Il contenuto della pila di strati del circuito stampato

Ci sono molti strati diversi nella progettazione e produzione di circuito stampato. Questi livelli possono essere meno familiari e talvolta persino causare confusione, anche per le persone che spesso lavorano con loro. Ci sono strati fisici per le connessioni dei circuiti sulla scheda del circuito, e poi ci sono strati per la progettazione di questi strati nello strumento PCB CAD. Diamo un’occhiata al significato di tutto questo e spieghiamo gli strati del PCB.

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Descrizione dello strato PCB nel circuito stampato

Come lo snack sopra, il circuito stampato è composto da più strati. Anche una semplice scheda a un lato (a uno strato) è composta da uno strato metallico conduttivo e uno strato di base che sono composti insieme. All’aumentare della complessità del PCB, aumenterà anche il numero di strati al suo interno.

Un PCB multistrato avrà uno o più strati centrali realizzati con materiali dielettrici. Questo materiale è solitamente costituito da tessuto in fibra di vetro e adesivo in resina epossidica, e viene utilizzato come strato isolante tra due strati metallici immediatamente adiacenti. A seconda di quanti strati fisici richiede la scheda, ci saranno più strati di metallo e materiale di base. Tra ogni strato metallico vi sarà uno strato di fibra di vetro in fibra di vetro, preimpregnato con una resina chiamata “prepreg”. I preimpregnati sono fondamentalmente materiali d’anima non polimerizzati e, quando posti sotto la pressione di riscaldamento del processo di laminazione, fondono e collegano gli strati insieme. Il preimpregnato verrà utilizzato anche come isolante tra gli strati metallici.

Lo strato metallico sul PCB multistrato condurrà punto per punto il segnale elettrico del circuito. Per i segnali convenzionali, utilizzare tracce metalliche più sottili, mentre per le reti di alimentazione e di massa, utilizzare tracce più larghe. Le schede multistrato di solito utilizzano un intero strato di metallo per formare un piano di alimentazione o di massa. Ciò consente a tutte le parti di entrare facilmente nel piano del velivolo attraverso piccoli fori riempiti con saldatura, senza la necessità di cablare l’alimentazione e i piani di terra durante tutto il progetto. Contribuisce anche alle prestazioni elettriche del design fornendo schermatura elettromagnetica e un buon percorso di ritorno solido per le tracce del segnale

Strati di circuiti stampati negli strumenti di progettazione PCB

Per creare gli strati sul circuito fisico, è necessario un file immagine del modello di traccia metallica che il produttore può utilizzare per costruire il circuito. Per creare queste immagini, gli strumenti CAD di progettazione PCB dispongono di un proprio set di livelli di circuiti stampati che gli ingegneri possono utilizzare durante la progettazione dei circuiti stampati. Una volta completato il progetto, questi diversi livelli CAD verranno esportati al produttore tramite una serie di file di output di produzione e assemblaggio.

Ciascuno strato di metallo sul circuito stampato è rappresentato da uno o più strati nello strumento di progettazione PCB. Normalmente, gli strati dielettrici (core e preimpregnato) non sono rappresentati da strati CAD, anche se questo varierà a seconda della tecnologia del circuito da progettare, di cui parleremo in seguito. Tuttavia, per la maggior parte dei progetti PCB, lo strato dielettrico è rappresentato solo dagli attributi nello strumento di progettazione, al fine di considerare il materiale e la larghezza. Questi attributi sono importanti per i diversi calcolatori e simulatori che lo strumento di progettazione utilizzerà per determinare i valori corretti delle tracce e degli spazi metallici.

Oltre a ottenere uno strato separato per ogni strato metallico del circuito stampato nello strumento di progettazione PCB, ci saranno anche strati CAD dedicati a maschera di saldatura, pasta saldante e segni di serigrafia. Dopo che i circuiti stampati sono stati laminati insieme, maschere, paste e agenti serigrafici vengono applicati ai circuiti stampati, quindi non sono gli strati fisici dei circuiti stampati veri e propri. Tuttavia, per fornire ai produttori di PCB le informazioni necessarie per applicare questi materiali, devono anche creare i propri file di immagine dal livello CAD PCB. Infine, lo strumento di progettazione PCB avrà anche molti altri livelli integrati per ottenere altre informazioni necessarie per scopi di progettazione o documentazione. Ciò può includere altri oggetti metallici sulla o sulla scheda, numeri di parte e contorni dei componenti.

Oltre lo strato PCB standard

Oltre alla progettazione di circuiti stampati a strato singolo o multistrato, gli strumenti CAD sono oggi utilizzati anche in altre tecniche di progettazione PCB. I progetti flessibili flessibili e rigidi avranno strati flessibili integrati e questi strati devono essere rappresentati negli strumenti CAD di progettazione PCB. Non solo è necessario visualizzare questi livelli nello strumento per il funzionamento, ma è anche necessario un ambiente di lavoro 3D avanzato nello strumento. Ciò consentirà ai progettisti di vedere come si piega e si dispiega il design flessibile e il grado e l’angolo di piegatura durante l’uso.

Un’altra tecnologia che richiede livelli CAD aggiuntivi è la tecnologia elettronica stampabile o ibrida. Questi progetti sono realizzati aggiungendo o “stampando” materiali metallici e dielettrici sul substrato invece di utilizzare un processo di incisione sottrattiva come nei PCB standard. Per adattarsi a questa situazione, gli strumenti di progettazione PCB devono essere in grado di visualizzare e progettare questi strati dielettrici oltre agli strati standard di metallo, maschera, pasta e serigrafia.