Atualmente, a tendência cada vez mais compacta dos produtos eletrônicos requer o design tridimensional de placas de circuito impresso por multicamadas. No entanto, o empilhamento de camadas levanta novas questões relacionadas a essa perspectiva de design. Um dos problemas é obter uma construção em camadas de alta qualidade para o projeto.

À medida que os circuitos impressos mais e mais complexos compostos por várias camadas são produzidos, o empilhamento de PCBs se tornou particularmente importante.

Um bom design de pilha de PCB é essencial para reduzir a radiação de loops de PCB e circuitos relacionados. Pelo contrário, a má acumulação pode aumentar significativamente a radiação, o que é prejudicial do ponto de vista de segurança.
O que é PCB Stackup?
Antes da conclusão do design final do layout, o PCB Stackup camadas o isolador e o cobre da PCB. Desenvolver empilhamento eficaz é um processo complexo. O PCB conecta energia e sinais entre os dispositivos físicos, e a camada correta dos materiais da placa de circuito afeta diretamente sua função.

Por que precisamos laminar a PCB?
O desenvolvimento da pilha de PCB é essencial para projetar placas de circuito eficientes. A pilha de PCB tem muitos benefícios, porque a estrutura multicamada pode melhorar a distribuição de energia, evitar interferências eletromagnéticas, limitar a interferência cruzada e suportar a transmissão de sinal de alta velocidade.

Embora o principal objetivo do empilhamento seja colocar vários circuitos eletrônicos em uma placa por meio de várias camadas, a estrutura empilhada dos PCBs também oferece outras vantagens importantes. Essas medidas incluem minimizar a vulnerabilidade dos quadros de circuito ao ruído externo e reduzir os problemas de diafonia e impedância em sistemas de alta velocidade.

Uma boa pilha de PCB também pode ajudar a garantir mais custos finais de produção. Ao maximizar a eficiência e melhorar a compatibilidade eletromagnética de todo o projeto, o empilhamento de PCB pode economizar efetivamente tempo e dinheiro.

Precauções e regras para design de laminado de PCB
● Número de camadas
O empilhamento simples pode incluir PCBs de quatro camadas, enquanto as placas mais complexas exigem laminação seqüencial profissional. Embora mais complexo, o maior número de camadas permite que os designers tenham mais espaço de layout sem aumentar o risco de encontrar soluções impossíveis.

Geralmente, oito ou mais camadas são necessárias para obter o melhor arranjo e espaçamento da camada para maximizar a funcionalidade. O uso de planos de qualidade e planos de energia nas placas multicamadas também pode reduzir a radiação.

● Arranjo de camada
O arranjo da camada de cobre e a camada isolante que constituem o circuito constituem a operação de sobreposição de PCB. Para evitar a deformação do PCB, é necessário tornar a seção transversal da placa simétrica e equilibrada ao colocar as camadas. Por exemplo, em uma placa de oito camadas, a espessura do segundo e da sétima camadas deve ser semelhante para alcançar o melhor equilíbrio.

A camada de sinal deve sempre ser adjacente ao plano, enquanto o plano de potência e o plano de qualidade são estritamente acoplados. É melhor usar vários planos de terra, porque geralmente reduzem a radiação e diminuem a impedância do solo.

● Tipo de material de camada
As propriedades térmicas, mecânicas e elétricas de cada substrato e como elas interagem são críticas para a escolha de materiais laminados de PCB.

A placa de circuito é geralmente composta por um forte núcleo de substrato de fibra de vidro, que fornece a espessura e a rigidez do PCB. Alguns PCBs flexíveis podem ser feitos de plásticos flexíveis de alta temperatura.

A camada de superfície é uma folha fina feita de folha de cobre presa à placa. O cobre existe em ambos os lados de uma PCB de dupla face, e a espessura do cobre varia de acordo com o número de camadas da pilha de PCB.

Cubra a parte superior da folha de cobre com uma máscara de solda para fazer com que os traços de cobre entre em contato com outros metais. Este material é essencial para ajudar os usuários a evitar soldar a localização correta dos fios do jumper.

Uma camada de impressão de tela é aplicada na máscara de solda para adicionar símbolos, números e letras para facilitar a montagem e permitir que as pessoas entendam melhor a placa de circuito.

● Determine a fiação e através de orifícios
Os designers devem rotear sinais de alta velocidade na camada intermediária entre as camadas. Isso permite que o plano de aterramento forneça blindagem que contém radiação emitida da pista em alta velocidade.

A colocação do nível do sinal próximo ao nível do plano permite que a corrente de retorno flua no plano adjacente, minimizando assim a indutância do caminho de retorno. Não há capacitância suficiente entre poder adjacente e planos de terra para fornecer dissociação abaixo de 500 MHz usando técnicas de construção padrão.

● Espaçamento entre camadas
Devido à capacitância reduzida, o acoplamento apertado entre o sinal e o plano de retorno atual é crítico. Os planos de energia e terra também devem ser fortemente acoplados.

As camadas de sinal devem sempre estar próximas uma da outra, mesmo que estejam localizadas em planos adjacentes. O acoplamento apertado e o espaçamento entre as camadas são essenciais para sinais ininterruptos e funcionalidade geral.

Resumindo
Existem muitos designs diferentes de placas de PCB multicamadas na tecnologia de empilhamento de PCB. Quando várias camadas estão envolvidas, uma abordagem tridimensional que considera a estrutura interna e o layout da superfície deve ser combinada. Com as altas velocidades de operação dos circuitos modernos, o design cuidadoso de empilhamento de PCB deve ser feito para melhorar os recursos de distribuição e limitar a interferência. Uma PCB mal projetada pode reduzir a transmissão de sinal, fabricação, transmissão de energia e confiabilidade a longo prazo.