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Sobre o pool multicamadas, placas de circuito impresso têm uma variedade de camadas diferentes. As camadas podem confundir aqueles que não são totalmente interessados e experientes no nicho.
A maioria dos protótipos de PCB, feitos rapidamente, são de 2 camadas. Contudo, muitos dispositivos electrónicos não se limitam a placas de camada dupla. Exigem placas mais altas e mais finas.
Este artigo o ajudará a entender melhor as camadas de PCB e como elas funcionam.
O que são as camadas de PCB
1.1 Definição das camadas de PCB
Placas de Circuitos impressosDependendo da mensagem a ser transmitida, tem significados diferentes. Sobre a camada de PCB, também conhecida como uma certa quantidade e ordem de camada de cobre.
A camada de cobre pode ser chamada de camada de sinal ou simplesmente camada. A camada de PCB é nomeada de acordo com sua localização e função. O grau de PCB é determinado pelo número de camadas de cobre.
Por exemplo, uma placa de circuito com uma ou duas camadas pode ser chamada de PCB de uma única camada ou PCB de um lado e PCB de dois lados, respectivamente, ou simplesmente PCB de dois lados.
Existem vários tipos de camadas de PCB, os seguintes são alguns comuns:
1- Nível Mecânico
2. cobertura / camada de impressão de seda
3 – Camada de Rotação
4 – Resistência à solda
5. camada de solda
6 – Capa de ocultação
7 – A camada de terra e de energia
8 – Divisão do plano
Tenha em mente que nem todos os PCBs contêm todas as camadas acima. seus detalhes.Área de designO que determina a necessidade de vários tipos de camadas. As placas de uma única camada geralmente incluem seis tipos de camadas.
Estes incluem camadas mecânicas, camadas de isolamento, camadas de cabeamento, camadas de cobertura, camadas de resistência de solda e camadas de pasta de solda.
Para PCBs de várias camadas, eles consistem em seis camadas, além de fontes de alimentação adicionais, camadas de terra e camadas de cabeamento adicionais.
PCBs de duas, quatro e seis camadas são as placas de circuito mais comuns, e PCBs de mais de 12 camadas não são incomuns.
1.2 Nível Mecânico
Embora você possa ter várias camadas mecânicas, você ainda precisa de uma (pelo menos) para construir sua placa. A camada mecânica mais básica define as dimensões físicas da placa.
A camada mecânica também é chamada de camada mecânica 1. A camada que o fabricante usará para cortarplaca elétricado ponto de vista dos seus materiais.
A placa de circuito impresso pode ser tão simples quanto apenas uma camada de cabeamento para delinear o tamanho físico da placa de circuito ou tão complexa quanto uma placa de circuito com muitas camadas, incluindo todas as camadas mencionadas neste artigo.
Por outro lado, quando considerado individualmente, cada camada tem uma função específica e única. Entender o uso de cada camada é crucial, porque uma vez que você entende isso, a estrutura do PCB se torna extremamente simples, não importa quão complexa seja a placa.
O quadro pode ser um retângulo simples ou uma forma complexa com cantos curvos e / ou cortes.
Embora isso seja raro, ele inclui mais camadas mecânicas, especificações de ferramentas e várias outras informações de automação. No entanto, a maioria das placas de circuito impresso não requer essas camadas mecânicas adicionais.
Cascading (diferente da camada de PCB)
2.1 O que é uma pilha?
A pilha de camadas é uma colocação adequada de camadas. Os PCBs geralmente são divididos em três categorias:
nível único.
duplo nível.
múltiplos níveis.
O termo acima descreve o número de camadas de cobre em um PCB. PCBs multicamadas refere-se a PCBs de 4, 6 e mais de 8 camadas.
Em camadas múltiplas, as camadas superior e inferior são chamadas de camadas externas, enquanto as camadas intermediárias são chamadas de camadas internas. A complexidade da fabricação de placas de circuito impresso de várias camadas torna-a bastante cara em comparação com as placas de circuito impresso de duas e uma camada.
Na pilha de camadas, você pode considerar o seguinte:
materiais subjacentes.
ordem da camada de PCB.
espessura do cobre.
Diferentes projetos de circuitos têm diferentes camadas adequadas para eles. A pilha de camadas é crucial na funçãoPlacas de circuito impresso.
Se a pilha não for bem planejada, problemas diferentes podem ocorrer, incluindo:
interferência de sinais.
Quelação.
ultrapassado.
descer.
interferência eletromagnética.
sinais dispersos.
Para evitar os problemas mencionados acima e mais, é essencial projetar cuidadosamente a pilha de PCBs. Você podeAtravés do design de umUma pilha eficiente de PCBs ajuda muito a evitar problemas que possam surgir devido a um design inadequado.
Na pilha de camadas, além da ordem da camada de PCB, também considere o material do substrato e a espessura do cobre.
Diferentes tipos de projetos de circuitos têm diferentes camadas. Uma pilha de PCB cuidadosamente projetada garante o melhor desempenho do PCB, como a redução de interferência eletromagnética, interferência de sinal, acoplamento, sobrecarga e descarga e dissipação de sinal.
Os projetos pendentes e os primeiros projetos qualificados podem reduzir significativamente os custos e o tempo de ciclo de projeto. Isso é possível se os problemas de integridade do sinal forem eliminados antes que eles ocorram.
Na Figura 1 abaixo, dois esquemas de empilhamento de 8 camadas são mostrados, destacando a ordem em que as camadas mudam.
Além da camada de sinal, a camada de energia também desempenha um papel crucial no desenvolvimento de produtos bem-sucedidos.
Seja um sinal digital ou analógico, ele pode ser transmitido através de uma linha de microstrip ou fita, reduzindo a interferência e melhorando a integridade do sinal.
Os sinais de baixa frequência são roteados na camada interna, enquanto os sinais de alta frequência são roteados na camada externa.
É uma boa prática colocar uma camada de plano de terra adjacente a cada camada de sinal; no entanto, para reduzir o empilhamento de camadas e o custo de fabrico, a camada de terra é colocada após cada duas camadas de sinal. Os planos de potência também devem estar adjacentes aos planos de terra que fazem o acoplamento apertado.
Os planos de potência são divididos em mais do que uma parte no caso de várias calhas de alimentação. Normalmente, a espessura da placa de circuito impresso é de 1,6 mm, mas é difícil manter uma espessura de 1,6 mm em mais de 12 camadas.
Na figura 1, abaixo, são apresentados dois esquemas de empilhamento de 8 camadas que realçam a alteração da ordem das camadas.
Na figura 2 é descrito um esquema de empilhamento de PCB de 10 camadas.
2.2 Distinguir as camadas de PCB do empilhamento de camadas
Por muito que estes dois termos possam parecer significar a mesma coisa, não é inteiramente o caso. Um empilhamento de camadas, tal como definido acima, é a colocação correcta de um tipo de camada.
Por outro lado, as camadas de PCB referem-se a camadas de cobre fornecidas numa determinada quantidade e ordem. Enquanto que o empilhamento de camadas diz respeito ao planeamento de camadas, camadas de PCB estão relacionadas com a quantidade e ordem das camadas.
Tipos de camadas de PCB
3.1 PCB de 1 camada
Frequentemente designada por PCB de uma camada, a PCB de uma camada é impressa de um lado; isto Isto implica que a folha de PCB está de um lado juntamente com um material condutor, enquanto que do outro lado estão ligados os componentes electrónicos.
Inicialmente, todas as PCB eram concebidas manualmente, mas agora podem ser criadas utilizando software especializado, como o eagle PCB, devido aos avanços tecnológicos. Isto é feito através da utilização de computadores que possuem este programa.
As placas de circuito impresso de camada única existem em diferentes tipos. Alguns deles incluem o seguinte:
– Flexíveis PCB flexíveis. Estas PCB de camada única são feitas de material flexível em vez de rígido. Os materiais que podem ser utilizados neste caso são os plásticos. O custo de produção deste tipo de PCB de camada única é bastante elevado, o que o torna pouco económico.
– PCBs rígidos. Estes PCBs de camada única são feitos de materiais rígidos, como fibra de vidro. Não são flexíveis e, por isso, não permitem que o circuito se dobre. São normalmente utilizadas na maioria dos dispositivos, como calculadoras, fontes de alimentação, etc.
– PCB de alta-frequência. Estas placas de circuito impresso de camada única são utilizadas em circuitos que requerem frequências significativamente elevadas para funcionar. Ao escolher o material correto a utilizar para estes PCB, a expansão térmica, a absorção de água e a perda dieléctrica são alguns dos factores a considerar
– Rígido-flexível rígida-flexível. Estas placas de circuito impresso de camada única são fabricadas a partir de uma combinação de plástico e fibra de vidro. Ambos os materiais são combinados numa única camada. Esta combinação reduz consequentemente o tamanho e o peso da placa de circuito impresso.
– Placas de circuito impresso com suporte de alumínio PCB com suporte de alumínio. Estas placas de circuito impresso de camada única são feitas de material de alumínio. O design deste PCB é quase semelhante ao do cobre, apenas a diferença ocorre no artigo que foi usado.
Os PCBs de camada são bastante simples, como você pode ver. No entanto, não deixe que sua simplicidade o engane pelo que eles podem alcançar. Podem ser simples, mas produzem muito em relação ao trabalho em dispositivos complexos. Existem algumas funções que eles desempenham, e algumas delas incluem o seguinte:
1. são utilizados em circuitos de equipamentos de rádio e estéreo.
2. são utilizados em câmaras digitais.
3) São utilizados em máquinas de fotocópia e de impressão.
4. são utilizados em calculadoras digitais.
5. são utilizadas em máquinas de venda automática.
As placas de circuito impresso de camada única têm algumas vantagens, por exemplo
Fácil de conceber e projetar.
Fácil de instalar.
Económica em termos de custos.
É facilmente compreensível.
Há poucas probabilidades de curto-circuito.
Mais fiável e eficiente.
3.2 PCB de 2 camadas
Uma placa de circuito impresso de duas camadas é também designada por placa de circuito impresso de dupla camada ou de dupla face. É constituída principalmente por um substrato de vidro epóxi FR-4 laminado com uma fina película ou camadas de cobre em ambos os lados. É a placa de circuito impresso mais simples e mais económica de conceber.
Uma placa de circuito impresso de duas camadas pode ser facilmente fabricada por uma fábrica profissional de prototipagem de placas de circuito impresso (por exemplo wellpcb.com) e feita em casa. A PCB de duas camadas tem apenas as camadas de cobre superior e inferior.
É um design simples de criar, sem esquecer o quão económico é também. Este desenho de PCB pode ser facilmente fabricado em casa com o software correto. Na maioria dos casos, é fabricado apenas por empresas de prototipagem de PCB.
As camadas da placa de circuito impresso neste desenho são principalmente a camada de sinal, que forma a camada superior, e a camada inferior, constituída por componentes eléctricos. Todos os componentes de uma placa de circuito impresso de camada dupla são os seguintes:
Traço.
Pads.
Camadas de PCB que incluem a camada de seda, a camada superior e a camada inferior.
Máscara de solda.
Existem alguns lugares em que os PCBs de camada dupla são usados. Algumas das áreas de aplicação incluem o seguinte:
– Na iluminação. As PCB de dupla camada são utilizadas em luzes LED e, consequentemente, na potência que têm.
– Em dispositivos médicos. As placas de circuito impresso de dupla camada são utilizadas em equipamento médico, como pacemakers e máquinas de controlo CAT.
– Indústrias automóvel e aeroespacial. Tanto na indústria automóvel como na aeronáutica, os PCB têm uma utilização significativa. As placas de circuito impresso de dupla face, para ser mais preciso, são utilizadas principalmente nestes dois sectores.
Os PCBs de camada dupla apresentam uma ampla gama de vantagens. Pode dar uma vista de olhos a algumas delas abaixo:
Tornam mais simples a colocação de pistas.
Permitem uma maior espessura nos segmentos.
Oferecer dispersão de calor expandida.
3.3 PCB de 4 camadas
Uma placa de circuito impresso de quatro camadas tem quatro camadas de cobre. As camadas superior e inferior são as camadas de encaminhamento, enquanto as duas camadas ensanduichadas entre elas são os planos de alimentação e de terra.
Entre as camadas de cobre da placa de circuito impresso de quatro camadas encontram-se o núcleo e o pré-impregnado. Durante o fabrico, todos estes elementos são reunidos (ensanduichados) por um laminado sob calor e pressão elevados para garantir que todo o empilhamento é mantido unido.
A PCB de quatro camadas pode conter vias passantes, vias cegase vias enterradas. Para uma placa de circuito impresso de quatro camadas, as vias enterradas só podem estar entre a segunda e a terceira camadas e as vias cegas podem estar entre a parte superior (primeira) e a segunda camada ou entre a parte inferior (quarta) e a terceira camada.
O empilhamento típico de uma placa de quatro camadas seria alimentação e terra para as duas camadas interiores e depois os sinais nas duas camadas exteriores. Normalmente, as duas camadas de sinal são encaminhadas perpendicularmente.
Não é tão crítico se as camadas estiverem separadas por alimentação e terra, mas se tiver sinais em camadas adjacentes, torna-se mais importante minimizar a diafonia.
Quanto à numeração, normalmente vai-se de 1 a n, começando no topo e descendo até ao fundo. Esta é a única convenção; pode fazer o que quiser, uma vez que fornecerá as informações de empilhamento quando enviar os ficheiros para produção.
No fabrico de uma PCB de quatro camadas, o custo pode ser bastante útil no caso de ter uma fábrica.
3.4 PCB de 6 camadas
O design que faz o PCB de seis camadas é imune e silencioso. Existem algumas razões pelas quais o PCB de seis camadas é vantajoso em comparação com os outros. Algumas das ideias incluem o seguinte:
– O rastreamento que fica entre a terceira e a primeira camada não requer nenhum tratamento especial.
– Cada traço tem proximidade com o solo.
3.4.1 Plano de referência
O plano de referência é utilizado para transferir a corrente de retorno. Na conceção de quatro camadas, a primeira camada tem uma corrente de retorno de alta frequência na segunda camada e a quarta camada também tem uma alta frequência na terceira camada; por conseguinte, não há diferença em relação à PCB de seis camadas.
Quando os planos de referência são movidos para mais perto das camadas de encaminhamento ou de sinal, terá cortado a área de loop que determina o
emissões por radiação
e a suscetibilidade quando em alta frequência.
Seguem-se alguns dos factores que fazem com que a pilha de seis camadas funcione bem.
1. A proximidade com o solo de cada traço.
2. A proximidade dos planos de terra e da potência que cria a capacitância do planeador.
3. O traçado entre a terceira e a primeira camadas, que não requer qualquer tratamento especial.
4. O plano de referência da camada 4 é mais alto do que a distância que o separa da camada 2.
3.4.2 O projeto comum de empilhamento de PCB de 6 camadas
O melhor design de PCB de seis camadas exigirá costura para conectar dois planos de terra encontrados no PCB, que devem retornar a corrente para os planos de referência. Algumas pessoas dizem que adicionar planos de terra extras ajuda na blindagem contra emissões e imunidade.
3.4.3 Os cortes nos planos da placa de circuito impresso matam a CEM
Os cortes de planos podem ser devastadores para a CEM, tanto em termos de emissões como de suscetibilidade. Os cortes ou vazios de planos ocorrem quando o plano de potência ou o plano de terra tem um corte não intencional ou intencional através de uma determinada parte de um plano. Os cortes de planos são de diferentes tamanhos e formas.
Um caminho de retorno de corrente no plano está a alguns milhares de polegadas de distância e, em bons projectos, o traço corre adjacente ao plano, fazendo com que o caminho de retorno de corrente esteja próximo, formando assim a área do loop relativamente pequena.
Quando se introduzem alguns vazios na camada plana de cobre, é necessário criar um circuito necessário para o traço que atravessa os vazios e os cortes do plano. Isso faz com que a área do loop atual seja muito mais significativa.
3.5 PCB de 8 camadas
Uma placa de oito camadas pode adicionar mais duas camadas de encaminhamento ou melhorar o desempenho EMC adicionando mais dois planos.
O aumento percentual do custo de uma placa de oito camadas em relação a uma placa de seis camadas é inferior ao aumento percentual da passagem de quatro para seis camadas, pelo que é mais fácil justificar o aumento do custo para melhorar o desempenho CEM.
Por conseguinte, a maioria das placas de oito camadas é constituída por quatro camadas de cablagem e quatro planos.
Em geral, para fazer uma PCB de oito camadas, são necessárias camadas alternadas de camada de cobre, pré-impregnado e núcleo. O pré-impregnado actua como a cola que combina firmemente o empilhamento de PCB de oito camadas numa única placa.
Seguindo as regras para melhorar a compatibilidade electromagnética, uma configuração simples de PCB de oito camadas teria o aspeto mostrado abaixo. É importante notar que uma placa de circuito impresso de oito camadas
pode atingir uma elevada integridade do sinal
em comparação com uma PCB de 6 camadas e inferior.
Pode escolher o método de conceção de empilhamento da placa de circuito impresso de acordo com o número de redes de sinal, a densidade do dispositivo, a densidade do PIN, a frequência do sinal e o tamanho da placa. Quanto maior for o número de redes de sinal, maior será a densidade do dispositivo; quanto maior for a densidade do PIN, maior será o sinal.
Além disso, para um bom desempenho EMI, é melhor garantir que cada camada de sinal tenha a sua referência.
A utilização de uma placa de circuito impresso de oito camadas apresenta algumas vantagens. Alguns dos prós e benefícios incluem o seguinte:
– Reduz a interferência electromagnética que pode levar a interrupções.
– Melhora a integridade do sinal.
3.6 PCB multicamada
3.6.1 PCB de 32 camadas
É meramente um PCB multicamadas que é composto por 32 camadas. As camadas são colocadas juntas para funcionar como um único PCB. Estas camadas de PCB são avançadas e, por isso, requerem competências e precisão.
Cada desenho de uma PCB começa com o software. Para uma placa de circuito impresso de 32 camadas, é feito um empilhamento, que contém muitas camadas de placa de circuito impresso. Isto é possível através da utilização de uma máquina que junta as camadas.
Existem algumas razões pelas quais pode optar por utilizar o PCB de 32 camadas. Algumas das ideias incluem o seguinte:
– Utilizada em sistemas aeroespaciais.
– Usado no campo automotivo.
Técnica por detrás do PCB de 32 camadas
Para fabricar um 32 PCB de camada, um Stack-Up composto de várias camadas de PCB é construído.
Isso é possível, imprensando vários PCBs de camada dupla com a ajuda de uma camada isolante de fibra epóxi entre cada dois PCBs de camada dupla. Este material isolante é também designado por pré-impregnado.
Isso implica que os blocos de construção básicos de qualquer PCB multicamada são um PCB de camada dupla.
Com esta técnica de fabrico de PCB de duas faces e máquinas mais avançadas para lidar com a complexidade acrescida, é possível fabricar uma PCB de 32 ou mesmo de 50 camadas.
Aplicações de PCB de 32 camadas
Porque é que precisamos destas placas de circuito impresso de 32 ou 50 camadas? Uma das razões óbvias é incorporar de forma eficiente toda a eletrónica do sistema necessária numa PCB de pequenas dimensões.
Embora a montagem de componentes seja dedicada às camadas superior e inferior, é possível ter componentes entre as camadas de empilhamento. A indústria aeroespacial faz um excelente trabalho na realização destes complexos projectos de PCB.
Em qualquer sistema aeroespacial, o objetivo é ter muito pouca ou nenhuma emissão electromagnética possível. A organização de uma placa de circuito impresso durante a fase de conceção faz um excelente trabalho na contenção destas emissões.
Cada camada de PCB é normalmente dedicada a uma função específica que não entra em conflito com outras camadas. Por exemplo, as camadas intermédias podem ser utilizadas como planos de alimentação, enquanto as camadas superior e inferior são reservadas para a colocação de componentes.
3.6.2 PCB multicamadas
As PCB multicamadas têm um número ilimitado de camadas condutoras. A ajuda de camadas isolantes separa as camadas. São normalmente constituídas no interior das placas de dupla face. As camadas exteriores são geralmente constituídas por placas de uma face.
Os fabricantes de PCB multicamadas utilizam calor e pressão para unir cada uma das camadas de PCB de modo a formar uma placa de PCB. Qualquer PCB que tenha mais de duas camadas pode ser classificada como uma PCB multicamada.
O seu empilhamento deve ser feito de modo a que a placa completa satisfaça as necessidades de sinal elétrico e de energia e cumpra os requisitos de resistência mecânica. A maioria dos projectos profissionais de PCB pode apresentar cerca de 15dB menos emissões.
Existem algumas razões pelas quais se deve considerar a utilização de uma PCB multicamada em vez de uma PCB de uma ou duas faces. Algumas dessas razões são as seguintes:
Resultam em produtos de alta qualidade e fiáveis.
Têm uma maior densidade de montagem.
Aumenta a funcionalidade.
Precauções
Ao fabricar uma placa de circuito impresso multicamada, é necessário planear a configuração do empilhamento da placa de circuito impresso. Uma configuração errada da placa de circuito impresso pode dar origem a interferências electromagnéticas indesejadas e a uma fraca integridade do sinal.
Abaixo estão algumas das coisas essenciais a considerar sobre o sinal ao fazer um design de PCB multicamadas.
Considerar o tipo de sinais a serem encaminhados, por exemplo, diferentes frequências de sinal
Considerar a subida e descida do sinal
Retorno suficiente para o circuito do sinal
Possível atraso do sinal causado pela permissividade – Possível ligação cruzada e sobreposição
Pool multicamada
Um circuito que tem mais de duas camadas é conhecido como um PCB multicamadas. Por conseguinte, ，
isto implica
que o número mínimo de camadas de PCB presentes para um PCB multicamadas é três. Laminar os materiais juntos não é fácil, mas é necessário para um pool multicamadas.
Uma piscina multicamadas não deve ter ar preso no meio. No fabrico da piscina multicamada, o Eagle software de desenho de PCB é necessário.
O processo é complicado e, como de costume, começa com a preparação de um diagrama esquemático. O esquema é então editado pelo uso do menu do editor que está no software Eagle.
Poderá perguntar-se porque é que a maioria das camadas da placa de circuito impresso são iguais. É importante notar que é mais económico preparar as camadas pares do que as ímpares. Esta é, portanto, a razão que contribui para que as camadas sejam pares.
4.1 PCB multicamadas
No fabrico de PCB multicamadas, tanto o núcleo como os materiais pré-impregnados são utilizados no fabrico das camadas. Os materiais pré-impregnados são aqueles que não estão curados, o que significa que são maleáveis.
Os materiais alternativos, tanto do pré-impregnado como do núcleo, são depois laminados sob altas temperaturas e pressão,
tornando o pré-impregnado materialmente,
e as camadas são unidas depois de arrefecerem, resultando numa placa multicamada dura e sólida.
Note-se que a placa de circuito impresso multicamada apresenta uma vasta gama de vantagens que incluem
Maior flexibilidade
Maior densidade de montagem
Características de impedância controlada
Tamanho reduzido
Possuem uma proteção EMI
Elimina a necessidade de cablagens de interligação, o que reduz o peso total
4.2 Processo de pool multicamada
O processo de fabrico de O processo de fabrico de PCB envolve a utilização do software Eagle na conceção de PCBs. Trata-se de um procedimento complicado que começa com o preenchimento de um diagrama esquemático. O esquema é editado através do menu do editor através do software Eagle.
4.3 Pool multicamada
Depois de projetar e desenhar o diagrama esquemático, a próxima coisa que precisa ser feita é trabalhar no layout; Isso pode ser feito trazendo a dimensão de sua placa de circuito impresso e carregando-a em um software.
Se estiver a usar o software Eagle, terá a oportunidade de escolher uma grelha apropriada para ajudar cada
camada de PCB
sobreposição. Isto pode ser feito utilizando um botão que encaminha cada uma das camadas separadamente de acordo com as suas necessidades.
Em alternativa, pode criar o conjunto de várias camadas para a PCB, criando-o automaticamente com o software Eagle. No entanto, se optar por esta técnica, será necessário efetuar uma verificação cruzada dos componentes, texto, camadas e dimensões.
Deverá então utilizar a opção de regra de verificação para avaliar o layout final.
4.4 Placas de Circuitos Multicamadas
As placas de circuito impresso multicamada tornaram-se o núcleo da eletrónica mundial. São as funções essenciais dos componentes e da cablagem, o que tornou as novas placas de circuito impresso mais avançadas e sofisticadas.
Ele oferece aos usuários finais opções flexíveis avançadas e variedades de formas estranhas para escolher. As placas de circuito impresso para eletrónica simples são constituídas por uma única camada, enquanto as placas de circuito impresso sofisticadas, como as utilizadas nas placas-mãe dos computadores, são constituídas por várias camadas; é por isso que são designadas por placas de circuito impresso multicamadas.
É importante notar que a tecnologia avançada permitiu aos fabricantes reduzir significativamente o tamanho das placas de circuito impresso.
Os PCB multicamadas são PCB fabricados com, pelo menos, três camadas de folha de cobre. Assemelham-se a várias placas de circuito impresso de uma ou duas faces, coladas entre si com isolamento térmico e protetor. As duas camadas são habitualmente colocadas no lado da superfície da placa de circuito impresso.
As ligações eléctricas nas camadas são conseguidas através de vias como as vias enterradas e revestimento Isso resulta em uma geração de PCBs complexos que você obterá no mercado, que vem em tamanhos variados.
Os PCB multicamadas foram descobertos através de mudanças que estavam a ocorrer no mundo da eletrónica. A sua utilização e função contínuas no mundo moderno da eletrónica tornaram-nas mais complexas e sofisticadas.
Inicialmente, as PCB tinham os seus problemas, incluindo diafonia, capacitância e ruído. Consequentemente, foi necessário que os fabricantes apresentassem restrições específicas para limitar os problemas.
A consideração do design significava que era prudente conceber PCBs que resultassem em elevados níveis de desempenho, daí o PCB de dupla face e assim por diante. Foi este entendimento que resultou na descoberta dos PCB multicamadas.
Permitiu o empacotamento de PCB multicamadas em tamanhos pequenos para acomodar as necessidades cada vez maiores da eletrónica.
As PCB modernas têm várias camadas que variam entre 4 e 12 camadas. As folhas são fornecidas em números pares para reduzir problemas como a deformação, que está associada a um número ímpar de camadas.
Além disso, é rentável produzir um número par de camadas em comparação com a construção de um número diferente de camadas.
Além disso, a maioria dos dispositivos modernos, que incluem smartphones e dispositivos móveis, utilizam PCB com 12 folhas. Alguns fabricantes podem fabricar PCBs com cerca de 32 camadas.
Note-se que, embora seja trabalhoso e caro fabricar PCBs multicamadas, estes estão a tornar-se importantes no mundo moderno.
A razão para isso é que eles vêm com uma série de benefícios do que você obteria com PCBs de camada dupla ou única.
4.5 Vantagens dos PCBs multicamadas
Eles são pequenos em tamanho; esta é a caraterística mais excelente dos PCBs multicamadas. Eles são menores do que PCBs de camada única ou dupla, resultando em um benefício significativo para as tendências atuais.
São mais compactos, robustos e encontram muita aplicação em computadores portáteis, smartphones e tablets. São leves na sua construção.
As placas de circuito impresso mais pequenas são menos pesadas, uma vez que não utilizam conectores múltiplos que exigem a sua interligação a placas de circuito impresso simples e de camada dupla. Isto aumenta a mobilidade dos dispositivos em que são aplicadas.
– Elevada qualidade. A criação de um PCB multicamadas requer planejamento e organização adequados, o que significa que o resultado serão produtos de melhor qualidade em comparação com os PCBs de camada dupla ou única. Além disso, estas PCB são mais fiáveis.
– Maior durabilidade. As placas de circuito impresso são duráveis. Podem suportar muito peso e aguentar o calor e a pressão que lhes é sempre aplicada durante a ligação. Têm também várias camadas de material de isolamento entre as camadas individuais e um agente de ligação pré-impregnado que aumenta a sua durabilidade.
– Altamente flexível.Os montadores de PCB que utilizam técnicas de construção flexíveis acabam por obter PCB multicamadas flexíveis, que possuem características altamente desejáveis, como a capacidade de serem aplicadas em áreas onde a flexão e a dobragem serão necessárias. No entanto, é importante notar que quanto mais camadas forem utilizadas numa PCB, menos flexível ela é.
– Mais potente. As PCB multicamadas incorporam muitas camadas numa PCB unitária. Assim, permitem que a placa seja mais conectiva, dando-lhes propriedades que lhes permitem atingir maior velocidade e capacidade, embora sejam de tamanho pequeno.
– Ponto de ligação único. As placas de circuito impresso multicamadas funcionam numa unidade singular, pelo que terão sempre um único ponto de ligação, o que não acontece quando se utilizam várias placas de circuito impresso de camada simples ou dupla.
4.6 Desvantagens
1. Embora tenhamos falado muito sobre os benefícios das placas de circuito impresso multicamadas, é fundamental que elas apresentem alguns problemas.
Em comparação com PCBs de camada única, eles são mais caros porque o processo de fabricação é complexo e o processo de fabricação leva muito tempo. Isso aumenta os custos de mão-de-obra, que por sua vez se traduzem em preços elevados de PCBs.
Sua fabricação é mais desafiadora do que as placas de circuito impresso de uma única camada, exigindo mais tempo e técnicas de fabricação avançadas, pois qualquer defeito menor pode torná-las inúteis.
A oferta é limitada – porque eles exigem máquinas caras para fabricar e poucos fabricantes são capazes de produzi-los, então eles têm quantidades limitadas de produção.
Requer um amplo design e interconexão entre camadas e deve ser capaz de mitigar problemas de impedância e interferência. Qualquer erro pode fazer com que o conselho não funcione.
A fabricação de PCBs exige muito tempo e horas de trabalho, por isso às vezes é difícil entregar pedidos dentro do prazo especificado.
4.7 Como os PCBs multicamadas são comparados aos PCBs monocamadas
Eles são densos e versáteis porque a camada aumenta sua capacidade e velocidade.
Eles são pequenos porque o número de camadas adicionais aumenta sua área de superfície, o que significa que você terá maior capacidade de PCB em comparação com PCBs de camada única.
Eles são leves, pois exigem menos conectores e podem ser usados em aplicações elétricas complexas.
Em comparação com PCBs de camada única, os PCBs de várias camadas têm funcionalidade aprimorada, apesar de seu tamanho menor, mas têm boa blindagem EMI, impedância controlada e muito mais.
4.8 Aplicação
Os PCBs multicamadas podem ser usados para qualquer finalidade e se tornaram a primeira escolha, pois podem ser usados em todas as tecnologias.
Eles estão presentes em quase todos os produtos eletrônicos, incluindo smartphones, microondas e outros dispositivos de consumo domésticos. Eles também são usados em relógios inteligentes e dispositivos móveis, pois são pequenos e versáteis.
Em eletrônicos de computador, eles são amplamente utilizados em placas-mãe e servidores. Suas características de poupança de espaço tornam-se mais fáceis de usar em uma ampla gama de indústrias de tecnologia.
PCBs multicamadas também são amplamente utilizados em equipamentos de telecomunicações. Eles são usados em sistemas de posicionamento global, transmissão de sinais e aplicações de satélite. Como eles são duráveis, eles podem usá-los facilmente em torres ao ar livre e em dispositivos móveis.
Na indústria, os PCBs multicamadas são importantes porque são pequenos e duráveis. Portanto, eles são amplamente utilizados no controle industrial e para máquinas de operação em aplicações industriais.
O setor de saúde também se beneficia muito dos PCBs. Eles estão presentes em dispositivos usados para diagnóstico e tratamento.
Eles são pequenos e leves, por isso podem ser usados em monitores cardíacos, máquinas de raios-X, equipamentos de exame médico e scanners CAT.
Os militares também se beneficiaram muito dos PCBs multicamadas. Eles são implantados em circuitos de alta velocidade e, portanto, são altamente utilizados em aplicações militares. Eles também são usados em dispositivos que precisam aumentar o movimento.
A indústria automotiva, especialmente os veículos elétricos, também se beneficiou muito dos PCBs. Eles são usados para interruptores de farol GPS e motoresSensores.
Eles são pequenos, duráveis e resistentes ao calor, o que os torna perfeitamente adequados para ambientes automotivos.
4.9 Tecnologia de pool de várias camadas
A tecnologia permite a produção de placas de circuito de alta qualidade e é considerada essencial para os militares, comunicações e outras áreas que dependem de PCBs multicamadas.
Esta tecnologia permite que os fabricantes produzam PCBs com:curvadoPolytetrafluoroetileno e poliimida, permitindo-lhes atender às necessidades de PCB.
4.10 Switch de piscina de várias camadas
Os PCBs desempenham um papel importanteNa fabricação de equipamentos de rede de computadores, por exemplo, switches multicamadas que fornecem funcionalidades adicionais, incluindo funções de roteamento. Os switches podem priorizar pacotes de dados e implementar serviços de diferenciação de QoS no hardware.
4.11 Capacitores de cerâmica de piscina de várias camadas
Eles são comumente referidos como MLCCs e são usados como blocos de construção para produtos eletrônicos modernos. Os MLCCs representam mais de 30% dos componentes em um módulo de circuito híbrido.
Eles consistem em blocos de cerâmica monolíticos, com eletrodos na extremidade da superfície do bloco de cerâmica, formandocontatoEles são feitos por queima em uma camada de metal.
tipo
Existem diferentes tipos de MLCCs, incluindo tolerâncias, capacitores, dielétricos, tamanhos de gabinete e muito mais. Seus valores variam, mas os valores mais comuns variam de 10 nF a 1 F. Além disso, eles têm uma faixa de tensão nominal de 16V a 100V.
Com o avanço da tecnologia, mais e mais PCBs multicamadas são produzidos. Estes PCB têm uma ampla gama de aplicações na indústria de pesquisa e na ciência. Para equipamentos de segurança, sistemas de alarme e sensores de fibra óptica.
Eles também são usados em equipamentos de análise meteorológica e aceleradores atômicos. As placas de circuito impresso de várias camadas tornam-se leves, compactas e economizam espaço.
Espessura do PCB
Diferentes camadas de PCB têm espessuras diferentes, dependendo de sua aplicação. Por exemplo:
A menos que especificações adicionais sejam dadas, o tamanho da placa de 11 camadas pode ser 20 x 14.
Produção de seis camadas com espessuras de 0,031, 0,040, 0,047, 0,062 e 0,125 polegadas.
As placas de 8 e 10 camadas têm espessuras de 0,062 polegadas, 0,093 polegadas e 0,125 polegadas, respectivamente.
A espessura padrão do pooling para PCB multicamadas é de 1,55 mm. Esta medida padrão não é a medida real para todos os PCBs multicamadas, mas pode ser usada como referência na sua construção.
Ordenação das camadas de Pcb
As camadas de PCB são organizadas por ordem. O processo de organização dessas camadas pode ser o seguinte:
– Escolher o número inicial de camadas. Aqui são seleccionadas as camadas de PCB que se adequam à necessidade que pretende alcançar. Se for para prototipagem doméstica, então uma ou duas camadas podem ser bastante úteis. Quatro camadas de PCB são placas simples ou bastante baratas. baratas.
As placas de circuito impresso de seis camadas são baratas e abundantes. As PCB de oito camadas são bastante económicas, enquanto as PCB de 12 camadas são ideais para placas de indústria pesada ou apenas placas com muitas pistas.
– Iniciar o layout
– Aqui, vai começar com as camadas de sinal superior e inferior. Dependendo do design que estiver a utilizar, os dois sinais superiores e inferiores serão suficientes, a menos que tenha demasiadas ligações
que exijam camadas de sinais interiores.
Existem algumas opções que pode utilizar para ordenar as camadas da sua placa de circuito impresso. As seguintes são algumas das mais comuns:
Empilhamento de quatro camadas.
Empilhamento de seis camadas.
Empilhamento de oito camadas.
Empilhamento de dez camadas.
Empilhamento de 12 camadas com duas camadas de sinal adicionais.
Empilhamento de 12 camadas com 4 GND’s.
Pode fazer um orçamento do tipo de PCB que pretende aqui https://www.wellpcb.com/pcb-quote
Conclusão
Como já viu, As camadas de PCB compõem diferentes designs de placas de circuito impresso para vários aparelhos. Dependendo do local onde se pretende utilizar as PCB, as folhas variam.
As camadas de um e dois lados são mais baratas de construir, mas não realizam as operações complexas que os PCBs multicamadas podem fazer. Os PCB multicamadas são utilizados em máquinas e eletrónica mais avançadas do que os outros.
As PCB multicamadas são constituídas por três ou mais camadas de PCB formadas por cobre, entre outros materiais. Em caso de dúvidas e problemas, pode contactar-nos através dos seguintes meios:
– [email protected]et
– www.wellpcb.com
