O conteúdo da pilha de camadas da placa de circuito

Existem muitas camadas diferentes no design e fabricação de placa de circuito impresso. Essas camadas podem ser menos familiares e às vezes até causar confusão, mesmo para as pessoas que costumam trabalhar com elas. Existem camadas físicas para conexões de circuito na placa de circuito e, em seguida, existem camadas para projetar essas camadas na ferramenta PCB CAD. Vamos dar uma olhada no significado de tudo isso e explicar as camadas do PCB.

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Descrição da camada PCB na placa de circuito impresso

Como o lanche acima, a placa de circuito impresso é composta por várias camadas. Mesmo uma placa simples de um lado (uma camada) é composta de uma camada de metal condutora e uma camada de base que são combinadas. Conforme a complexidade do PCB aumenta, o número de camadas dentro dele também aumentará.

Um PCB multicamadas terá uma ou mais camadas de núcleo feitas de materiais dielétricos. Este material é geralmente feito de tecido de fibra de vidro e adesivo de resina epóxi e é usado como uma camada isolante entre duas camadas de metal imediatamente adjacentes a ele. Dependendo de quantas camadas físicas a placa requer, haverá mais camadas de metal e material de núcleo. Entre cada camada metálica haverá uma camada de fibra de vidro, fibra de vidro pré-impregnada com uma resina denominada “prepreg”. Os pré-impregnados são basicamente materiais de núcleo não curados e, quando colocados sob a pressão de aquecimento do processo de laminação, eles derretem e conectam as camadas. O pré-impregnado também será usado como isolante entre as camadas de metal.

A camada de metal no PCB multicamadas conduzirá o sinal elétrico do circuito ponto a ponto. Para sinais convencionais, use traços de metal mais finos, enquanto para redes de energia e aterramento, use traços mais largos. Placas multicamadas geralmente usam uma camada inteira de metal para formar um plano de força ou aterramento. Isso permite que todas as peças entrem facilmente no plano da aeronave através de pequenos orifícios preenchidos com solda, sem a necessidade de conectar a energia e os planos de aterramento em todo o projeto. Também contribui para o desempenho elétrico do projeto, fornecendo blindagem eletromagnética e um bom caminho de retorno sólido para traços de sinal

Camadas de placa de circuito impresso em ferramentas de design de PCB

Para criar as camadas na placa de circuito físico, é necessário um arquivo de imagem do padrão de traço de metal que o fabricante pode usar para construir a placa de circuito. Para criar essas imagens, as ferramentas CAD de design de PCB têm seu próprio conjunto de camadas de placa de circuito para os engenheiros usarem ao projetar placas de circuito. Após a conclusão do projeto, essas diferentes camadas CAD serão exportadas para o fabricante por meio de um conjunto de arquivos de produção e montagem.

Cada camada de metal na placa de circuito é representada por uma ou mais camadas na ferramenta de design PCB. Normalmente, as camadas dielétricas (núcleo e pré-impregnado) não são representadas por camadas CAD, embora isso varie dependendo da tecnologia da placa de circuito a ser projetada, que mencionaremos mais tarde. No entanto, para a maioria dos projetos de PCB, a camada dielétrica é representada apenas pelos atributos na ferramenta de projeto, a fim de considerar o material e a largura. Esses atributos são importantes para as diferentes calculadoras e simuladores que a ferramenta de projeto usará para determinar os valores corretos de traços de metal e espaços.

Além de obter uma camada separada para cada camada de metal da placa de circuito na ferramenta de design de PCB, também haverá camadas CAD dedicadas à máscara de solda, pasta de solda e marcas de serigrafia. Depois que as placas de circuito são laminadas juntas, máscaras, pastas e agentes de impressão de tela são aplicados às placas de circuito, de forma que não sejam as camadas físicas das placas de circuito reais. No entanto, para fornecer aos fabricantes de PCB as informações necessárias para aplicar esses materiais, eles também precisam criar seus próprios arquivos de imagem a partir da camada de PCB CAD. Finalmente, a ferramenta de projeto de PCB também terá muitas outras camadas integradas para obter outras informações necessárias para fins de projeto ou documentação. Isso pode incluir outros objetos de metal na placa, números de peça e contornos de componentes.

Além da camada PCB padrão

Além de projetar placas de circuito impresso de camada única ou multicamadas, as ferramentas CAD também são usadas em outras técnicas de projeto de PCB atualmente. Projetos flexíveis e rígidos flexíveis terão camadas flexíveis incorporadas a eles, e essas camadas devem ser representadas em ferramentas CAD de projeto de PCB. Não só precisa exibir essas camadas na ferramenta para operação, mas também precisa de um ambiente de trabalho 3D avançado na ferramenta. Isso permitirá que os designers vejam como o design flexível se dobra e desdobra e o grau e o ângulo de dobra quando em uso.

Outra tecnologia que requer camadas CAD adicionais é a tecnologia eletrônica híbrida ou imprimível. Esses projetos são fabricados adicionando ou “imprimindo” materiais dielétricos e de metal no substrato, em vez de usar um processo de corrosão subtrativa como nos PCBs padrão. Para se adaptar a essa situação, as ferramentas de projeto de PCB precisam ser capazes de exibir e projetar essas camadas dielétricas além das camadas padrão de metal, máscara, pasta e serigrafia.