La producción y el Acerca del PCB multicapa nos plantea un desafío considerable porque muchas cosas pueden salir mal. Sin un plan adecuado, el diseño de un circuito impreso multicapa puede ser complicado. En la actualidad, la placa de circuito impreso multicapa es muy extensa, y cada vez es más importante en varias industrias. Todos tenemos que trabajar duro para producir PCB multicapa de alta calidad.
Aquí, usted aprenderá mucho sobre los PCB multicapa, desde sus ventajas, desventajas, aplicaciones y composición, entre otros. Como resultado, usted tendrá un Tal le permitirá tener un proceso fácil al elegir entre los PCB de una, dos o múltiples capas.
1. Tipo de estructura del PCB
Antes de elegir una placa de circuito, tienes que tomar una decisión sensata. Por lo tanto, decida qué tipo de placa de circuito impreso de una capa, de doble capa o de varias capas se adapta a su proyecto.
En la siguiente tabla comprenderá los méritos y deméritos de los PCB de una, dos y varias capas.
(Una imagen que muestra diferentes tipos de PCB)
2. ¿Qué es un PCB multicapa?
Un PCB multicapa es un tablero que consiste en más de una capa de material conductor. Las placas de circuito impreso de una y dos caras tienen una y dos capas, respectivamente. Sin embargo, un PCB multicapa consiste en tres capas de material conductor o más. Estos materiales se encuentran enterrados en el centro del material.
Los PCB multicapa surgieron a partir de los rápidos cambios en la industria electrónica. Con las funciones de la electrónica que también se volvieron complejas, también lo es la necesidad de PCBs más complejos. Los PCB multicapa llegaron a solucionar la mayoría de estos problemas. Los problemas relacionados con la capacitancia perdida, el ruido y las interferencias eran ahora cosas del pasado.
3. ¿Por qué los PCB tienen múltiples capas? / ¿Por qué se necesita un PCB multicapa?
Como bien sabrá, los PCB pueden ser de una, dos o varias capas. Hay algunas aplicaciones donde están disponibles, favorecen, y los PCB de doble cara son los que mejor funcionan. Sin embargo, con los rápidos cambios que se producen en la industria electrónica, los PCB multicapa son esenciales.
Entonces, ¿cuál es la necesidad de las placas de circuito multicapa? Las razones son muchas, pero principalmente los PCB multicapa vienen con una mayor capacidad de funcionamiento. Además, pueden funcionar a altas velocidades, sin olvidar que son duraderos. Los siguientes son los méritos de los PCBs multicapa.
3.1 Ventajas de los PCB multicapa
- Útil para proyectos más complejos - Los circuitos complejos requieren un PCB multicapa. Los proyectos complejos que necesitan equipos avanzados deben tener herramientas con PCB multicapa en ellos. Por suerte, esto es algo fácil para las placas multicapa.
- De alta calidad. - A diferencia de los PCB de una o dos capas, los multicapa requieren una intensa planificación y producción. Por lo tanto, significa que son de la más alta calidad en comparación con otras placas.
- Mayor potencia. - Basado en el aumento de la densidad de los circuitos que es característica de los PCBs multicapa, esto significa que son más potentes. Además, funcionan a velocidades muy altas, lo que conlleva un mayor rendimiento de los equipos.
- Mayor durabilidad - Los PCB multicapa son muy duraderos, en parte debido a su apilamiento.
- Menor tamaño y menor peso - Más capas en un tablero significan mayor grosor, por lo tanto, mayor durabilidad. Con más capas, estos paneles pueden funcionar eficazmente en condiciones difíciles.
- Un solo punto de conexión. - Si se utilizan varios componentes de la PCB, se necesitarían varios puntos de conexión. Pero este no es el caso de los PCB multicapa. Su diseño es para trabajar con un único punto de contacto. Con esto, el sistema se vuelve simple, y el peso también se reduce.
3.2 Desventajas de los PCB multicapa
- Mayor potencia - Los PCB multicapa requieren una potencia alta y constante en todo momento. En otras palabras, hay que estar preparado para manejar altos costos de electricidad. Es porque los tableros multicapa tienden a consumir mucha energía.
- Mayor costo - El diseño y la fabricación de los PCB multicapa es un asunto costoso. Aquí se utilizan más recursos, la mayoría de los cuales tienden a ser costosos. Si usted tiene un presupuesto limitado, entonces puede estar en desventaja.
- Diseño y producción complejos. - A diferencia de las placas de una o dos capas, cuyo diseño, prototipo y producción es rápido, los PCB multicapa son únicos. Diseñarlos y producirlos requiere tiempo y la necesidad de mirar los detalles intrincados. Eso puede consumir mucho tiempo.
- Disponibilidad limitada. - Según una amplia gama de campos profesionales, los PCB multicapa tienden a estar siempre fuera de stock. Mucho peor, hay unas pocas empresas que pueden fabricar PCB multicapa de alta calidad. De nuevo, esta es una razón por la que son tan limitados.
- Mayor tiempo de entrega - El diseño y la fabricación de PCB multicapa es un proceso largo. Hay muchos procesos a tener en cuenta, un factor que equivale a un mayor tiempo de entrega. En base a su alta demanda, puede que tengas que esperar un tiempo para que llegue tu pedido.
- La reparación es complicada - La reparación de los PCB multicapa es una tarea bastante compleja. Un pequeño error puede hacer que todo el ejercicio sea inútil.
3.3 Aplicaciones de los PCB multicapa
- Hay varias áreas de aplicación en las que los PCB multicapa encuentran mucha utilidad. Entre ellas se incluyen las siguientes áreas:
- Industria -La mayoría de los equipos industriales funcionan a temperaturas y vibraciones elevadas. Por suerte, eso no es un problema como tal con los PCB multicapa. Pueden soportar altas temperaturas y rigurosas vibraciones durante mucho tiempo.
- Telecomunicaciones -Los equipos de telecomunicaciones dependen en su mayoría de los PCB multicapa. Los encontrarás en torres exteriores, dispositivos móviles, satélites y aplicaciones GPS.
- Electrónica de computación. - Muchos equipos electrónicos de computación dependen de los PCB multicapa. Esto se debe a su velocidad y a sus características de ahorro de espacio. Los encontrarás en muchos aparatos electrónicos de ordenador.
- Electrónica de consumo - La electrónica de consumo está casi en todas partes. Son productos que usamos a diario, como microondas, frigoríficos y teléfonos inteligentes. Aunque todos ellos tienen PCB, muchos de ellos tienen placas multicapa.
- Militar y de defensa - Apreciado por su funcionalidad, durabilidad y bajo peso, casi todos los equipos militares y de defensa tienen placas multicapa. También favorecen las aplicaciones militares ya que pueden soportar condiciones severas durante las guerras.
- Aeroespacial - Los cohetes, jets y aviones dependen de los PCB. Pero no cualquier PCB, sino principalmente los PCB multicapa. Las placas multicapa pueden manejar eficazmente el estrés del viaje atmosférico, a diferencia de sus homólogos.
- Industria automovilística. - Cada vez más PCB multicapa se utilizan mucho en la industria automotriz. Los sensores de los motores, los interruptores de los faros y los ordenadores de a bordo dependen en su mayoría de los PCB multicapa.
- Otras áreas - Eso no es todo. Hay muchas otras industrias que dependen de los PCB multicapa. El campo médico es una de ellas. Últimamente, la ciencia, la investigación, la seguridad y muchos electrodomésticos también dependen de los PCB multicapa.
3.4 ¿Por qué aplicamos ampliamente el multicapa?
Hay más de lo que se ve a simple vista cuando se trata de la aplicabilidad de los tableros multicapa. Lo anterior es sólo la punta del iceberg. Seguimos aplicando placas multicapa debido a los cambios en la industria electrónica. Con el espacio y el peso convirtiéndose en un problema, hay una necesidad de adoptar las placas multicapa. Además, con la necesidad de velocidad, nada satisface tanta sed como las placas multicapa.
(Imagen de un PCB multicapa sobre un fondo blanco aislado)
4. ¿Necesita PCB de una sola capa o multicapa?
La elección entre los PCB de una sola capa y los multicapa depende de varias cuestiones, que se examinan a continuación:
4.1 ¿Qué nivel de funcionalidad necesito?
Si se trata de la funcionalidad que necesita, encontrará los PCB multicapa perfectos para usted.
4.2 ¿Cuál es el tamaño máximo de la placa?
Una placa demasiado grande puede obligarle a utilizar PCB de una sola cara. Las placas multicapa son pequeñas y compactas.
4.3 ¿Es la durabilidad una prioridad?
¿Cuánto tiempo quiere que sus placas duren? Los proyectos de mayor duración deben asegurarse de que utilizan PCB multicapa. Ya que estos PCB pueden durar mucho tiempo mientras funcionan bien.
4.4 ¿Cuál es mi presupuesto?
¿Está usted operando con un presupuesto? Si las finanzas no son un problema, entonces opte por los PCB multicapa. Con ellos, disfrutará de la mejor calidad y durabilidad.
4.5 ¿Cuándo necesito un PCB?
¿Necesita sus PCB en el menor tiempo posible o tiene la paciencia de esperar? Si necesita urgentemente una placa de circuito impreso en el plazo más breve posible, una placa de una sola cara podría funcionar mejor.
(Un PCB multicapa)
5. Determine el número de capas de su PCB multicapa
El número de capas en su PCB multicapa depende de la funcionalidad que desee. Dependiendo de su proyecto, puede necesitar lo siguiente:
5.1 PCB de cuatro capas
Un PCB de cuatro capas consiste en cuatro capas de material de sustrato conductor.
5.1.1. Composición de la PCB de cuatro capas
Un PCB de cuatro capas consiste en una capa superior, una inferior y una exterior. Las capas interiores 1 y 2 están en el núcleo, que normalmente actúan como planos de potencia o enrutamiento de señales. Por lo tanto, la composición de un PCB de cuatro capas es de tres capas de señal y una capa de GND (tierra).
5.1.2 Ventajas relativas de la PCB de cuatro capas
- Durabilidad - Los PCB de cuatro capas son muy duraderos comparados con los de una o dos capas.
- Tamaño compacto - Al ser de tamaño pequeño, un PCB de cuatro capas puede caber fácilmente en muchos dispositivos.
- Flexibilidad: puede funcionar adecuadamente en varios dispositivos electrónicos. Es independiente de si están involucrados o no.
- Seguridad - los PCB de cuatro capas tienen una excelente alineación de las capas de tierra y la potencia. Esto hace que los PCB de cuatro capas sean muy seguros.
- Ligereza: los PCB de cuatro capas tienen poca necesidad de cableado interno. Son ligeros.
5.1.3. Áreas típicas de aplicación de los PCB de cuatro capas
El diseño y la fabricación de los PCB de cuatro capas son laboriosos y costosos. Pero, estos tableros se amortizan en base a sus amplias áreas de aplicación. Se pueden encontrar PCB de cuatro capas en sistemas de satélites y herramientas de sondeo espacial. También son ideales en equipos de rayos X, escáneres CAT de cuatro capas de PCBs y servidores de archivos.
5.2 PCB de seis capas
De nuevo, un PCB de seis capas es un tablero que tiene seis capas de material de sustrato. Desde que salieron al mercado, nunca han pisado la marcha atrás.
5.2.1 Composición de la PCB de seis capas
Es como un PCB de cuatro capas, hecho de dos filas adicionales de material dieléctrico y dos capas adicionales de cobre. En una pila de seis capas, el "núcleo" es la segunda y cuarta fila dieléctrica. La primera y la tercera son de preimpresión.
5.2.2 Ventajas relativas de la PCB de seis capas
Fuerza - Son más gruesas, lo que significa que son saludables.
Compactación - Al ser gruesas, tienen mayor capacidad tecnológica y pueden consumir poco ancho.
Alta capacidad - Estos PCBs ofrecen a los dispositivos electrónicos una potencia óptima, minimizando significativamente la interferencia electromagnética y la interferencia cruzada.
5.2.3 Áreas comunes de aplicación de los PCB de seis capas
Los PCB de seis capas encuentran aplicación en varias áreas. Por ejemplo, encuentran uso en computadoras, almacenamiento de datos y sistemas de alarma contra incendios.
5.3 Los complejos PCB multicapa
Como se mencionó anteriormente, las tendencias en la industria electrónica cambian casi a diario. La miniaturización y la necesidad de velocidad exige el desarrollo de complejos PCBs. No es de extrañar que ahora tengamos complejos PCB multicapa que consisten en más de 30 capas.
(Parte de un complejo PCB)
6. Cómo identificar los PCB multicapa
Para los novatos, puede ser un poco difícil identificar un tablero multicapa. Entonces, ¿cómo se puede saber que su tablero tiene más de una sola capa? Lee a continuación para entenderlo:
- Observa el borde del PCB. - Si quieres saber si tu PCB tiene varias capas o no fácilmente, observa sus límites. La ventaja de un PCB multicapa es que es ligeramente más grueso.
- Observa la superficie de cobre bajo el flash. - La superficie de cobre debajo de la segunda capa en los PCB multicapa es más gruesa que la que se puede encontrar en los PCB de una sola capa.
- Utiliza una luz intensa para analizar la capa interna. Si utilizas una luz brillante, verás si tu placa tiene algunas capas internas.
- Observa los rastros y las trayectorias. - Los rastros y las pistas de los PCB de una sola capa difieren de los de varias capas. En el caso de los PCB multicapa, lo más seguro es que encuentres rutas de señales de retorno.
(Un PCB de varias capas sobre un fondo rojo)
7. 7. Diseño de reglas multicapas para PCB
Las siguientes son las reglas de diseño que deben seguirse cuando se diseñan PCBs multicapa:
7.1 El grosor del cobre debe ser mayor que la media. - Los PCB multicapa requieren cobre adicional, a diferencia de los de una sola cara.
7.2 Aumente el ancho de la traza en consecuencia. - En función de su funcionalidad, hay que aumentar la anchura del trazado en función del número de capas.
7.3 Evitar el cableado a 90 grados para evitar problemas de EMI (inducción electromagnética). - Evite a toda costa el cableado a 90 grados y en su lugar recurra al cableado a 45 grados en casos de IEM.
7.4 Superar la influencia del campo magnético y aumentar la trayectoria de retorno o el plano de tierra. - Asegúrese de bloquear la fuerza magnética redirigiendo las líneas de campo magnético.
7.5 Necesitamos separar las partes analógicas y digitales del circuito del plano de tierra, y necesitan alguna conexión en un punto. - Es tan simple como eso. Para un mejor diseño, asegúrese de separar las partes digitales y analógicas del circuito del plano de tierra. No deben estar en contacto con el plano de tierra en ningún momento.
7.6 Evite el acoplamiento de ruido y evite largos trazos que contengan señales analógicas y digitales - puede reducir el ruido usando la reducción del ancho de banda. Tiene que diseñar su tarjeta impresa para asegurarse de que evita los casos de acoplamiento de ruido.
7.7 Desacoplar condensadores para resolver la inductancia parásita. - Los condensadores de desacoplamiento tienen que conectarse a un plano de tierra de baja impedancia para ser efectivos. Usando la conexión correcta del sitio de influencia del condensador de desacoplamiento, puede evitar muchos problemas.
(Soldadura robotizada de un PCB multicapa)
8. Producción de PCB multicapa
La fabricación de los PCB multicapa es un poco detallada. Para producir PCBs multicapa, se alternan algunas capas de láminas de fibra de vidrio con infusión de epoxi conocidas como prepreg. Tendrás que asegurarte de laminar los materiales conductores del núcleo a alta presión y temperatura usando una prensa hidráulica. Después de enfriarse, el componente resultante se somete al mismo proceso que un PCB de doble cara.
8.1 Hacer de la capa interior de la PCB el núcleo
Cuando se fabrican PCBs multicapa, asegúrate de que haces de las capas internas del PCB el corazón. De esta manera, te asegurarás de que todas las capas se mantengan en la posición deseada.
8.2 Laminación de PCB multicapa
Nunca olvides laminar las capas de tus PCBs multicapa. Al laminar, estás incrementando la funcionalidad y las capacidades de tu placa de circuito.
(Planta de producción de PCB multicapa)
9. Problemas comunes en la producción de PCB multicapa
La fabricación de una placa de circuito impreso multicapa no es un proceso fácil como tal. Como ya sabrán, los PCB multicapa tienen algunos problemas durante su producción. Hay varios problemas con los que se encuentran los fabricantes al producir placas de circuito impreso multicapa. Sin embargo, algunos de los más comunes son los siguientes:
Alineación de las capas
Como ya sabrán, los PCB multicapa están formados por varias capas. A diferencia de los PCB de una sola cara, los PCB multicapa tienen más de una capa. El problema aparece cuando se intenta alinearlos correctamente durante el montaje. La mala alineación de las capas es un área que muchos fabricantes encuentran difícil.
Selección del material del sustrato
El tipo de material de sustrato que elija utilizar afectará a la funcionalidad de su tablero. De nuevo, muchos diseñadores fallan a la hora de seleccionar el material más adecuado.
Estratificación
Durante la producción de los PCB, puede ser un reto para las diferentes partes del tablero en un solo grupo. Tal es un problema, especialmente en la producción de alto volumen.
La humedad y la contaminación
Muchos fabricantes de PCB multicapa no entienden cómo prevenir la humedad y la corrosión. Sin embargo, la solución para ello es utilizar el mejor acabado de superficie y el almacenamiento adecuado.
Precisión de la perforación
Una mala perforación lleva a una pobre funcionalidad de la tabla. Esto podría ser el resultado de un equipo equivocado o de mediciones erróneas.
Selección de los agujeros
Aquí, la sección del agujero correcto es otro gran desafío que enfrentan los fabricantes. Los fabricantes pueden evitar estos problemas utilizando la última tecnología de agujeros pasantes.
(Un tablero multicapa dañado)
10. Personalice su PCB multicapa
Si lo desea, puede personalizar su PCB multicapa. Hay muchos expertos con la capacidad de crear un PCB multicapa de la manera que usted quiera. Sin embargo, hay algunas cosas que hay que tener en cuenta, como se explica brevemente a continuación:
10.1 Precauciones para la personalización de una placa de circuito impreso multicapa
Antes de elegir la personalización de los PCB, es esencial prestar atención a algunas precauciones. En este caso, espere unos costes de personalización elevados, largos tiempos de espera y muchos retrabajos.
10.2 Cómo reducir los costes de personalización
Los costes de personalización de los PCB son siempre enormes. Pero puedes reducir esos costes reduciendo el tamaño y la selección de materiales de tu PCB. En primer lugar, también puede tener que sacrificar en un PCB con formas complejas, que puede terminar siendo caro en su extremo.
10.3 Elegir el Acerca del PCB multicapa adecuado
Tener un proveedor de PCB multicapa sin experiencia es desastroso. Si tratas con el proveedor equivocado, espera retrasos. Estos retrasos, a su vez, afectarán negativamente a la reputación de su empresa. Vaya por los establecidos con décadas de experiencia en el campo para obtener el mejor servicio.
(Un PCB hecho a medida)
Resumen
Tenemos una pasión por la electrónica. Nos permite convertirnos en los mejores fabricantes multicapa del mundo. Somos una empresa en la que puede confiar para circuitos multicapa para su uso en aplicaciones avanzadas.
Tenemos un equipo de expertos que utilizan equipos de fabricación multicapa de última generación para asegurar que nuestras placas se adapten al proyecto. Hable con nosotros para reducir sus costes de producción multicapa. Llámenos hoy para obtener una cotización rápida y precisa de un circuito multicapa.