Hoy en día, la tendencia cada vez más compacta de los productos electrónicos requiere el diseño tridimensional de placas de circuito impreso multicapa. Sin embargo, el apilamiento de capas plantea nuevos problemas relacionados con esta perspectiva de diseño. Uno de los problemas es obtener una construcción en capas de alta calidad para el proyecto.

A medida que se producen circuitos impresos cada vez más complejos compuestos de múltiples capas, el apilamiento de PCB se ha vuelto particularmente importante.

Un buen diseño de pila PCB es esencial para reducir la radiación de los bucles de PCB y los circuitos relacionados. Por el contrario, la mala acumulación puede aumentar significativamente la radiación, lo que es dañino desde un punto de vista de seguridad.
¿Qué es PCB Stackup?
Antes de que se complete el diseño final del diseño, la pila PCB coloca el aislante y el cobre de la PCB. Desarrollar un apilamiento efectivo es un proceso complejo. PCB conecta la alimentación y las señales entre los dispositivos físicos, y la capas correctas de los materiales de la placa de circuito afecta directamente su función.

¿Por qué necesitamos laminar PCB?
El desarrollo de PCB Stackup es esencial para diseñar placas de circuito eficientes. La pila PCB tiene muchos beneficios, porque la estructura multicapa puede mejorar la distribución de energía, evitar la interferencia electromagnética, limitar la interferencia cruzada y admitir la transmisión de señal de alta velocidad.

Aunque el objetivo principal del apilamiento es colocar múltiples circuitos electrónicos en una placa a través de múltiples capas, la estructura apilada de PCB también proporciona otras ventajas importantes. Estas medidas incluyen minimizar la vulnerabilidad de las placas de circuito al ruido externo y reducir los problemas de diafonía e impedancia en sistemas de alta velocidad.

Una buena pila de PCB también puede ayudar a garantizar los costos de producción finales más bajos. Al maximizar la eficiencia y mejorar la compatibilidad electromagnética de todo el proyecto, el apilamiento de PCB puede ahorrar efectivamente tiempo y dinero.

Precauciones y reglas para el diseño laminado de PCB
● Número de capas
El apilamiento simple puede incluir PCB de cuatro capas, mientras que los tableros más complejos requieren una laminación secuencial profesional. Aunque es más complejo, el mayor número de capas permite a los diseñadores tener más espacio de diseño sin aumentar el riesgo de encontrar soluciones imposibles.

En general, se requieren ocho o más capas para obtener la mejor disposición de capa y espaciado para maximizar la funcionalidad. El uso de planos de calidad y aviones de energía en las placas multicapa también puede reducir la radiación.

● Disposición de capa
La disposición de la capa de cobre y la capa aislante que constituye el circuito constituye la operación de superposición de PCB. Para evitar la deformación de PCB, es necesario hacer que la sección transversal del tablero sea simétrica y equilibrada al colocar las capas. Por ejemplo, en una placa de ocho capas, el grosor de las capas segunda y séptima debería ser similar para lograr el mejor equilibrio.

La capa de señal siempre debe estar adyacente al plano, mientras que el plano de potencia y el plano de calidad se acoplan estrictamente juntos. Es mejor usar múltiples planos terrestres, ya que generalmente reducen la radiación y la impedancia del suelo menor.

● Tipo de material de capa
Las propiedades térmicas, mecánicas y eléctricas de cada sustrato y cómo interactúan son críticas para la elección de los materiales laminados de PCB.

La placa de circuito generalmente está compuesta por un núcleo de sustrato de fibra de vidrio fuerte, que proporciona el grosor y la rigidez de la PCB. Algunos PCB flexibles pueden estar hechos de plásticos flexibles de alta temperatura.

La capa superficial es una lámina delgada hecha de lámina de cobre unida a la placa. El cobre existe en ambos lados de una PCB de doble cara, y el grosor del cobre varía según el número de capas de la pila de PCB.

Cubra la parte superior de la lámina de cobre con una máscara de soldadura para que las trazas de cobre contacten a otros metales. Este material es esencial para ayudar a los usuarios a evitar soldar la ubicación correcta de los cables de puente.

Se aplica una capa de impresión de pantalla en la máscara de soldadura para agregar símbolos, números y letras para facilitar el ensamblaje y permitir que las personas comprendan mejor la placa de circuito.

● Determinar el cableado y los agujeros
Los diseñadores deben enrutar señales de alta velocidad en la capa intermedia entre las capas. Esto permite que el plano de tierra proporcione un blindaje que contenga radiación emitida desde la pista a altas velocidades.

La colocación del nivel de señal cerca del nivel del plano permite que la corriente de retorno fluya en el plano adyacente, minimizando así la inductancia de la ruta de retorno. No hay suficiente capacitancia entre la potencia adyacente y los planos terrestres para proporcionar desacoplamiento por debajo de 500 MHz utilizando técnicas de construcción estándar.

● Espacio entre capas
Debido a la capacitancia reducida, el acoplamiento estricto entre la señal y el plano de retorno de corriente es crítico. La potencia y los planos terrestres también deben estar bien acoplados.

Las capas de señal siempre deben estar cerca entre sí, incluso si están ubicadas en planos adyacentes. El acoplamiento y el espaciado ajustados entre las capas es esencial para señales ininterrumpidas y funcionalidad general.

para resumir
Hay muchos diseños diferentes de la placa PCB multicapa en la tecnología de apilamiento de PCB. Cuando están involucradas múltiples capas, se debe combinar un enfoque tridimensional que considera la estructura interna y el diseño de la superficie. Con las altas velocidades de funcionamiento de los circuitos modernos, se debe hacer un diseño cuidadoso de apilamiento de PCB para mejorar las capacidades de distribución y limitar la interferencia. Una PCB mal diseñada puede reducir la transmisión de señal, la fabricación, la transmisión de energía y la confiabilidad a largo plazo.