Us podeu preguntar si una placa de circuit imprès pot tenir un nombre senar de capes. La resposta és sí, que pot tenir-ne. Però aquest tipus de PCB no es veu sovint. La majoria dels fabricants trien les capes parells per a un millor equilibri i confiança. Si utilitzeu un nombre senar de capes en el vostre disseny, us trobareu amb problemes especials. Només una petita part de la indústria utilitza capes senars perquè aquests problemes ho dificulten.
Sortides de claus
Es poden fabricar PCB de capes imparells, però no s'utilitzen gaire perquè són més difícils de fabricar.
Els dissenys de capes uniformes s'escullen més sovint, ja que són més equilibrats, més estables i menys costosos.
Si feu servir capes senars, és possible que necessiteu dissenys especials, com ara si necessiteu que la PCB es doblegui o encaixi en un espai petit.
Els fabricants poden haver de fer més feina per a les PCB de capes imparells, cosa que pot fer que triguin més i costin més.
Sempre hauríeu de parlar amb el vostre proveïdor de PCB per saber quin la configuració de capes és la millor per al vostre projecte.
Conceptes bàsics de PCB de capes imparells
Què són els PCB de capa imparell?
Quan mireu una placa de circuit imprès, normalment veieu un nombre parell de capes. Una placa de circuit imprès de capa imparella té un apilament amb un nombre imparell de capes conductores, com ara 3, 5 o 7. Aquestes capes inclouen plans de senyal, alimentació i terra. La majoria de dissenys de PCB multicapa utilitzen nombres parells perquè són més fàcils d'equilibrar i fabricar. Si trieu un nombre imparell de capes, és possible que vulgueu estalviar espai o satisfer una necessitat de disseny especial. Tanmateix, us enfrontareu a reptes addicionals amb aquest tipus de placa multicapa de PCB.
Nota: Només una petita part de la indústria utilitza PCB de capes imparells. La majoria dels dissenyadors prefereixen PCB multicapa de capa uniforme per a una millor estabilitat i un cost més baix.
Estructura de capes de PCB
L'estructura d'una placa de circuit imprès amb un nombre senar de capes és diferent de la d'una placa de circuit imprès multicapa estàndard. Cal parar molta atenció a com s'organitzen les capes. Això és el que s'ha de tenir en compte:
Equilibra la distribució del coure a cada costat de la placa. Això ajuda a evitar la flexió i manté estables les propietats elèctriques.
Reflecteix el gruix del material dielèctric a banda i banda del centre. Això manté la placa resistent i ajuda amb el control del senyal.
Col·loca els plans d'alimentació i de terra de manera que es reflecteixin entre si. Això millora l'adaptació d'impedància i redueix el soroll.
Intenta mantenir el nombre de capes igualat sempre que sigui possible. Molts dissenyadors afegeixen capes fictícies a les plaques de capes imparells per fer-les més equilibrades.
Les plaques de circuit imprès (PCB) de capes imparells es poden doblegar més fàcilment que les plaques de capes parells. Això passa perquè el procés de laminació crea tensions diferents al nucli i a les capes externes. La deformació pot dificultar la fabricació i augmentar els costos. Per aquest motiu, sovint veureu dissenyadors que canvien un disseny de capes imparells per un de capes parells afegint capes addicionals. Això ajuda a crear una pila equilibrada i fa que la placa sigui més fiable.
A PCB multicapa et dóna més espai per a l'encaminament i un millor rendiment per a dissenys de senyals d'alta velocitat. Quan planifiqueu la vostra placa de circuit imprès, penseu en el nombre de capes que necessiteu per al vostre disseny. La majoria de les vegades, un nombre parell de capes us donarà els millors resultats.
Fabricació de PCB de capes imparells
Viabilitat tècnica
Us podeu preguntar si podeu fer una placa de circuit imprès amb un nombre senar de capes. Sí, podeu, però us trobareu amb més reptes tècnics que amb plaques de capes parells. La majoria de fàbriques no utilitzen dissenys de capes imparells perquè són més difícils de controlar i poden afectar la qualitat de la placa multicapa de la vostra PCB. Només al voltant del 8% de totes les PCB utilitzen un nombre imparell de capes. Aquest nombre baix mostra com de rares i difícils són aquestes plaques de produir.
Quan construïu una placa de circuit imprès multicapa, heu de mantenir les capes equilibrades. Si no ho feu, la placa es pot doblegar o deformar. Les plaques de circuit imprès de capes imparells fan que aquest equilibri sigui més difícil d'aconseguir. Per exemple, una placa de quatre capes pot mantenir bé la seva forma, amb una deformació controlada al 0.7%. Una placa de tres capes es pot doblegar més, cosa que pot perjudicar la qualitat del producte acabat. Aquesta flexió pot causar problemes quan afegiu xips o altres peces a la placa de circuit imprès.
Aquí teniu una taula que mostra els principals reptes tècnics als quals us trobareu en fabricar PCB de capes imparells:
Desafiar | Descripció |
|---|---|
Deformació | Gravar el coure d'un costat provoca deformacions. Cal una configuració equilibrada de capes prèvies i base. |
Revestiment de coure | Un pes desigual del disseny de capes imparells pot provocar un sobre o un subrevestiment durant el procés. |
Doblegat | Les tensions de laminació durant el refredament poden causar flexions, especialment amb l'augment del gruix de la placa de circuit imprès. |
Nota: Si no controleu aquests problemes, és possible que la vostra placa de circuit imprès no funcioni segons el previst. També és possible que observeu costos més elevats i més residus durant la producció.
Procés bàsic apilat
Per fer PCB de capes imparells, cal utilitzar un procés de nucli apilat no estàndard. Aquest procés és diferent del que s'utilitza per a plaques de capes parells. Cal afegir passos addicionals a l'estructura bàsica normal. Aquests passos addicionals poden alentir la producció i dificultar el manteniment de la placa lliure de defectes.
Aquí teniu algunes maneres en què el procés de nucli apilat per a les PCB de capes imparells és diferent:
Heu d'afegir un procés especial d'unió del nucli de laminació a sobre de l'estructura del nucli normal. Aquest pas no és necessari per a plaques de capes uniformes.
Les fàbriques sovint afegeixen paper d'alumini a la part exterior de l'estructura central. Aquest pas redueix la velocitat de producció i pot fer que el procés sigui menys eficient.
El nucli exterior necessita un processament addicional abans de poder laminar i unir les capes. Aquesta manipulació addicional augmenta el risc de ratllades i errors de gravat a la capa exterior.
Els dissenys de capes imparells necessiten passos de producció únics. Aquests passos poden augmentar els costos laborals i la possibilitat d'errors. És possible que hàgiu de provar-ho diverses vegades per aconseguir que el procés sigui correcte.
Quan dissenyeu una placa de circuit imprès amb un nombre senar de capes, heu de planificar aquests passos addicionals. També heu de pensar en els riscos. La majoria dels dissenyadors trien plaques imprès multicapa de capa parell perquè són més fàcils de fabricar i més fiables. Si necessiteu un disseny especial amb capes senars, parleu primer amb el fabricant. Us poden ajudar a decidir si la feina i el cost addicionals valen la pena per al vostre projecte.
Pros i contres de PCB de capa imparell
avantatges
De vegades, els enginyers trien PCB de capa imparell per raons especials. Aquestes plaques poden ajudar en certs casos. Aquí teniu algunes raons per utilitzar PCB de capa imparell:
Podeu obtenir blindatge a banda i banda a les zones flexibles. Això ajuda a mantenir les rutes del senyal segures.
Els dissenys de capes imparells poden controlar millor la impedància de la línia de banda. Això és important per al treball de RF i EMI.
Menys capes conductores a les zones flexibles fan que la placa de circuit imprès sigui més prima. Això també la fa més flexible.
Més flexibilitat significa que la junta es doblega millor. Això ajuda en dispositius que s'han de plegar o doblegar.
Potser estalviaràs diners utilitzant menys capes flexibles.
Aquests bons punts fan que les plaques de circuits impresos de capa imparella siguin útils per a alguns dissenys multicapa. Funcionen bé quan es necessiten tant flexibilitat com senyals forts.
Desavantatges
Les plaques de circuits impresos de capes imparells també tenen alguns problemes. Quan es fabriquen aquestes plaques, una làmina de coure no té un parell. Això afegeix passos addicionals i provoca una tensió desigual a la placa multicapa de la placa. A causa d'això, els costos augmenten i els defectes poden aparèixer més sovint. Les plaques de circuits impresos de capes múltiples amb piles uniformes eviten deformar-se durant els cicles de calor. Si un costat té més coure o resina, la placa es pot doblegar després de soldar. Les capes uniformes mantenen els dos costats uniformes i estables. Les plaques de capes imparells tenen problemes per mantenir-se equilibrades. Això pot afectar el seu funcionament i la seva durada. Per a la majoria de treballs de PCB de capes múltiples, les capes uniformes són més segures i costen menys.
Disseny de PCB multicapa i pràctica industrial
Per què es prefereixen les capes parells
Quan es dissenyar una PCB multicapa, vols que la teva taula es mantingui plana i resistent. La majoria dels fabricants trien capes uniformes per diversos motius:
Les capes uniformes mantenen la placa de circuit imprès equilibrada. Aquest equilibri ajuda a evitar deformacions o doblegaments durant la fabricació.
El procés per fabricar circuits impresos de capes uniformes és senzill i eficient. Les fàbriques configuren les seves màquines per funcionar millor amb un nombre parell de capes.
Afegir capes per parelles estalvia temps i materials. Les plaques de circuits impresos de capes imparells necessiten passos addicionals, cosa que les fa més cares.
Veureu que les plaques de capa uniforme us donen millors resultats per a la majoria de projectes. Us ajuden a evitar problemes amb la qualitat del senyal i la potència de la placa. Si voleu un PCB fiable, hauries de triar un nombre parell de capes.
Reptes del disseny de PCB multicapa
Les plaques de circuits impresos de capes imparells comporten reptes addicionals al vostre disseny. Podeu tenir problemes amb la manera com es doblega la placa o com es distribueix el pes entre les capes. Aquí teniu una taula que mostra alguns dels problemes principals:
Desafiar | Descripció |
|---|---|
Warpage | Les capes estranyes causen estrès que pot fer que la PCB es deformi, especialment després de la soldadura. |
Distribució de pes | Un pes desigual pot provocar problemes amb el xapat, fent que la placa sigui menys fiable. |
Preferència de disseny | La majoria dels experts suggereixen utilitzar capes uniformes per evitar aquests problemes. |
Quan utilitzeu capes imparells, dificulteu el procés de disseny. És possible que hàgiu de gastar més diners i temps per solucionar problemes. Molts dissenyadors trien capes parells perquè volen una placa de circuit imprès multicapa estable i rendible. Les capes parells us ajuden a mantenir els camins del senyal clars i la placa resistent. Si voleu evitar problemes, utilitzeu plaques imprès multicapa de capa uniforme per al vostre proper disseny.
Quan s'han d'utilitzar PCB de capa imparell
Requisits especials de disseny
És possible que la majoria de projectes no necessitin PCB de capes imparells. De vegades, però, el vostre disseny tindrà necessitats úniques. És possible que vulgueu fer que la vostra PCB sigui més prima o més lleugera. Les capes imparells us poden ajudar a assolir un gruix específic que ni tan sols les capes poden proporcionar. També és possible que hàgiu d'encaixar la placa en un espai reduït. En aquests casos, podeu utilitzar un nombre imparell de capes per estalviar espai. Alguns enginyers utilitzen plaques de capes imparells per millorar el control del senyal en circuits especials. Per exemple, és possible que vulgueu mantenir certs senyals allunyats d'altres. Les capes imparells us poden ajudar a separar aquests camins.
Heu de recordar que les PCB de capes imparelles sovint necessiten una planificació addicional. Heu de parlar amb el fabricant abans de començar. Us poden ajudar a decidir si les capes imparelles funcionaran per al vostre projecte. Si voleu provar un nou disseny de PCB multicapa, heu de comprovar si les capes imparelles us donaran els resultats que necessiteu.
Consell: Pregunteu sempre al vostre proveïdor de PCB sobre la millor manera de construir la placa. Ells saben quin apilament funcionarà millor per al vostre disseny.
Aplicacions de nínxol
Veureu PCB de capes imparells en algunes indústries especials. Aquestes plaques ajuden quan necessiteu un producte petit, lleuger o flexible. Aquí teniu alguns llocs on els PCB de capes imparells són habituals:
Els dispositius portàtils com ara rellotges intel·ligents i rastrejadors d'activitat física utilitzen capes estranyes per mantenir la placa de circuit imprès prima i flexible.
Els implants mèdics necessiten plaques que s'adaptin a la forma del cos. Les capes imparells ajuden a doblegar la placa de circuit imprès i a mantenir-se forta.
Els sensors d'automoció sovint s'instal·len en espais reduïts. Les plaques de circuits impresos de capes imparells faciliten la connexió de peces en espais reduïts.
Les interconnexions aeroespacials han de ser lleugeres. Les capes imparells ajuden a reduir el pes en aquests sistemes sensibles.
Potser no feu servir PCB de capes imparells cada dia. Tot i això, poden resoldre problemes en casos especials. Si el vostre projecte necessita una forma personalitzada o ha d'encaixar en un espai petit, hauríeu de pensar en utilitzar capes imparells. Sempre sospeseu els beneficis contra el cost i la feina addicionals. La majoria de les vegades, les capes parells us donaran un millor resultat. Les capes imparells funcionen millor quan el vostre disseny en té una necessitat clara.
Podeu fer una placa de circuit amb un nombre senar de capes. Però la majoria d'experts diuen que hauríeu d'utilitzar apilaments de capes parells. Els PCB de capes parells són més equilibrats i costen menys. També funcionen millor per a l'electricitat que els dissenys de capes imparells. La taula següent mostra les principals diferències:
Aspecte | PCB de capa uniforme | PCB de capes imparells |
|---|---|---|
Cost de fabricació | Baixeu | Superior |
Risc de deformació | Baixeu | Superior |
Rendiment elèctric | Millorat | Disminució |
Eficiència de processament | Superior | Baixeu |
Si no teniu cap motiu especial, trieu una placa de circuit imprès de doble o una sola capa. O utilitzeu capes de senyal equilibrades. Parleu sempre amb el fabricant abans de canviar el disseny d'una placa de circuit imprès d'una sola capa.
FAQ
Es pot utilitzar un nombre senar de capes en un disseny de PCB?
Sí, podeu utilitzar un nombre senar de capes en un disseny de PCB. És possible que us trobeu amb més reptes amb la fabricació i la fiabilitat. La majoria dels enginyers trien nombres parells per obtenir millors resultats.
Per què la majoria de plaques de circuits impresos tenen capes parells?
Veieu capes uniformes a la majoria de plaques de circuits impresos perquè donen un millor equilibri i resistència. Aquesta opció ajuda a prevenir la deformació i manté la placa plana durant l'ús.
Els PCB de capes imparells costen més de fabricar?
Pagaràs més per les plaques de circuits impresos de capes imparells. El procés requereix passos i temps addicionals. Els fabricants necessiten un maneig especial, cosa que augmenta el preu.
Els PCB de capa imparell són menys fiables?
Les plaques de circuits impresos de capes imparells es poden doblegar o deformar més fàcilment. És possible que vegeu més defectes i un rendiment inferior. Les plaques de capes uniformes solen durar més i funcionar millor.
Quan s'ha de triar una PCB de capa imparell?
Només hauries de triar una placa de circuit imprès de capa imparell per a necessitats especials. Per exemple, pots necessitar una placa més prima o una ruta de senyal única. Parla sempre primer amb el fabricant.
