Особенности и различия одно- и двухсторонних плат

Печатная плата представляет собой пластину из диэлектрического материала с одним или несколькими токопроводящими слоями из металлической фольги. Она объединяет электрические компоненты в жесткую цельную конструкцию и электрическую цепь. В современной электронной промышленности используются одно- и двухсторонние печатные платы, различающиеся по своим конструктивным особенностям и сферам применения.

Что такое односторонние платы?

Этим термином обозначаются печатные платы, имеющие токопроводящий слой только с одной стороны диэлектрической пластины. Электронные компоненты могут располагаться с обеих сторон, но те, которые размещены на обратной поверхности ПП, устанавливаются выводами в сквозные монтажные отверстия и подпаиваются к основному токопроводящему слою или соединяются в электрическую цепь с помощью дополнительных проводов и перемычек. У односторонних печатных плат есть свои преимущества, обеспечивающие им широкое применение в электронной промышленности:

• Низкая стоимость за счет более простой технологии производства и меньшего расхода материалов (в частности, токопроводящей фольги);
• Более простое проектирование электрических схем, что делает одностороннюю печатную плату более предпочтительной при изготовлении несложных устройств и прототипов;
• Простой ремонт электронного устройства за счет размещения компонентов на одной стороне печатной платы, которое облегчает доступ к ним;
• Долговечность, обусловленная отсутствием множества слоев, которым свойственно отслаиваться друг от друга со временем или под воздействием внешних нагрузок;
• Универсальность применения за счет максимальной совместимости с компонентами как поверхностного, так и сквозного монтажа.

Однако, у односторонних плат есть и недостатки, ограничивающие их применение в электронной промышленности:

• Сложность трассировки – так как у односторонней ПП фольга наклеена лишь на одной поверхности, возникают проблемы с прокладкой токопроводящих путей между компонентами, особенно в сложных схемах;
• Низкая плотность размещения компонентов – в отличие от двухсторонней или многослойной ПП, на односторонней плате неудобно плотно располагать компоненты, что ограничивает их применение в производстве сложных электронных устройств;
• Ограниченная производительность – из-за невозможности плотно располагать на них компоненты односторонние ПП менее пригодны для создания высокочастотных электронных схем;
• Повышенная частота отказов – из-за ограничения по площади токопроводящего слоя на односторонней плате сложнее реализовать резервирование трасс.

Эти достоинства и недостатки обусловили сферы применения односторонних плат. Они используются в основном для изготовления бытовой микроэлектроники, потребительских устройств, несложных контроллеров, датчиков и т. д. В более ответственных сферах, где особое внимание уделяется надежности и устойчивости к отказам (например, в энергетической, авиакосмической, военной отраслях) такие ПП применяются ограниченно.  

Что такое двухсторонние платы?

В платах этого типа, в отличие от односторонних ПП, токопроводящая фольга наклеена на обе стороны диэлектрической пластины. Благодаря этому вдвое увеличивается площадь электрической схемы при сохранении того же фактического размера электронного устройства. Для объединения компонентов, размещенных на разных сторонах платы, в единую электрическую цепь, токопроводящие дорожки в нужных местах соединяются друг с другом сквозными металлизированными отверстиями. Двухсторонние ПП используются для поверхностного, сквозного и комбинированного монтажа. Такие печатные платы имеют ряд преимуществ перед односторонними:

• За счет вдвое большей площади токопроводящего слоя на двухсторонних ПП можно разместить больше электронных компонентов, что позволяет реализовать сложные электрические схемы;
• На платах этого типа легче добавлять токопроводящие дорожки, благодаря чему можно резервировать наиболее уязвимые участки электронной схемы, тем самым повышая ее надежность и безотказность;
• Двухсторонние ПП позволяют плотнее располагать электронные компоненты, тем самым создавая высокопроизводительные и высокочастотные схемы;
• За счет наличия двух токопроводящих слоев, разделенных диэлектриком, можно эффективно отзделить чувствительные участки электронной схемы от источников помех, таких как элементы питания – это также повысить надежность конечного устройства;
• Двухсторонние печатные платы дают разработчику больше гибкости и вариативности в проектировании электронных схем;
• Благодаря наличию второго токопроводящего слоя можно вдвое сократить размер самой платы, разместив то же количество компонентов, и тем самым уменьшить габариты конечного электронного устройства.

 Но у двухсторонних ПП есть и свои недостатки, которые в некоторых случаях ограничивают их применение:

• Увеличивается сложность проектировки электронных схем, так как разработчику нужно учитывать не только наличие двух токопроводящих слоев, но и точки соединения между ними с помощью металлизированных отверстий;
• Двухсторонние ПП более сложны и дорогие в производстве по сравнению с односторонними платами, что может снижать рентабельность их использования при изготовлении несложных электронных устройств;
• Двухсторонние печатные латы более склонны к расслаиванию диэлектрической основы и токопроводящих слоев, поэтому к их производству предъявляются более жесткие требования.

Преимущества двусторонних ПП сделали их настоящей «рабочей лошадкой» электронной промышленности. С их помощью изготавливаются не только простые электрические приборы или потребительская электроника, но и сложное контрольно-измерительное, производственное, вычислительное оборудование. За счет своей отказоустойчивости такие печатные платы применяются в ответственных отраслях, таких как военная, аэрокосмическая промышленность, энергетический сектор, производство оборудования для телекоммуникационной и сетевой инфраструктуры.

В каталоге компании «Ассемрус» представлено современное оборудование и материалы для проектирования, изготовления и сборки как односторонних, так и двухсторонних печатных плат. Наши специалисты помогут вам подобрать его, исходя из специфики вашего производства, бюджета и других факторов.