O que é PCB multicapa?

Un PCB multicapa defínese como un PCB feito de tres ou máis capas de folla de cobre condutora. Parecen capas de placas de circuíto de dobre cara, laminadas e pegadas entre si, con varias capas de illamento entre elas. Toda a estrutura está disposta de xeito que se colocan dúas capas na superficie do PCB para conectarse ao ambiente. Todas as conexións eléctricas entre capas realízanse a través de buracos como galvanoplastia, buratos cegos e buratos enterrados. Este método pode aplicarse para xerar PCBS altamente complexos de diferentes tamaños.

Por que se usan tanto o PCBS multicapa

O PCBS multicapa xurdiu en resposta aos cambios en constante cambio na industria electrónica. Co paso do tempo, as funcións dos dispositivos electrónicos fóronse facendo cada vez máis complexas, requirindo PCBS máis complexos. Desafortunadamente, os PCBS están limitados por problemas como o ruído, a capacidade perdida e a diafonía, polo que hai que seguir certas restricións de deseño. Estas consideracións de deseño dificultaron a obtención dun rendemento satisfactorio a partir de PCBS dunha cara ou incluso de dobre cara, de aí o nacemento de PCBS multicapa.

Encapsular a potencia do PCBS de dobre capa neste formato é só unha fracción do tamaño e os PCBS de varias capas son cada vez máis populares na electrónica. Veñen nunha variedade de tamaños e espesores para satisfacer as necesidades das súas aplicacións estendidas, con variacións que van de 4 a 12 capas. O número de capas adoita ser par porque as capas impares poden causar problemas no circuíto, como a deformación, e non son rendibles de producir. A maioría das aplicacións requiren de catro a oito capas, pero as aplicacións como dispositivos móbiles e teléfonos intelixentes adoitan usar unhas 12 capas, mentres que algúns fabricantes especializados de PCB teñen a capacidade de producir preto de 100 capas. Non obstante, os PCBS de varias capas con varias capas son raros porque son moi rendibles.

Por que se usan tanto o PCBS multicapa

Aínda que os PCBS multicapa adoitan ser máis caros e requiren moito traballo, estanse a converter nunha parte importante da tecnoloxía moderna. Isto débese principalmente aos moitos beneficios que ofrecen, especialmente cando se comparan coas variedades de unha e dúas plantas.

Beneficios de PCBS multicapa

Desde o punto de vista técnico, o PCBS multicapa ten varias vantaxes no deseño. Estas vantaxes do PCB multicapa inclúen:

• Tamaño pequeno: un dos beneficios máis destacados e aclamados de usar placas de circuítos impresos de varias capas é o seu tamaño. Debido ao seu deseño en capas, os PCBS multicapa son máis pequenos que outros PCBS con funcionalidades similares. Isto trouxo enormes beneficios para a electrónica moderna xa que a tendencia actual é cara a aparellos máis pequenos, máis compactos pero máis potentes como teléfonos intelixentes, portátiles, tabletas e dispositivos portátiles.

• Construción lixeira: os PCBS máis pequenos úsanse para un peso máis lixeiro, especialmente porque se eliminan varios conectores necesarios para interconectar PCBS de capa única e dobre en favor dos deseños de varias capas. Unha vez máis, isto pasa ás mans da electrónica moderna, que adoita ser máis móbil.

• Alta calidade: este tipo de PCBS adoita ser mellor que o PCBS monocapa e dobre capa debido á cantidade de traballo e planificación que se debe facer ao fabricar PCBS multicapa. Como resultado, tamén son máis fiables.

• Mellora da durabilidade: os PCBS de varias capas adoitan durar máis debido á súa natureza. Estes PCBS multicapa non só deben soportar o seu propio peso, senón tamén poder manexar a calor e a presión usadas para pegalos. Ademais destes factores, o PCBS multicapa usa varias capas de illamento entre as capas do circuíto, combinándoas con adhesivos preimpregnados e materiais de protección.

• Aumento da flexibilidade: aínda que isto non se aplica a todos os compoñentes PCB multicapa, algúns usan técnicas de construción flexibles, o que resulta en PCBS multicapa flexible. Isto pode ser ideal para aplicacións nas que pode producirse unha lixeira flexión e flexión semirregular. Unha vez máis, isto non se aplica a todos os PCBS multicapa e cantas máis capas engades a un PCB flexible, menos flexible se fai o PCB.

• Máis potente: os PCBS multicapa son compoñentes de alta densidade que combinan varias capas nun SINGLE PCB. Estas distancias próximas fan que as placas estean máis conectadas e as súas propiedades eléctricas inherentes permítenlles acadar maior capacidade e velocidade a pesar de ser máis pequenas.

• Punto de conexión único: os PCBS de varias capas están deseñados para usarse como unidade única en lugar de en serie con outros compoñentes de PCB. Como resultado, teñen un único punto de conexión, en lugar das múltiples conexións necesarias para usar varios PCBS de capa única. Isto resulta beneficioso tamén no deseño de produtos electrónicos, xa que só precisan incluír un único punto de conexión no produto final. Isto é especialmente útil para aparellos electrónicos e dispositivos pequenos deseñados para minimizar o tamaño e o peso.

Estas vantaxes fan que o PCBS multicapa sexa útil nunha variedade de aplicacións, especialmente en dispositivos móbiles e electrónicos de alta función. Á súa vez, a medida que moitas industrias pasan a solucións móbiles, o PCBS de varias capas está a atopar un lugar nun número crecente de aplicacións específicas da industria.

Por que se usan tanto o PCBS multicapa

Desvantaxes do PCBS multicapa

O PCB multicapa ten moitas vantaxes e é adecuado para varias tecnoloxías avanzadas. Non obstante, este tipo de PCBS non son adecuados para todas as aplicacións. De feito, varias desvantaxes poden superar as vantaxes do PCBS multicapa, especialmente para produtos electrónicos con menor custo e complexidade. Estas desvantaxes inclúen:

• Custo máis elevado: os PCBS de varias capas son moito máis caros que os PCBS de capa única e dobre en cada etapa do proceso de fabricación. Son difíciles de deseñar e levan moito tempo solucionar posibles problemas. Tamén requiren procesos de fabricación moi complexos para producir, o que require moito tempo e traballo para os montadores. Ademais, debido á natureza destes PCBS, os erros cometidos durante a fabricación ou a montaxe son moi difíciles de reelaborar, o que resulta en custos manuais adicionais ou cargas por chatarra. Ademais, o equipo usado para producir PCBS multicapa é moi caro porque aínda é unha tecnoloxía relativamente nova. Por todas estas razóns, a non ser que o tamaño pequeno sexa unha necesidade absoluta para unha aplicación, unha alternativa máis barata pode ser unha mellor opción.

• Produción complexa: os PCBS multicapa son máis difíciles de producir que outros tipos de PCB, requirindo máis tempo de deseño e técnicas de fabricación coidadosas. Isto é porque incluso pequenos defectos no deseño ou fabricación de PCB poden facelo ineficaz.

• Dispoñibilidade limitada: un dos maiores problemas con PCBS multicapa son as máquinas necesarias para producilas. Non todos os fabricantes de PCB teñen a necesidade nin a necesidade para tal máquina, polo que non todos os fabricantes de PCB a levan. Isto limita o número de fabricantes de PCB que se poden usar para producir PCBS multicapa para clientes. Polo tanto, é aconsellable informarse detidamente sobre as capacidades do fabricante de PCB en PCBS multicapa antes de decidir por un fabricante de PCB como fabricante por contrato.

• Requírese un deseñador técnico: como se mencionou anteriormente, os PCBS de varias capas requiren moito deseño previamente. Sen experiencia previa, isto pode ser problemático. As placas multicapa requiren interconexións entre capas, pero deben reducir simultaneamente os problemas de diafonía e impedancia.Un único problema no deseño pode resultar nunha placa que non funciona correctamente.

• Tempo de produción: a medida que aumenta a complexidade, tamén aumentan os requisitos de fabricación. Isto xoga un papel fundamental na facturación de PCBS multicapa: cada placa leva moito tempo en producirse, o que resulta en máis custos laborais. Ademais, pode levar a un intervalo de tempo máis longo entre realizar un pedido e recibir o produto, o que pode ser problemático nalgúns casos.

Non obstante, estes problemas non desapareceron da utilidade de PCBS multicapa. Aínda que adoitan custar máis que o PCBS dunha capa, o PCBS multicapa ten moitas vantaxes sobre este tipo de placas de circuíto impreso.

Vantaxes de PCBS multicapa sobre alternativas de capa única

As vantaxes do PCBS de varias capas fronte ás alternativas de capa única fanse aínda máis evidentes. Algunhas das melloras clave que ofrece PCBS multicapa inclúen:

• Maior densidade de montaxe: aínda que a densidade do PCBS dunha capa está limitada pola súa superficie, o PCBS multicapa multiplica a súa densidade por capas. A pesar do menor tamaño do PCB, o aumento da densidade permite unha maior funcionalidade, aumentando a capacidade e a velocidade.

• Tamaño máis pequeno: en xeral, os PCBS multicapa son máis pequenos que os PCBS dunha capa. Mentres que o PCBS de capa única debe aumentar a superficie do circuíto aumentando o tamaño, o PCBS de varias capas aumenta a superficie engadindo capas, reducindo así o tamaño global. Isto permite empregar PCBS multicapa de maior capacidade en dispositivos máis pequenos, mentres que PCBS dunha capa de maior capacidade debe instalarse en produtos máis grandes.

• Menor peso: a integración de compoñentes en PCBS multicapa significa menos necesidade de conectores e outros compoñentes, proporcionando unha solución lixeira para aplicacións eléctricas complexas. O PCBS multicapa pode realizar a mesma cantidade de traballo que o PCBS dunha soa capa, pero cun tamaño menor, menos compoñentes conectados e un peso reducido. Esta é unha consideración esencial para os pequenos dispositivos electrónicos nos que o peso é unha preocupación.

• Características de deseño melloradas: en xeral, o PCBS de varias capas pode superar o PCBS de capa única media. Ao combinar características de impedancia máis controladas, un maior blindaxe EMI e unha calidade de deseño mellorada en xeral, o PCBS multicapa pode conseguir máis, a pesar de ser máis pequeno e lixeiro.

Por que se usan tanto o PCBS multicapa

Entón, que significan estes factores á hora de decidir sobre estruturas multicapa e monocapa? Esencialmente, se desexa producir equipos pequenos, lixeiros e complexos onde a calidade é fundamental, o PCBS multicapa pode ser a mellor opción. Non obstante, se o tamaño e o peso non son factores importantes no deseño do produto, os deseños de PCB dunha ou dúas capas poden ser máis rendibles.