Postoji mnogo različitih slojeva u dizajnu i proizvodnji štampana ploča. Ovi slojevi mogu biti manje poznati i ponekad čak izazvati zabunu, čak i za ljude koji često rade s njima. Postoje fizički slojevi za povezivanje kola na ploči, a zatim postoje slojevi za projektovanje ovih slojeva u PCB CAD alatu. Hajde da pogledamo značenje svega ovoga i objasnimo PCB slojeve.

Opis sloja PCB-a na štampanoj ploči

Kao i gornja užina, štampana ploča se sastoji od više slojeva. Čak i jednostavna jednostrana (jednoslojna) ploča se sastoji od provodnog metalnog sloja i osnovnog sloja koji su spojeni zajedno. Kako se složenost PCB-a povećava, tako će se povećavati i broj slojeva unutar njega.

Višeslojni PCB će imati jedan ili više slojeva jezgre napravljenih od dielektričnih materijala. Ovaj materijal se obično izrađuje od fiberglas tkanine i ljepila od epoksidne smole, a koristi se kao izolacijski sloj između dva metalna sloja neposredno uz njega. Ovisno o tome koliko fizičkih slojeva ploča zahtijeva, bit će više slojeva metala i materijala jezgre. Između svakog metalnog sloja nalazit će se sloj staklenih vlakana od staklenih vlakana, prethodno impregniranih smolom zvanom “prepreg”. Prepregovi su u osnovi neočvrsli materijali za jezgro, a kada se stave pod pritisak zagrijavanja procesa laminacije, oni se tope i povezuju slojeve zajedno. Prepreg će se također koristiti kao izolator između metalnih slojeva.

Metalni sloj na višeslojnoj PCB-u će voditi električni signal kruga tačku po tačku. Za konvencionalne signale koristite tanje metalne tragove, dok za mreže za napajanje i uzemljenje koristite šire tragove. Višeslojne ploče obično koriste cijeli sloj metala za formiranje strujne ili uzemljene ploče. Ovo omogućava svim dijelovima da lako uđu u ravninu aviona kroz male rupe ispunjene lemom, bez potrebe za povezivanjem strujnih i uzemljenih ravnina u cijelom dizajnu. Takođe doprinosi električnim performansama dizajna obezbeđujući elektromagnetsku zaštitu i dobar čvrst povratni put za tragove signala

Slojevi štampanih ploča u alatima za projektovanje PCB-a

Da bi se kreirali slojevi na fizičkoj ploči, potrebna je datoteka slike uzorka tragova metala koju proizvođač može koristiti za konstruiranje ploče. Kako bi kreirali ove slike, CAD alati za dizajn PCB-a imaju svoj vlastiti skup slojeva ploča koje inženjeri mogu koristiti prilikom dizajniranja ploča. Nakon što je dizajn završen, ovi različiti CAD slojevi će biti izvezeni proizvođaču kroz set izlaznih datoteka za proizvodnju i montažu.

Svaki metalni sloj na ploči je predstavljen sa jednim ili više slojeva u alatu za dizajn PCB-a. Normalno, slojevi dielektrika (jezgra i prepreg) nisu predstavljeni CAD slojevima, iako će to varirati ovisno o tehnologiji ploče koja se dizajnira, a koju ćemo spomenuti kasnije. Međutim, za većinu dizajna PCB-a, dielektrični sloj je predstavljen samo atributima u alatu za dizajn, kako bi se uzeli u obzir materijal i širina. Ovi atributi su važni za različite kalkulatore i simulatore koje će alat za dizajn koristiti za određivanje ispravnih vrijednosti metalnih tragova i prostora.

Pored dobijanja zasebnog sloja za svaki metalni sloj ploče u alatu za dizajn PCB-a, postojaće i CAD slojevi posvećeni maski za lemljenje, pasti za lemljenje i oznakama za sito štampu. Nakon što su ploče laminirane zajedno, maske, paste i agensi za sito štampu se nanose na ploče, tako da one nisu fizički slojevi stvarnih ploča. Međutim, da bi proizvođačima PCB-a pružili informacije potrebne za primjenu ovih materijala, oni također moraju kreirati vlastite datoteke slika iz PCB CAD sloja. Konačno, alat za projektovanje PCB-a će takođe imati mnogo drugih ugrađenih slojeva za dobijanje drugih informacija potrebnih za potrebe dizajna ili dokumentacije. To može uključivati ​​druge metalne predmete na ili na ploči, brojeve dijelova i obrise komponenti.

Izvan standardnog PCB sloja

Pored projektovanja jednoslojnih ili višeslojnih štampanih ploča, CAD alati se danas koriste i u drugim tehnikama projektovanja PCB-a. Fleksibilni i kruti fleksibilni dizajni će imati fleksibilne slojeve ugrađene u sebe, a ti slojevi moraju biti predstavljeni u PCB dizajnu CAD alata. Ne samo da je potrebno prikazati ove slojeve u alatu za rad, već je potrebno i napredno 3D radno okruženje u alatu. Ovo će omogućiti dizajnerima da vide kako se fleksibilni dizajn savija i rasklapa i stepen i ugao savijanja kada se koristi.

Druga tehnologija koja zahtijeva dodatne CAD slojeve je štampana ili hibridna elektronska tehnologija. Ovi dizajni se proizvode dodavanjem ili “štampanjem” metala i dielektričnih materijala na podlogu umjesto primjenom postupka subtraktivnog jetkanja kao kod standardnih PCB-a. Kako bi se prilagodili ovoj situaciji, alati za dizajn PCB-a moraju biti u stanju da prikažu i dizajniraju ove dielektrične slojeve pored standardnih slojeva metala, maske, paste i slojeva za sitotisak.