Il progettista può progettare un circuito stampato (PCB) con numero dispari. Se il cablaggio non richiede uno strato aggiuntivo, perché utilizzarlo? La riduzione degli strati non renderebbe il circuito più sottile? Se ci fosse un circuito in meno, il costo non sarebbe inferiore? Tuttavia, in alcuni casi, l’aggiunta di uno strato ridurrà i costi.

La struttura del circuito
I circuiti stampati hanno due strutture diverse: struttura centrale e struttura a foglio.

Nella struttura del nucleo, tutti gli strati conduttivi del circuito sono rivestiti sul materiale del nucleo; nella struttura rivestita in lamina, solo lo strato conduttivo interno del circuito è rivestito sul materiale del nucleo e lo strato conduttivo esterno è un pannello dielettrico rivestito in lamina. Tutti gli strati conduttivi sono legati insieme tramite un dielettrico utilizzando un processo di laminazione multistrato.

Il materiale nucleare è il pannello rivestito in alluminio su entrambi i lati in fabbrica. Poiché ciascun nucleo ha due lati, quando completamente utilizzato, il numero di strati conduttivi del PCB è pari. Perché non utilizzare la pellicola su un lato e la struttura centrale per il resto? I motivi principali sono: il costo del PCB e il grado di flessione del PCB.

Il vantaggio in termini di costi dei circuiti stampati con numeri pari
A causa della mancanza di uno strato di dielettrico e di lamina, il costo delle materie prime per i PCB con numeri dispari è leggermente inferiore a quello dei PCB con numeri pari. Tuttavia, il costo di lavorazione dei PCB a strato dispari è significativamente più alto di quello dei PCB a strato pari. Il costo di lavorazione dello strato interno è lo stesso; ma la struttura lamina/anima aumenta ovviamente il costo di lavorazione dello strato esterno.

I PCB con strati dispari devono aggiungere un processo di incollaggio dello strato centrale laminato non standard basato sul processo della struttura centrale. Rispetto alla struttura nucleare, l’efficienza produttiva delle fabbriche che aggiungono pellicola alla struttura nucleare diminuirà. Prima della laminazione e dell'incollaggio, il nucleo esterno richiede un'ulteriore lavorazione, che aumenta il rischio di graffi ed errori di incisione sullo strato esterno.

Struttura equilibrata per evitare flessioni
Il motivo migliore per non progettare un PCB con un numero dispari di strati è che un numero dispari di circuiti stampati è facile da piegare. Quando il PCB viene raffreddato dopo il processo di incollaggio del circuito multistrato, la diversa tensione di laminazione della struttura centrale e della struttura rivestita in foglio causerà la flessione del PCB quando si raffredda. All'aumentare dello spessore del circuito, aumenta il rischio di piegatura di un PCB composito con due strutture diverse. La chiave per eliminare la flessione del circuito è adottare uno stack bilanciato.

Sebbene il PCB con un certo grado di flessione soddisfi i requisiti delle specifiche, la successiva efficienza di lavorazione risulterà ridotta, con conseguente aumento dei costi. Poiché durante l'assemblaggio sono necessarie attrezzature e manodopera speciali, la precisione del posizionamento dei componenti risulta ridotta, con conseguenti danni alla qualità.

Utilizzare PCB con numeri pari
Quando nel progetto appare un PCB con numero dispari, è possibile utilizzare i seguenti metodi per ottenere un impilamento bilanciato, ridurre i costi di produzione del PCB ed evitare la piegatura del PCB. I seguenti metodi sono disposti in ordine di preferenza.

Un livello di segnale e usarlo. Questo metodo può essere utilizzato se lo strato di potenza del PCB di progettazione è pari e lo strato di segnale è dispari. Lo strato aggiunto non aumenta il costo, ma può ridurre i tempi di consegna e migliorare la qualità del PCB.

Aggiungi un ulteriore livello di potenza. Questo metodo può essere utilizzato se lo strato di potenza del PCB di progettazione è dispari e lo strato di segnale è pari. Un metodo semplice consiste nell'aggiungere un livello al centro dello stack senza modificare altre impostazioni. Innanzitutto, instradare i fili nel PCB dello strato dispari, quindi copiare lo strato di terra al centro e contrassegnare gli strati rimanenti. Questo è lo stesso delle caratteristiche elettriche di uno strato di lamina ispessito.

Aggiungi uno strato di segnale vuoto vicino al centro dello stack PCB. Questo metodo riduce al minimo lo squilibrio di impilamento e migliora la qualità del PCB. Innanzitutto, segui gli strati dispari da instradare, quindi aggiungi uno strato di segnale vuoto e contrassegna gli strati rimanenti. Utilizzato nei circuiti a microonde e nei circuiti con mezzi misti (diverse costanti dielettriche).

Vantaggi del PCB laminato bilanciato
Basso costo, non facile da piegare, riduce i tempi di consegna e garantisce la qualità.