En la piscina multicapa, las placas de circuito impreso tienen una variedad de capas diferentes. Las capas pueden confundir a aquellos que no son del todo entusiastas y expertos en el nicho.
La mayoría de los prototipos de PCB, hechos rápidamente, son de 2 capas. Sin embargo, muchos dispositivos electrónicos no se limitan a placas de doble capa. Requieren tablas más altas y más finas.
Este artículo lo ayudará a comprender mejor las capas de PCB y cómo funcionan.
¿Cuáles son las capas de PCB?
1.1 Definición de capas de PCB
Las placas de circuito impreso tienen diferentes significados según el mensaje que se va a transmitir. Con respecto a las capas de PCB, descríbalas también como capas de cobre dadas en cierta cantidad y orden.
Las capas de cobre pueden denominarse capa de señal o simplemente capas. Capas de PCB nombradas a partir de su posicionamiento y las funciones que brindan. Rango de PCB según el número de capas de cobre.
Las placas que tienen una o dos capas, por ejemplo, pueden denominarse PCB de 1 capa o PCB de una cara y PCB de capa de 2 caras o simplemente PCB de doble cara respectivamente.
Hay varios tipos de capas de PCB, y las siguientes son las más comunes:
1. Capa mecánica
2. Capas superpuestas / serigrafiadas
3. Capas de enrutamiento
4. Capas de máscara de soldadura
5. Capas de pasta de soldadura
6. Mantener la capa
7. Aviones terrestres y aviones a motor
8. Aviones divididos
Recuerde que no todas las placas de circuito impreso constan de todas las capas enumeradas anteriormente. Los detalles de su diseño es lo que determina la necesidad de varios tipos de capas. Los tableros de una sola capa generalmente comprenden seis tipos de capas.
Estos incluyen una mecánica, una protección, un enrutamiento, una superposición, una máscara de soldadura y una capa de pasta de soldadura.
Cuando se trata de PCB multicapa, constan de las seis capas, más una combinación de otras plantas de energía, así como planos de tierra y capas de enrutamiento adicionales.
Los PCB de dos capas, cuatro capas y seis capas son las placas más comunes, y no es inusual tener PCB que tengan más de 12 capas.
1.2 Capa mecánica
Si bien puede tener varias capas mecánicas, aún necesitará una, al menos, para construir su tabla. La capa mecánica más básica define las dimensiones físicas de su tabla.
Capa mecánica también se conoce como Mechanical 1. La capa que el fabricante utilizará para cortar la placa de circuito de su material.
Las placas de circuito impreso pueden ser tan simples como una sola capa de enrutamiento que describe las dimensiones físicas de su placa o tan complejas como una placa con muchas capas, incluidas todas las capas mencionadas en este artículo.
Por otro lado, cuando se considera por separado, cada capa tiene una función particular y meramente. Es esencial comprender el propósito de cada capa porque en el momento en que lo hace, la construcción de la PCB se vuelve extremadamente simple, independientemente de lo complicada que sea la placa.
Este marco puede ser cualquiera de dos cosas: un rectángulo simple una forma complicada que tiene esquinas curvas más / o recortes.
Aunque esto es raro, a veces se incluyen más capas mecánicas, especificando especificaciones de herramientas, así como información automática diversa adicional. Sin embargo, estas capas mecánicas adicionales no son necesarias para la mayoría de las placas de circuito impreso.
Apilado de capas (distinguir con capas de PCB)
2.1 ¿Qué es la pila de capas?
Una pila de capas es la ubicación adecuada de un tipo de capa. Los PCB se clasifican en general en tres:
·1.Capas individuales.
·2.Dobles capas.
·3.Multi-capas.
Los términos anteriores describen la cantidad de capas de cobre en una PCB. El PCB multicapa describe aquellos que tienen más de dos capas que pueden estar en el rango de 4, 6 y 8.
En una capa múltiple, las capas superior e inferior se conocen como capas externas, mientras que las intermedias se conocen como capas internas. La complejidad en la fabricación de placas de circuito impreso multicapa las hace bastante costosas en comparación con las placas de circuito impreso de una o dos capas.
En la pila de capas, hay algunas cosas que puede considerar, y estas incluyen las siguientes:
1.El material del sustrato.
2.El orden de las capas de PCB.
3.El espesor del cobre.
Los diferentes diseños de circuitos tienen diferentes apilamientos de capas que se adaptan adecuadamente. La acumulación de capas es esencial para el funcionamiento de las placas de circuito impreso.
Pueden surgir diferentes problemas cuando la acumulación de capas no está bien planificada, y entre ellos se incluyen:
1.Diafonía de señales.
2.Acoplamiento.
3.Sobreimpulso.
4.Undershoot.
5.Interferencias electromagnéticas.
6.Disipación de señal.
Para evitar los problemas anteriores y aún más, es vital tener una capa de PCB bien planificada. Puede ahorrar mucho diseñando una pila de capas de PCB eficiente que puede ser de gran ayuda para prevenir posibles problemas que puedan surgir debido al diseño incorrecto.
En el apilado de capas que no sea el orden de las capas de PCB, también se consideran el material del sustrato y los espesores de cobre.
Hay diferentes pilas de capas para diferentes tipos de diseños de circuitos. Una pila de capas de PCB bien planificada garantiza el mejor rendimiento de la PCB, como la disminución de las interferencias electromagnéticas, la diafonía de las señales, el acoplamiento, el sobreimpulso y el subimpulso y la disipación de la señal.
El diseño que se debe completar y calificar a la primera significa que puede reducir los costos y el tiempo del ciclo de diseño de manera significativa. Es posible si los problemas de integridad de la señal se eliminan antes de que surjan.
En la figura 1 a continuación, se muestran dos esquemas apilados de 8 capas que enfatizan el orden cambiante de las capas.
Aparte de las capas de señal, los aviones de potencia también juegan un papel vital en el desarrollo exitoso de productos.
Las señales, ya sean digitales o analógicas, se pueden enrutar a través de líneas de microbanda o líneas de banda que reducen la diafonía y, en consecuencia, mejoran la integridad de la señal.
Las señales de baja frecuencia se enrutan en las capas internas mientras que las señales de alta frecuencia se enrutan en las capas externas.
Es una buena práctica colocar una capa de plano de tierra adyacente a cada capa de señal, sin embargo, para reducir la acumulación de capas y el costo de fabricación, la capa de tierra se coloca después de cada dos capas de señal. Los planos de potencia también deben estar adyacentes a los planos de tierra que hacen el acoplamiento apretado.
Los planos de potencia se dividen en más de una parte en el caso de varios rieles de suministro de energía. Por lo general, el grosor de la PCB es de 1,6 mm, pero es difícil mantener un grosor de 1,6 mm en el caso de más de 12 capas de PCB.
En la figura 1, a continuación, se muestran dos esquemas apilados de 8 capas que enfatizan el orden cambiante de las capas.
En la figura 2 se describe el esquema de apilamiento de PCB de 10 capas.
2.2 Distinguir las capas de PCB de las capas apiladas
Por mucho que estos dos términos parezcan significar lo mismo, este no es del todo el caso. Una pila de capas como se definió anteriormente es la ubicación adecuada de un tipo de capa.
Por otro lado, las capas de PCB se refieren a capas de cobre entregadas en una determinada cantidad y orden. Mientras que la acumulación de capas se ocupa de la planificación de capas, las capas de PCB se preocupan por la cantidad y el orden de las capas.
Tipos de capas de PCB
3.1 PCB de 1 capa
A menudo denominado PCB de una sola capa, el PCB de una capa se imprime desde un lado, esto implica que la hoja de PCB está en un lado junto con un material conductor mientras que en el otro lado están conectados los componentes electrónicos.
Al principio, todos los PCB se diseñaron manualmente, pero debido a los avances tecnológicos, ahora se pueden crear utilizando software especializado como el software Águila PCB. Se realiza mediante el uso de computadoras que cuentan con este programa.
Los PCB de una sola capa vienen en diferentes tipos. Algunos de ellos incluyen los siguientes:
• PCB flexibles.
Estos PCB de una sola capa están hechos de material flexible en lugar de rígidos. Dichos materiales que se pueden usar en este caso incluyen plásticos. El costo de producción de este tipo de PCB de una sola capa es bastante alto, lo que lo hace antieconómico.
• PCB rígidos.
Estos PCB de una sola capa están hechos de material rígido como fibra de vidrio. No son flexibles y, por lo tanto, no pueden permitir que el circuito se doble. Se utilizan comúnmente en la mayoría de dispositivos como calculadoras, fuentes de alimentación, etc.
• PCB´s de alta frecuencia.
Estos PCB de una sola capa se utilizan en circuitos que requieren frecuencias significativamente altas para funcionar. Al elegir el material adecuado que se utilizará para tales PCB, la expansión térmica, la absorción de agua y la pérdida dieléctrica son algunos de los factores que se tienen en cuenta.
• Placas de circuitos impresos rígidos y flexibles.
Estos PCB de una sola capa están hechos de una combinación de plástico y fibra de vidrio. Ambos materiales se combinan en una sola capa. En consecuencia, esta combinación reduce el tamaño y el peso de la PCB.
• PCB con respaldo de aluminio.
Estos PCB de una sola capa están hechos de material de aluminio. El diseño de este PCB es casi similar al de cobre solo que la diferencia se da en el artículo que se ha utilizado.
Los PCB de una capa son bastante simples como puede ver. Sin embargo, no dejes que su simplicidad te engañe por lo que pueden lograr. Pueden ser simples, pero producen mucho sobre el trabajo en dispositivos complejos. Hay algunas funciones que realizan y algunas de ellas incluyen las siguientes:
- ·1.Se utilizan en circuitos de equipos de radio y estéreo.
- ·2.Se utilizan en cámaras digitales.
- ·3.Se utilizan en fotocopiadoras e impresoras.
- ·4.Se utilizan en calculadoras digitales.
·5.Se utilizan en máquinas expendedoras.
Los PCB de una sola capa tienen algunas ventajas, por ejemplo:
··1.Fácil de idear y diseñar.
··2.Fácil de instalar.
··3.Cost efectivo.
··4.Es fácilmente comprensible.
· 5.Existen bajas probabilidades de cortocircuito.
· 6.More reliable and efficient.
3.2 PCB de 2 capas
Una PCB de dos capas también se denomina PCB de doble capa o de doble cara. Está hecho principalmente de un sustrato epoxi de vidrio FR-4 laminado con una película delgada de cobre o capas en ambos lados. Es el PCB más simple y económico de diseñar.
Una PCB de dos capas puede ser fabricada fácilmente por una fábrica profesional de prototipos de PCB (por ejemplo, wellpcb.com), y también puede fabricarse en casa. La PCB de dos capas tiene solo las capas de cobre superior e inferior.
Es un diseño simple para no olvidar lo económico que es.
Este diseño de PCB se puede fabricar fácilmente en casa con el software adecuado. En su mayoría, solo se hace con empresas de creación de prototipos de PCB.
Las capas de PCB en este diseño son principalmente la capa de señal que forma la capa superior y la capa inferior que está formada por componentes eléctricos. Todos los componentes de una placa de circuito impreso de doble capa son los siguientes:
··1.Rastrear.
··2.Pads.
··3.Capas de PCB que incluyen la capa de seda, la capa superior y la capa inferior.
· 4.Máscara de soldador.
Hay algunos lugares en los que se utilizan PCB de doble capa. Algunas de las áreas de aplicación incluyen las siguientes:
• En iluminación. Los PCB de doble capa se utilizan en luces LED y, por lo tanto, en la potencia que tienen.
• En dispositivos médicos. Los PCB de doble capa se utilizan en equipos médicos como marcapasos y máquinas de verificación CAT.
• Industrias automotriz y aeroespacial. Tanto en la industria del automóvil como en la de la aviación, los PCB tienen un uso significativo. Los PCB de doble cara para ser más precisos se utilizan principalmente en estas dos industrias.
Los PCB de doble capa tienen una amplia gama de ventajas. Puedes echar un vistazo a algunos de ellos a continuación:
- ·Hacen más sencillo el tendido de vías.
- ·Permitir mayor espesor en los segmentos.
- ·Ofrecer una dispersión de calor expandida.
3.3 PCB de 4 capas
Un PCB de cuatro capas tiene cuatro capas de cobre. Las capas superior e inferior son las capas de enrutamiento, mientras que las dos capas intercaladas son los planos de potencia y de tierra.
Entre las capas de cobre de PCB de cuatro capas se encuentran el núcleo y el preimpregnado. Durante la fabricación, todos estos elementos se juntan (intercalan) mediante un laminado a alta temperatura y presión para garantizar que todo el apilado se mantenga unido en su lugar.
El PCB de cuatro capas puede contener vías pasantes, vías ciegas y vías enterradas. Para una PCB de cuatro capas, la vía enterrada solo puede estar entre la segunda y la tercera capa y las vías ciegas pueden estar entre la parte superior (primera) y la segunda capa o entre la parte inferior (cuarta) y la tercera capa.
El apilamiento típico para una placa de cuatro capas sería energía y tierra para las dos capas internas, y luego las señales en las dos capas externas. Normalmente, se encaminarían las dos capas de señales de forma perpendicular.
No es tan crítico si las capas están separadas por potencia y tierra, pero si tiene señales en capas adyacentes, se vuelve más importante para minimizar la diafonía.
En cuanto a la numeración, uno suele ir del 1 al n comenzando por la parte superior y bajando hacia la parte inferior. Esta es la única convención, puede hacer lo que quiera, ya que proporcionará la información acumulada cuando envíe los archivos para producción.
En la fabricación de una PCB de cuatro capas, el costo puede ser bastante útil en caso de que tenga una planta de fabricación.
3.4 PCB de 6 capas
El diseño que hace que el PCB de seis capas sea inmune y silencioso. Hay algunas razones por las que la PCB de seis capas es ventajosa en comparación con las demás. Algunas de las ideas incluyen las siguientes:
• El trazado que se encuentra entre la tercera y la primera capa no requiere ningún tratamiento especial.
• Cada rastro tiene proximidad al suelo.
3.4.1 Plano de referencia
El plano de referencia se utiliza para transferir la corriente de retorno. En el diseño de cuatro capas, la capa uno tiene una moneda de retorno de alta frecuencia en la segunda capa y la cuarta capa también tiene una alta frecuencia en la tercera capa, por lo que no hay diferencia con la PCB de seis capas.
Cuando los planos de referencia se muevan más cerca de las capas de enrutamiento o señal, habrá cortado el área del bucle que determina las emisiones que se irradian y la susceptibilidad cuando se encuentran en alta frecuencia.
Los siguientes son algunos de los factores que hacen que la pila de seis capas funcione bien.
1. La proximidad al suelo por cada rastro.
2. La proximidad de los planos de tierra y la potencia que crea la capacitancia del planificador.
3. El trazado entre la tercera y la primera capa que no requiera ningún tratamiento especial.
4. El plano de referencia de la capa cuatro es más alto que la distancia entre él y la capa 2.
3.4.2 El diseño común de apilamiento de PCB de 6 capas
El mejor diseño de PCB de seis capas requerirá uniones para conectar dos planos de tierra que se encuentran en el PCB que, a su vez, se supone que devuelven la corriente a los planos de referencia. Algunas personas dicen que agregar planos de tierra adicionales ayuda a protegerse contra las emisiones y la inmunidad.
3.4.3 Los cortes de plano de la placa de circuito impreso matan a EMC
Los cortes del avión pueden ser devastadores para la EMC tanto en emisiones como en susceptibilidad. Cortes o vacíos del plano son cuando el plano de potencia o de tierra tiene un corte no intencional o intencional a través de una parte determinada de un plano. Los cortes planos vienen en diferentes tamaños y formas.
Una ruta de retorno de corriente en el avión está a unos pocos miles de pulgadas de distancia, y en buenos diseños, la traza corre adyacente al avión, por lo que hace que la ruta de corriente de retorno esté cerca, lo que hace que el área del bucle sea relativamente pequeña.
Cuando introduzca algún vacío en la capa del plano de cobre, tendrá que crear un bucle que será necesario para trazar los vacíos y cortes planos. Hace que el área del bucle de corriente sea mucho más significativa.
3.5 PCB de 8 capas
Se puede usar una placa de ocho capas para agregar dos capas de enrutamiento más o para mejorar el rendimiento de EMC agregando dos planos más.
El aumento porcentual en el costo de una placa de ocho capas sobre una placa de seis capas es menor que el aumento porcentual al pasar de cuatro a seis capas, lo que facilita la justificación del aumento de costo para mejorar el rendimiento de EMC.
Por lo tanto, la mayoría de las placas de ocho capas constan de cuatro capas de cableado y cuatro planos.
En general, para hacer una PCB de ocho capas, necesita capas alternas de la capa de cobre, el preimpregnado y el núcleo. El preimpregnado actúa como el pegamento que combina firmemente la pila de PCB de ocho capas en una sola placa.
Siguiendo las reglas para mejorar la compatibilidad electromagnética, una configuración simple de PCB de ocho capas se vería como se muestra a continuación.
Es importante tener en cuenta que una PCB de ocho capas es capaz de lograr una alta integridad de la señal en comparación con una PCB de 6 capas e inferior.
Puede elegir el método de diseño de apilado de PCB de acuerdo con el número de redes de señales, la densidad del dispositivo, la densidad del PIN, la frecuencia de la señal y el tamaño de la placa. Cuanto mayor sea el número de redes de señales, mayor será la densidad del dispositivo, mayor será la densidad del PIN y mayor será la señal.
Además, para un buen rendimiento de EMI, es mejor asegurarse de que cada capa de señal tenga su referencia.
Algunas ventajas vienen con el uso de una PCB de ocho capas. Algunos de los pros y los beneficios incluyen los siguientes:
• Reduce las interferencias electromagnéticas que pueden provocar interrupciones.
• Mejora la integridad de la señal.
3.6 PCB multicapa
3.6.1 32 Layers PCB
Es simplemente un PCB multicapa que se compone de 32 capas. Las capas se unen para que funcionen como una sola PCB. Estas capas de PCB son avanzadas y, por lo tanto, requieren desarrollar habilidades y precisiones.
Cada diseño de una placa de circuito impreso comienza con el software. Para una PCB de 32 capas, se hace una pila que contiene muchas capas de PCB. Es posible gracias al uso de una máquina que empareda las capas juntas.
Existen algunas razones por las que puede optar por utilizar la PCB de 32 capas. Algunas de las ideas incluyen las siguientes:
• Utilizado en sistemas aeroespaciales.
• Utilizado en el campo de la automoción.
Técnica detrás de PCB de 32 capas
Para fabricar un PCB de 32 capas, se construye un Stack-Up compuesto por múltiples capas de PCB.
Es posible gracias a la máquina; intercalando varios PCB de doble capa con la ayuda de una capa aislante de fibra epoxi entre cada dos PCB de doble capa. Este material aislante también se llama preimpregnado.
Implica que los componentes básicos de cualquier PCB multicapa son un PCB de doble capa.
Con esta técnica de fabricación de PCB de dos caras a mano, y con máquinas más avanzadas para manejar la mayor complejidad, la fabricación de un PCB de 32 capas o incluso de 50 capas es muy factible.
Aplicaciones de PCB de 32 capas
¿Por qué necesitamos estos PCB de 32 o 50 capas? Una de las razones obvias es integrar de manera eficiente toda la electrónica del sistema necesaria en una PCB de tamaño pequeño.
Aunque el ensamblaje de componentes está dedicado a las capas superior e inferior, es posible tener componentes entre la pila. La industria aeroespacial hace un excelente trabajo al hacer estos complejos diseños de PCB.
En cualquier sistema aeroespacial, el objetivo es tener muy poca o ninguna emisión electromagnética posible. Organizar una PCB durante la fase de diseño hace un gran trabajo para detener estas emisiones.
Cada capa de PCB suele estar dedicada a una función específica que no entra en conflicto con otras capas. Por ejemplo, las capas intermedias podrían usarse como planos de alimentación de suministro, mientras que las capas superior e inferior se reservan para la colocación de componentes.
3.6.2 PCB multicapa
Los PCB multicapa tienen un número ilimitado de capas conductoras. La ayuda de capas aislantes luego separa las capas. Por lo general, se componen en el interior de las tablas de doble cara. Las capas exteriores generalmente se componen de tableros de una sola cara.
Los fabricantes de PCB multicapa utilizan calor y presión para unir cada una de las capas de PCB para formar una placa de PCB. Cualquier PCB que tenga más de dos capas se puede clasificar como PCB multicapa.
El apilamiento debe realizarse de tal manera que el tablero completo cumpla con las necesidades de energía y señal eléctrica y también cumpla con los requisitos de resistencia mecánica. La mayoría de los diseños de PCB profesionales pueden exhibir alrededor de 15 dB menos de emisiones.
Hay algunas razones por las que debería considerar el uso de una placa de circuito impreso multicapa sobre las placas de circuito impreso de una o dos caras. Algunas de estas razones incluyen las siguientes:
· 1.Dan como resultado productos fiables y de alta calidad.
· 2.Tienen una mayor densidad de ensamblaje.
·3.Aumenta la funcionalidad.
Precauciones
Al hacer una placa de circuito impreso multicapa, debe planificar la configuración de la pila de placas de circuito impreso. Una configuración incorrecta de la placa de circuito impreso puede dar lugar a interferencias electromagnéticas no deseadas y a una mala integridad de la señal.
A continuación se presentan algunos de los aspectos esenciales a considerar sobre la señal al hacer un diseño de PCB multicapa.
··1.Considerar el tipo de señales a enrutar, por ejemplo, diferentes frecuencias de señal.
··2.Considere que la señal sube y baja
· 3.Sufficient return for the signal loop
Retraso probable de la señal causado por la permitividad – Posible conexión cruzada y superposición
Piscina multicapa
Un circuito que tiene más de dos capas se conoce como PCB multicapa. Por lo tanto, esto implica que el número mínimo de capas de PCB que debe estar presente para una PCB multicapa es tres. Laminar los materiales juntos no es fácil, pero es necesario para piscinas multicapa.
Una piscina de varias capas no debe tener aire atrapado en el medio. En la fabricación de la piscina multicapa, es necesario el software de diseño de PCB Eagle.
El proceso es complicado y, como es habitual, comienza con la preparación de un diagrama esquemático. Luego, el esquema se edita mediante el uso del menú del editor que se encuentra en el software Eagle.
Quizás se pregunte por qué la mayoría de las capas de PCB son uniformes. Es importante tener en cuenta que es más rentable preparar capas pares que impares. Esta es, por lo tanto, la razón que contribuye a que las capas sean uniformes.
4.1 PCB multicapa
Al fabricar PCB multicapa, se utilizan tanto el núcleo como los materiales preimpregnados para fabricar las capas. Los materiales preimpregnados son aquellos que no están curados, lo que significa que son maleables.
Luego, los materiales alternativos de preimpregnado y núcleo se laminan juntos a altas temperaturas y presión, lo que hace que el material preimpregnado se derrita y las capas se unan después de enfriarse y dan como resultado una placa multicapa dura y sólida.
Tenga en cuenta que la PCB multicapa viene con una amplia gama de ventajas que incluyen:
1.Mayor flexibilidad
2.Mayor densidad de ensamblaje
3.Características de impedancia controlada
4.De tamaño pequeño
5.Tener un blindaje EMI
6.Elimina la necesidad de interconectar arneses, lo que reduce el peso total
4.2 Proceso de agrupación multicapa
El proceso de fabricación de múltiples PCB implica el uso del software Eagle en el diseño de PCB. Es un procedimiento complicado que comienza con completar un diagrama esquemático. El esquema se edita a través del menú del editor a través del software Eagle.
4.3 Piscina multicapa
Después de diseñar y dibujar el diagrama esquemático, lo siguiente que debe hacerse es trabajar en el diseño; Esto se puede hacer trayendo la dimensión de su placa de circuito impreso y cargándola en un software.
Si está utilizando el software Eagle, tendrá la oportunidad de elegir la cuadrícula adecuada para ayudar a que cada capa de su PCB se superponga entre sí; Esto se puede hacer usando un botón que enruta cada una de las capas por separado según sus necesidades.
Alternativamente, puede crear la agrupación multicapa para la PCB mediante la creación automática con el software Eagle. Sin embargo, si elige esta técnica, será necesario que verifique los componentes, el texto, las capas y las dimensiones.
Luego, debe usar la opción de regla de verificación para evaluar el diseño final.
4.4 Placas de circuitos multicapa
Las placas de circuito impreso multicapa se han convertido en el núcleo de la electrónica mundial. Son las funciones esenciales de los componentes y el cableado; Esto ha hecho que las nuevas placas de circuito impreso sean más avanzadas y sofisticadas.
Ofrece a los usuarios finales opciones avanzadas y flexibles y variedades de formas extrañas para elegirlo. Los PCB para componentes electrónicos simples constan de una sola capa, mientras que los PCB sofisticados, como los que se utilizan en la placa base de las computadoras, se componen de varias capas. Es por eso que se denominan PCB multicapa.
Es importante señalar que la tecnología avanzada ha permitido a los fabricantes reducir significativamente el tamaño de los PCB.
Los PCB multicapa son los PCB fabricados con al menos tres capas de lámina de cobre. Aparecen como varios PCB de una o dos caras que están pegados con aislamiento térmico y protector. Las dos capas se colocan habitualmente en el lado de la superficie de la PCB.
Las conexiones eléctricas en las capas se logran a través de vías como vías enterradas y enchapado a través de los orificios; Esto es lo que da como resultado una generación de PCB complejos que se comercializarán en distintos tamaños.
Los PCB multicapa se descubrieron a través de los cambios que se estaban produciendo en el mundo de la electrónica.
Su uso y función continuos en el mundo moderno de la electrónica los ha hecho más complejos y sofisticados.
Inicialmente, los PCB tenían sus problemas, incluida la diafonía, la capacitancia y el ruido. Como resultado, era necesario que los fabricantes tuvieran que idear restricciones específicas para limitar los problemas.
La consideración del diseño significó que era prudente diseñar PCB que daran como resultado altos niveles de rendimiento, por lo tanto, el PCB de doble cara y así sucesivamente. Este conocimiento resultó en el descubrimiento de PCB multicapa.
Permitió el empaquetado de PCB multicapa en tamaños pequeños para adaptarse a las crecientes necesidades de la electrónica.
Los PCB modernos tienen varias capas que van de 4 a 12 capas. Las hojas vienen en números pares para reducir problemas como la deformación que está asociada con un número impar de capas.
Además, es rentable producir un número par de capas en comparación con la construcción de un número diferente de capas.
Además, la mayoría de los dispositivos modernos que incluyen teléfonos inteligentes y dispositivos móviles utilizan PCB con 12 hojas. Algunos fabricantes pueden fabricar PCB con aproximadamente 32 capas.
Tenga en cuenta que, si bien es laborioso y costoso fabricar PCB multicapa, se están volviendo importantes en el mundo moderno.
La razón de esto es que vienen con una serie de beneficios que los que obtendría con un PCB de capa doble o simple.
4.5 Ventajas de los PCB multicapa
Son de tamaño pequeño; esta es la característica más excelente de los PCB multicapa. Son más pequeños que los PCB de una o dos capas, y esto ha resultado en un beneficio significativo para las tendencias actuales.
Más compactos, robustos y encuentran mucha aplicación en computadoras portátiles, teléfonos inteligentes y tabletas. Son de construcción ligera.
Las placas de circuito impreso más pequeñas pesan menos
Ya que no utilizan varios conectores que requieran que estén interconectadas a placas de circuito impreso de doble capa y de una sola capa, lo que aumenta la movilidad de los dispositivos en los que se aplica.
• Alta calidad. La creación de un PCB multicapa requiere una planificación y organización adecuadas, lo que significa que el resultado serán productos de mejor calidad en comparación con los PCB de una o dos capas. Además, estos PCB son más confiables.
• Mayor durabilidad. Los PCB multicapa son duraderos. Pueden soportar mucho peso y son capaces de soportar el calor y la presión que siempre se les aplica durante la encuadernación. También tienen múltiples capas de material aislante entre las capas individuales y un agente adhesivo preimpregnado que aumenta su durabilidad.
• Altamente flexible. Los ensambladores de PCB que utilizan técnicas de construcción flexibles terminan con PCB multicapa flexibles, que tienen características muy deseables, como la capacidad de aplicarse en áreas donde se requerirá flexión y flexión. Sin embargo, es importante tener en cuenta que cuantas más capas se utilicen en una PCB, menos flexible es.
• Mas poderoso. Los PCB multicapa incorporan muchas capas en un PCB unitario, por lo que permiten que la placa sea más conectiva, lo que les otorga propiedades que les permiten alcanzar una mayor velocidad y capacidad a pesar de que son de tamaño pequeño.
• Punto de conexión único. Las placas de circuito impreso multicapa funcionan en una sola unidad, por lo que siempre tendrán un solo punto de conexión, lo que no es el caso cuando se utilizan varias placas de circuito impreso de una o dos capas. tamaño y peso.
4.6 Desventajas
1. Aunque hemos hablado mucho sobre los beneficios de las placas de circuito impreso multicapa, es fundamental que tengan algunos problemas.
2. Son costosos en comparación con los PCB de una sola capa debido al complicado proceso de fabricación y la gran cantidad de tiempo que se requiere para construirlos. Esto aumenta el costo de la mano de obra, lo que se traduce en altos precios de los PCB.
3. Son más difíciles de fabricar y requieren mucho tiempo y técnicas de fabricación avanzadas que los PCB de una sola capa porque cualquier pequeño defecto podría hacerlos inútiles.
4. La oferta es limitada, porque necesitan maquinaria cara para fabricar, muy pocos fabricantes pueden producirla y, por lo tanto, su producción es limitada.
5. Requiere un diseño extenso e interconexión entre las capas y uno debería poder mitigar los problemas de impedancia y diafonía. Cualquier error puede provocar que la placa no funcione.
6. La fabricación de la PCB requiere mucho tiempo y horas de trabajo, por lo que a veces es difícil entregar los pedidos dentro de los plazos especificados.
4.7 Comparación de las placas de circuito impreso multicapa con las placas de circuito impreso de una sola capa
1. Son de alta densidad y mayor funcionalidad porque las capas aumentan su capacidad y velocidad.
2. Son de tamaño pequeño ya que la adición de capas aumenta su área de superficie, lo que significa que tendrá una alta capacidad de PCB en comparación con lo que puede obtener en PCB de una sola capa.
3. Son livianos ya que requieren menos conectores y pueden usarse en aplicaciones eléctricas complejas.
4. Las placas de circuito impreso multicapa tienen una funcionalidad mejorada en comparación con las capas simples y tienen un excelente blindaje EMI, impedancia controlada y más funciones a pesar de su pequeño tamaño.
4.8 Aplicación
Los PCB multicapa se pueden utilizar para cualquier uso y se han convertido en una opción preferida porque se pueden utilizar en todas las tecnologías.
Se encuentran en casi todos los dispositivos electrónicos, incluidos teléfonos inteligentes, microondas y otros equipos de consumo doméstico. También se utilizan en relojes inteligentes y dispositivos móviles porque son de tamaño pequeño y tienen una mayor funcionalidad.
En la electrónica de la computadora, encuentran mucha aplicación en las placas base y los servidores. Su función de ahorro de espacio facilita su aplicación generalizada en la industria de la tecnología.
Los PCB multicapa también se aplican ampliamente en dispositivos de telecomunicaciones. Se utilizan en GPS, transmisión de señales y en aplicaciones satelitales. Debido a que son duraderos, se pueden usar fácilmente en torres al aire libre y también en dispositivos móviles.
En las industrias, los PCB multicapa son bastante vitales.
Porque son de tamaño pequeño y duraderos. Por lo tanto, se aplican ampliamente en el control industrial y se utilizan en el funcionamiento de maquinaria en aplicaciones industriales.
El campo médico también se ha beneficiado enormemente de los PCB. Se encuentran en los equipos que se utilizan en el diagnóstico y en los que se utilizan en el tratamiento.
Son de tamaño pequeño y liviano, por lo que se pueden usar en monitores cardíacos, rayos X, dispositivos de pruebas médicas y equipos de tomografía computarizada.
Los militares también se han beneficiado mucho de los PCB multicapa. Se implementan en circuitos de alta velocidad, por lo que se utilizan mucho en aplicaciones militares. También se utilizan en dispositivos que requieren mayor movimiento.
La industria automotriz, especialmente el automóvil eléctrico, también se ha beneficiado significativamente de los PCB. Se utilizan en los interruptores de los faros y los sensores del motor del GPS.
Son pequeños, duraderos y resistentes al calor, algo que los hace totalmente aplicables en el entorno del automóvil.
4.9 Tecnología de piscina multicapa
La tecnología ha permitido la producción de tableros de calidad y se considera clave para el éxito en los campos militar, de comunicaciones y otros que dependen de PCB multicapa.
La tecnología permite a los fabricantes fabricar PCB a partir de materiales como flex, teflón y poliimida, lo que permite a los clientes satisfacer sus necesidades de PCB.
4.10 Interruptor de piscina multicapa
Los PCB desempeñan un papel vital en la fabricación de dispositivos de redes informáticas, como el conmutador multicapa, que proporciona una función adicional, incluida la capacidad de enrutamiento. El conmutador puede priorizar los paquetes e implementar servicios diferenciados de QoS en hardware.
4.11 Condensador cerámico multicapa para piscinas
Se les conoce popularmente como MLCC y se utilizan en los componentes básicos de la electrónica moderna. Los MLCC constituyen más del 30% de los componentes del módulo de circuito híbrido.
Constan de bloque cerámico monolítico con electrodos que aparecen en el extremo superficial del bloque cerámico que forma el contacto que se realiza al quemar en capa metálica.
Tipos
Los MLCC vienen en diferentes tipos que incluyen aquellos que se describen como tolerancia, capacitancia y dieléctrico, tamaño de caja, etc. Sus valores varían, pero los más comunes oscilan entre 10 nF y 1 µF. Además, su voltaje nominal varía de 16 V a 100 V.
A medida que avanza la tecnología, se producen cada vez más PCB multicapa. Estos PCB están encontrando mucha aplicación tanto en la industria de la investigación como en la ciencia. Se utilizan en dispositivos de seguridad, sistemas de alarma y sensores de fibra óptica.
También se utilizan en equipos de análisis meteorológico y aceleradores atómicos. Los PCB multicapa se están volviendo livianos, compactos y ahorran espacio.
Espesor de capas de PCB
Las diferentes capas de PCB tienen diferentes espesores dependiendo de dónde se apliquen. Por ejemplo:
··1.Las tablas de 11 capas pueden tener dimensiones de 20 por 14 a menos que se proporcionen especificaciones adicionales.
··2.Se producen tableros de seis capas con un espesor de 0.031, 0.040, 0.047, 0.062 y 0.125 pulgadas.
· 3.Both the 8 and ten layer boards can be found with the thickness of 0.062, 0.093 and 0.125 inches.
El espesor de agrupación estándar para PCB multicapa es de 1,55 mm. Esta medida estándar no es la medida real para todas las placas de circuito impreso multicapa, pero puede utilizarse como referencia en su construcción.
Pedido de capas de PCB
Las capas de PCB están ordenadas. El proceso de organización de estas capas puede ser el siguiente:
• Elección del número inicial de capas. Aquí seleccionará las capas de PCB que se adaptarán a la necesidad que desea lograr. Si es para la creación de prototipos domésticos, entonces una o dos capas pueden ser bastante útiles. Los PCB de cuatro capas son tableros simples o bastante baratos.
PCB de seis capas son baratos y abundantes. Los PCB de ocho capas son bastante rentables, mientras que los PCB de 12 capas son ideales para placas de la industria pesada o simplemente placas que tienen muchas pistas.
• Comenzando el diseño
• Aquí comenzará con las capas de señal superior e inferior. Dependiendo del diseño que esté utilizando, las dos señales superior e inferior serían suficientes a menos que tenga demasiadas conexiones que también requieran capas de señal internas.
Hay algunas opciones que puede utilizar para ordenar sus capas de PCB. Los siguientes son algunos de los más comunes:
1.Cuatro capas se apilan.
2.Seis capas apiladas.
3.Apilamiento de ocho capas.
4.Diez capas apiladas.
5.12 capas apiladas con dos capas de señal adicionales.
6.12 capas apiladas con 4 GND.
Puede hacer una cotización del tipo de PCB que desea
aquí https://www.wellpcb.com/pcb-quote
Conclusión
Como ha visto, las capas de PCB componen diferentes diseños de placas de circuito impreso para varios dispositivos. Dependiendo de dónde desee utilizar las placas de circuito impreso, las hojas variarán.
Las capas de una o dos caras son más baratas de construir, pero no realizan las complejas operaciones que pueden realizar las placas de circuito impreso multicapa. Los PCB multicapa se utilizan en máquinas y dispositivos electrónicos más avanzados en comparación con los demás.
Los PCB multicapa están hechos de tres o más capas de PCB que están formadas por cobre entre otros materiales. En caso de cualquier consulta o problema, puede contactarnos a través de lo siguiente:
