู้สึกปลอดภัย หากวงจรต้องการการควบคุมและความเสถียรตามที่เลเยอร์พิเศษนำมา ฉันจะไม่พยายามประหยัดเพียงเล็กน้อยในตอนนี้และสูญเสียมากขึ้นในภายหลัง นั่นคือวิธีที่ฉันคิดเกี่ยวกับการใช้จ่าย PCB ฉันไม่ไล่การนับชั้น ฉันจับคู่บอร์ดกับผลิตภัณฑ์ เมื่อฉันทำได้ดี การออกแบบก็จะใช้งานได้จริง โครงสร้างจะสะอาดขึ้น และงบประมาณก็จะจัดการได้ง่ายขึ้น สนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวโน้มและโซลูชั่นของอุตสาหกรรมหรือไม่ ติดต่อหลิงเจ้า: mr.xu@lingchaopcb.com/WhatsApp +8613780181891

Li, Ming 2024 การออกแบบ PCB สองด้านและการเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก Wang, Jia 2023 การเลือกซ้อน PCB หลายชั้นสำหรับผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมขนาดกะทัดรัด Chen, Yu 2022 ความหนาแน่นของเส้นทาง PCB และผลกระทบต่อต้นทุนการผลิต Zhang, Wei 2024 การพิจารณาความสมบูรณ์ของสัญญาณในบอร์ดสองด้านและหลายชั้น Huang, Qiang 2021 วิธีปฏิบัติในการลดการประกอบ PCB และการทำงานซ้ำ ค่าใช้จ่าย Xu, Lingchao 2025 ปรับสมดุลระหว่างประสิทธิภาพของ PCB และต้นทุนโครงการทั้งหมดในการพัฒนาผลิตภัณฑ์