O projeto de uma PCB multicamadas (placa de circuito impresso) pode ser muito complicado. O fato de o projeto exigir ainda o uso de mais de duas camadas significa que o número necessário de circuitos não poderá ser instalado apenas nas superfícies superior e inferior. Mesmo quando o circuito cabe nas duas camadas externas, o projetista da PCB pode decidir adicionar camadas de energia e de aterramento internamente para corrigir defeitos de desempenho.

Desde problemas térmicos até problemas complexos de EMI (interferência eletromagnética) ou ESD (descarga eletrostática), há muitos fatores diferentes que podem levar a um desempenho abaixo do ideal do circuito e precisam ser resolvidos e eliminados. Entretanto, embora sua primeira tarefa como projetista seja corrigir problemas elétricos, é igualmente importante não ignorar a configuração física da placa de circuito. Placas eletricamente intactas ainda podem entortar ou torcer, dificultando ou mesmo impossibilitando a montagem. Felizmente, a atenção à configuração física da PCB durante o ciclo de projeto minimizará problemas futuros de montagem. O equilíbrio camada a camada é um dos aspectos principais de uma placa de circuito mecanicamente estável.

01
Empilhamento de PCB balanceado

O empilhamento balanceado é uma pilha na qual a superfície da camada e a estrutura da seção transversal da placa de circuito impresso são razoavelmente simétricas. O objetivo é eliminar áreas que possam se deformar quando submetidas a esforços durante o processo produtivo, principalmente na fase de laminação. Quando a placa de circuito está deformada, é difícil colocá-la na horizontal para montagem. Isto é especialmente verdadeiro para placas de circuito que serão montadas em linhas automatizadas de montagem e colocação em superfície. Em casos extremos, a deformação pode até dificultar a montagem do PCBA (conjunto de placa de circuito impresso) montado no produto final.

Os padrões de inspeção do IPC devem evitar que as placas mais dobradas cheguem ao seu equipamento. No entanto, se o processo do fabricante da PCB não estiver completamente fora de controle, então a causa raiz da maioria das dobras ainda está relacionada ao design. Portanto, é recomendável que você verifique cuidadosamente o layout da PCB e faça os ajustes necessários antes de fazer seu primeiro pedido de protótipo. Isto pode evitar rendimentos fracos.

02
Seção da placa de circuito

Uma razão comum relacionada ao projeto é que a placa de circuito impresso não será capaz de atingir um nivelamento aceitável porque sua estrutura de seção transversal é assimétrica em relação ao seu centro. Por exemplo, se um projeto de 8 camadas usa 4 camadas de sinal ou cobre sobre o centro cobre planos locais relativamente leves e 4 planos relativamente sólidos abaixo, a tensão em um lado da pilha em relação ao outro pode causar Após a gravação, quando o material for laminado por aquecimento e prensagem, todo o laminado ficará deformado.

Portanto, é uma boa prática projetar a pilha de modo que o tipo de camada de cobre (plano ou sinal) seja espelhado em relação ao centro. Na figura abaixo, os tipos superior e inferior correspondem, L2-L7, L3-L6 e L4-L5. Provavelmente a cobertura de cobre em todas as camadas de sinal é comparável, enquanto a camada planar é composta principalmente de cobre fundido sólido. Se for esse o caso, a placa de circuito tem uma boa oportunidade de completar uma superfície plana e plana, ideal para montagem automatizada.

03
Espessura da camada dielétrica PCB

Também é um bom hábito equilibrar a espessura da camada dielétrica de toda a pilha. Idealmente, a espessura de cada camada dielétrica deve ser espelhada de maneira semelhante ao espelhamento do tipo de camada.

Quando a espessura é diferente, pode ser difícil obter um grupo de materiais que seja fácil de fabricar. Às vezes, devido a características como traços de antena, o empilhamento assimétrico pode ser inevitável, porque pode ser necessária uma distância muito grande entre o traço da antena e seu plano de referência, mas certifique-se de explorar e esgotar tudo antes de prosseguir. Outras opções. Quando é necessário um espaçamento dielétrico irregular, a maioria dos fabricantes pede para relaxar ou abandonar completamente as tolerâncias de curvatura e torção e, se não puderem desistir, podem até desistir do trabalho. Eles não querem reconstruir vários lotes caros com baixos rendimentos e, finalmente, obter unidades qualificadas suficientes para atender à quantidade original do pedido.

04
Problema de espessura de PCB

Arcos e torções são os problemas de qualidade mais comuns. Quando sua pilha está desequilibrada, há outra situação que às vezes causa controvérsia na inspeção final: a espessura geral da PCB em diferentes posições da placa de circuito mudará. Essa situação é causada por descuidos de projeto aparentemente menores e é relativamente incomum, mas pode acontecer se o seu layout sempre tiver cobertura de cobre irregular em múltiplas camadas no mesmo local. Geralmente é visto em placas que usam pelo menos 2 onças de cobre e um número relativamente alto de camadas. O que aconteceu foi que uma área da placa apresentava uma grande quantidade de área derramada com cobre, enquanto a outra parte estava relativamente livre de cobre. Quando essas camadas são laminadas juntas, o lado que contém cobre é pressionado até uma espessura, enquanto o lado sem cobre ou sem cobre é pressionado.

A maioria das placas de circuito que usam meia onça ou 1 onça de cobre não serão muito afetadas, mas quanto mais pesado o cobre, maior será a perda de espessura. Por exemplo, se você tiver 8 camadas de 3 onças de cobre, as áreas com cobertura de cobre mais leve podem facilmente ficar abaixo da tolerância de espessura total. Para evitar que isso aconteça, despeje o cobre uniformemente em toda a superfície da camada. Se isso for impraticável por considerações elétricas ou de peso, pelo menos adicione alguns furos passantes revestidos na camada de cobre leve e certifique-se de incluir almofadas para furos em cada camada. Estas estruturas de furo/almofada fornecerão suporte mecânico no eixo Y, reduzindo assim a perda de espessura.

05
Sacrifique o sucesso

Mesmo ao projetar e projetar PCBs multicamadas, você deve prestar atenção ao desempenho elétrico e à estrutura física, mesmo que precise comprometer esses dois aspectos para obter um design geral prático e fabricável. Ao pesar várias opções, lembre-se que se for difícil ou impossível o preenchimento da peça devido à deformação do arco e formas torcidas, um projeto com características elétricas perfeitas é de pouca utilidade. Equilibre a pilha e preste atenção à distribuição do cobre em cada camada. Essas etapas aumentam a possibilidade de finalmente obter uma placa de circuito fácil de montar e instalar.