Che cosa è PCB multistrato?

Un PCB multistrato è definito come un PCB composto da tre o più strati di lamina di rame conduttivo. Sembrano strati di circuiti stampati a doppia faccia, laminati e incollati insieme, con più strati di isolamento tra di loro. L’intera struttura è disposta in modo tale che due strati siano posti sul lato superficiale del PCB per connettersi all’ambiente. Tutti i collegamenti elettrici tra gli strati sono realizzati con fori passanti come fori passanti elettrodeposti, fori ciechi e fori interrati. Questo metodo può quindi essere applicato per generare PCB altamente complessi di diverse dimensioni.

Perché i PCB multistrato sono così ampiamente utilizzati?

I PCB multistrato sono nati in risposta ai cambiamenti in continua evoluzione nel settore dell’elettronica. Nel tempo, le funzioni dei dispositivi elettronici sono diventate sempre più complesse, richiedendo PCB sempre più complessi. Sfortunatamente, i PCB sono limitati da problemi come rumore, capacità parassite e diafonia, quindi è necessario seguire determinati vincoli di progettazione. Queste considerazioni progettuali hanno reso difficile ottenere prestazioni soddisfacenti da PCB a lato singolo o addirittura a doppio lato, da qui la nascita di PCB multistrato.

L’incapsulamento della potenza dei PCB a doppio strato in questo formato è solo una frazione delle dimensioni e i PCB multistrato stanno diventando sempre più popolari nell’elettronica. Sono disponibili in una varietà di formati e spessori per soddisfare le esigenze delle loro applicazioni estese, con variazioni che vanno da 4 a 12 strati. Il numero di strati è solitamente pari perché strati dispari possono causare problemi nel circuito, come deformazioni, e non sono economici da produrre. La maggior parte delle applicazioni richiede da quattro a otto livelli, ma applicazioni come dispositivi mobili e smartphone tendono a utilizzare circa 12 livelli, mentre alcuni produttori specializzati di PCB hanno la capacità di produrre quasi 100 livelli. Tuttavia, i PCB multistrato con più strati sono rari perché sono estremamente convenienti.

Perché i PCB multistrato sono così ampiamente utilizzati?

Sebbene i PCB multistrato tendano ad essere più costosi e laboriosi da produrre, stanno diventando una parte importante della tecnologia moderna. Ciò è dovuto principalmente ai numerosi vantaggi che offrono, soprattutto se confrontati con le varietà a un piano e a due piani.

Vantaggi dei PCB multistrato

Da un punto di vista tecnico, i PCB multistrato presentano numerosi vantaggi nella progettazione. Questi vantaggi del PCB multistrato includono:

• Piccole dimensioni: uno dei vantaggi più importanti e acclamati dell’utilizzo di circuiti stampati multistrato è la loro dimensione. A causa del loro design a strati, i PCB multistrato sono essi stessi più piccoli di altri PCB con funzionalità simili. Ciò ha portato enormi vantaggi all’elettronica moderna poiché la tendenza attuale è verso gadget più piccoli, più compatti ma più potenti come smartphone, laptop, tablet e dispositivi indossabili.

• Costruzione leggera: PCB più piccoli vengono utilizzati per un peso più leggero, soprattutto perché i connettori multipli necessari per l’interconnessione di PCB a strato singolo e doppio vengono eliminati a favore di design multistrato. Ancora una volta, questo fa il gioco dell’elettronica moderna, che tende ad essere più mobile.

• Alta qualità: questi tipi di PCB tendono ad essere migliori dei PCB a strato singolo e doppio a causa della quantità di lavoro e pianificazione che deve essere eseguita durante la fabbricazione di PCB multistrato. Di conseguenza, sono anche più affidabili.

• Maggiore durata: i PCB multistrato tendono a durare più a lungo a causa della loro natura. Questi PCB multistrato non devono solo sopportare il proprio peso, ma anche essere in grado di gestire il calore e la pressione utilizzati per incollarli insieme. Oltre a questi fattori, i PCB multistrato utilizzano più strati di isolamento tra gli strati del circuito, combinandoli con adesivi preimpregnati e materiali protettivi.

• Maggiore flessibilità: sebbene ciò non si applichi a tutti i componenti PCB multistrato, alcuni utilizzano tecniche di costruzione flessibili, risultando in PCB multistrato flessibili. Questo può essere l’ideale per applicazioni in cui possono verificarsi lievi piegature e piegature su base semi-regolare. Ancora una volta, questo non si applica a tutti i PCB multistrato e più strati si aggiungono a un PCB flessibile, meno flessibile diventa il PCB.

• Più potente: i PCB multistrato sono componenti ad altissima densità che combinano più strati in un SINGOLO PCB. Queste distanze ravvicinate rendono le schede più connesse e le loro proprietà elettriche intrinseche consentono loro di raggiungere una maggiore capacità e velocità nonostante siano più piccole.

• Punto di connessione singolo: i PCB multistrato sono progettati per essere utilizzati come unità singola anziché in serie con altri componenti PCB. Di conseguenza, hanno un unico punto di connessione, anziché le connessioni multiple necessarie per utilizzare più PCB a strato singolo. Ciò si rivela vantaggioso anche nella progettazione di prodotti elettronici, poiché devono includere solo un singolo punto di connessione nel prodotto finale. Ciò è particolarmente utile per piccoli dispositivi elettronici e gadget progettati per ridurre al minimo le dimensioni e il peso.

Questi vantaggi rendono i PCB multistrato utili in una varietà di applicazioni, in particolare i dispositivi mobili e l’elettronica ad alte funzioni. A loro volta, poiché molti settori passano alle soluzioni mobili, i PCB multistrato stanno trovando posto in un numero crescente di applicazioni specifiche del settore.

Perché i PCB multistrato sono così ampiamente utilizzati?

Svantaggi dei PCB multistrato

Il PCB multistrato presenta molti vantaggi ed è adatto a varie tecnologie avanzate. Tuttavia, questi tipi di PCB non sono adatti a tutte le applicazioni. In effetti, diversi svantaggi possono superare i vantaggi dei PCB multistrato, specialmente per l’elettronica con costi e complessità inferiori. Questi svantaggi includono:

• Costo più elevato: i PCB multistrato sono molto più costosi dei PCB a strato singolo e doppio in ogni fase del processo di produzione. Sono difficili da progettare e richiedono molto tempo per risolvere eventuali problemi. Richiedono anche processi di produzione altamente complessi per la produzione, che richiedono molto tempo e manodopera per gli assemblatori. Inoltre, a causa della natura di questi PCB, eventuali errori commessi durante la produzione o l’assemblaggio sono estremamente difficili da rielaborare, con conseguenti costi di manodopera aggiuntivi o spese di scarto. Inoltre, l’attrezzatura utilizzata per produrre PCB multistrato è molto costosa perché è ancora una tecnologia relativamente nuova. Per tutti questi motivi, a meno che le piccole dimensioni non siano una necessità assoluta per un’applicazione, un’alternativa più economica può essere una scelta migliore.

• Produzione complessa: i PCB multistrato sono più difficili da produrre rispetto ad altri tipi di PCB, richiedono più tempo di progettazione e tecniche di produzione attente. Questo perché anche piccoli difetti nella progettazione o produzione del PCB possono renderlo inefficace.

• Disponibilità limitata: uno dei maggiori problemi con i PCB multistrato sono le macchine necessarie per produrli. Non tutti i produttori di PCB hanno i mezzi o la necessità per una macchina del genere, quindi non tutti i produttori di PCB la portano. Ciò limita il numero di produttori di PCB che possono essere utilizzati per produrre PCB multistrato per i clienti. Pertanto, è consigliabile informarsi attentamente sulle capacità del produttore di PCB nei PCB multistrato prima di decidere un produttore di PCB come produttore a contratto.

• È richiesto un progettista tecnico: come accennato in precedenza, i PCB multistrato richiedono molta progettazione in anticipo. Senza esperienza precedente, questo può essere problematico. Le schede multistrato richiedono interconnessioni tra gli strati, ma devono ridurre contemporaneamente diafonia e problemi di impedenza.Un singolo problema nella progettazione può portare a una scheda che non funziona correttamente.

• Tempo di produzione: con l’aumentare della complessità, aumentano anche i requisiti di produzione. Questo gioca un ruolo chiave nel fatturato dei PCB multistrato: ogni scheda richiede molto tempo per essere prodotta, con conseguente aumento dei costi di manodopera. Inoltre, può portare a un intervallo di tempo più lungo tra l’invio di un ordine e la ricezione del prodotto, che in alcuni casi può essere problematico.

Tuttavia, questi problemi non sono scomparsi dall’utilità dei PCB multistrato. Sebbene tendano a costare più dei PCB a strato singolo, i PCB multistrato presentano molti vantaggi rispetto a questo tipo di circuito stampato.

Vantaggi dei PCB multistrato rispetto alle alternative a strato singolo

I vantaggi dei PCB multistrato rispetto alle alternative a strato singolo diventano ancora più evidenti. Alcuni dei miglioramenti chiave forniti dai PCB multistrato includono:

• Maggiore densità di assemblaggio: mentre la densità dei PCB a strato singolo è limitata dalla loro superficie, i PCB multistrato moltiplicano la loro densità per stratificazione. Nonostante le dimensioni ridotte del PCB, l’aumento della densità consente una maggiore funzionalità, aumentando la capacità e la velocità.

• Dimensioni ridotte: nel complesso, i PCB multistrato sono più piccoli dei PCB a strato singolo. Mentre i PCB a strato singolo devono aumentare l’area superficiale del circuito aumentando le dimensioni, i PCB multistrato aumentano l’area superficiale aggiungendo strati, riducendo così la dimensione complessiva. Ciò consente di utilizzare PCB multistrato di capacità maggiore in dispositivi più piccoli, mentre PCB monostrato di maggiore capacità devono essere installati in prodotti più grandi.

• Peso ridotto: l’integrazione dei componenti in PCB multistrato significa meno necessità di connettori e altri componenti, fornendo una soluzione leggera per applicazioni elettriche complesse. I PCB multistrato possono svolgere la stessa quantità di lavoro di più PCB a strato singolo, ma con dimensioni inferiori, meno componenti collegati e peso ridotto. Questa è una considerazione essenziale per i piccoli dispositivi elettronici in cui il peso è un problema.

• Funzionalità di progettazione avanzate: nel complesso, i PCB multistrato possono superare la media dei PCB a strato singolo. Combinando caratteristiche di impedenza più controllate, una maggiore schermatura EMI e una qualità complessiva del design migliorata, i PCB multistrato possono ottenere di più, nonostante siano più piccoli e leggeri.

Perché i PCB multistrato sono così ampiamente utilizzati?

Quindi, cosa significano questi fattori quando si decidono le strutture multistrato e monostrato? In sostanza, se si desidera produrre apparecchiature piccole, leggere e complesse in cui la qualità è fondamentale, i PCB multistrato potrebbero essere la scelta migliore. Tuttavia, se le dimensioni e il peso non sono fattori importanti nella progettazione del prodotto, i progetti di PCB a strato singolo o doppio possono essere più convenienti.