Postoji mnogo različitih slojeva u dizajnu i proizvodnji tiskana pločica. Ovi slojevi mogu biti manje poznati, a ponekad čak i uzrokovati zbrku, čak i za ljude koji često rade s njima. Postoje fizički slojevi za spojeve krugova na pločici, a zatim postoje slojevi za projektiranje ovih slojeva u PCB CAD alatu. Pogledajmo značenje svega ovoga i objasnimo slojeve PCB-a.

Opis sloja PCB-a u tiskanoj ploči

Kao i gornja grickalica, tiskana ploča se sastoji od više slojeva. Čak je i jednostavna jednostrana (jednoslojna) ploča sastavljena od vodljivog metalnog sloja i osnovnog sloja koji su spojeni zajedno. Kako se povećava složenost PCB-a, povećavat će se i broj slojeva unutar njega.

Višeslojni PCB imat će jedan ili više slojeva jezgre izrađenih od dielektričnih materijala. Ovaj se materijal obično izrađuje od tkanine od stakloplastike i ljepila od epoksidne smole, a koristi se kao izolacijski sloj između dva metalna sloja koji su 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, prethodno impregniranih smolom zvanom “prepreg”. Prepregovi su u osnovi nestvrdnuti materijali jezgre, a kada se stave pod tlak zagrijavanja procesa laminiranja, oni se tope i povezuju slojeve zajedno. Prepreg će se također koristiti kao izolator između metalnih slojeva.

Metalni sloj na višeslojnoj PCB vodit će električni signal kruga točku po točku. 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 ravnine. To omogućuje svim dijelovima da lako uđu u ravninu zrakoplova kroz male rupe ispunjene lemom, bez potrebe za ožičenjem napajanja i uzemljenja u cijelom dizajnu. Također doprinosi električnoj izvedbi dizajna osiguravajući elektromagnetsku zaštitu i dobar povratni put za tragove signala

Slojevi tiskanih ploča u alatima za projektiranje PCB-a

Da bi se stvorili slojevi na fizičkoj ploči s krugom, potrebna je slikovna datoteka uzorka tragova metala koju proizvođač može upotrijebiti za konstruiranje ploče. Kako bi stvorili ove slike, CAD alati za dizajn PCB-a imaju vlastiti skup slojeva sklopnih ploča koje inženjeri mogu koristiti prilikom projektiranja ploča. Nakon dovršetka dizajna, ti različiti CAD slojevi bit će izvezeni proizvođaču kroz skup izlaznih datoteka za proizvodnju i montažu.

Svaki metalni sloj na pločici je predstavljen s jednim ili više slojeva u alatu za dizajn PCB-a. Normalno, dielektrični slojevi (jezgra i prepreg) nisu predstavljeni CAD slojevima, iako će to varirati ovisno o tehnologiji sklopne ploče koja će se dizajnirati, 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 su atributi važni za različite kalkulatore i simulatore koje će alat za dizajn koristiti za određivanje točnih vrijednosti metalnih tragova i prostora.

Uz dobivanje zasebnog sloja za svaki metalni sloj pločice u alatu za dizajn PCB-a, bit će i CAD slojevi posvećeni maski za lemljenje, pasti za lemljenje i oznakama za sitotisak. Nakon što su pločice laminirane zajedno, na pločice se nanose maske, paste i sredstva za sitotisak, tako da one nisu fizički slojevi stvarnih ploča. Međutim, kako bi proizvođačima PCB-a pružili informacije potrebne za primjenu ovih materijala, oni također moraju stvoriti vlastite slikovne datoteke iz PCB CAD sloja. Konačno, alat za dizajn PCB-a također će imati ugrađene mnoge druge slojeve za dobivanje 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 sloja PCB-a

Osim projektiranja jednoslojnih ili višeslojnih tiskanih ploča, CAD alati se danas koriste i u drugim tehnikama projektiranja PCB-a. Fleksibilni i kruti fleksibilni dizajni imat će ugrađene fleksibilne slojeve, a ti slojevi moraju biti predstavljeni u CAD alatima za dizajn PCB-a. Ne samo da je potrebno prikazati ove slojeve u alatu za rad, već je potrebno i napredno 3D radno okruženje u alatu. To će dizajnerima omogućiti da vide kako se fleksibilni dizajn savija i odvija te stupanj i kut savijanja kada se koristi.

Druga tehnologija koja zahtijeva dodatne CAD slojeve je ispisna ili hibridna elektronska tehnologija. Ovi dizajni se proizvode dodavanjem ili “tiskom” metala i dielektričnih materijala na podlogu umjesto primjenom postupka suptraktivnog jetkanja kao u standardnim PCB-ima. Kako bi se prilagodili ovoj situaciji, alati za dizajn PCB-a moraju biti sposobni prikazati i dizajnirati ove dielektrične slojeve uz standardne slojeve metala, maske, paste i sitotiska.