Pool de múltiplas camadas – o lead mais abrangente que você conhece Camadas de PCB

No Multilayer Pool, as placas de circuito impresso têm uma variedade de camadas diferentes. As camadas podem confundir aqueles que não estão totalmente interessados ​​e experientes no nicho.

A maioria dos protótipos de PCB, feitos rapidamente, são de 2 camadas. No entanto, muitos dispositivos eletrônicos não estão limitados a placas de camada dupla. Eles exigem placas mais altas e mais finas.

Este artigo ajudará você a entender melhor as camadas de PCB e como elas funcionam.

Quais são as camadas de PCB

1.1 Definição de camadas de PCB

Placas de Circuito Impresso têm significados diferentes dependendo da mensagem que deve ser retransmitida. Em relação às camadas de PCB, descreva também como camadas de cobre dadas em uma certa quantidade e ordem.

As camadas de cobre podem ser denominadas camadas de sinal ou apenas camadas. As camadas de PCB são nomeadas de acordo com seu posicionamento e as funções que elas fornecem. Classificação do PCB de acordo com o número de camadas de cobre.

As placas que possuem uma ou duas camadas, por exemplo, podem ser denominadas PCB de 1 camada ou PCB de face única e PCB de camada de 2 lados ou simplesmente PCB de dupla face, respectivamente.

Existem vários tipos de camadas de PCB, e os seguintes são os mais comuns:

1. Camada Mecânica

2. Camadas de sobreposição/serigrafia

3. Camadas de Roteamento

4. Camadas de Máscara de Solda

5. Camadas de pasta de solda

6. Camada de Proteção

7. Planos de Terra e Planos de Energia

8. Planos Divididos

Lembre-se de que nem todo PCB consiste em todas as camadas enumeradas acima. As especificidades do seu projeto são o que determina a necessidade de vários tipos de camadas. Placas de camada única geralmente compreendem tipos de seis camadas.

Estes incluem um mecânico, um manter fora, um roteamento, uma sobreposição, uma máscara de solda, bem como uma camada de pasta de solda.

Quando se trata de PCBs multicamadas, eles consistem em seis camadas, além de uma combinação de outras usinas de energia, planos de aterramento e camadas de roteamento adicionais.

Os PCBs de duas camadas, quatro camadas e seis camadas são as placas mais comuns, e não é incomum ter PCBs com mais de 12 camadas.

1.2 Camada Mecânica

Embora você possa ter várias camadas mecânicas, ainda precisará de uma – pelo menos – para construir sua placa. A camada mecânica mais básica define as dimensões físicas da sua placa.

A camada mecânica também é conhecida como Mecânica 1. A camada que o fabricante usará para cortar a placa de circuito de seu material.

As placas de circuito impresso podem ser tão simples quanto apenas uma única camada de roteamento descrevendo as dimensões físicas da sua placa ou tão complexas quanto uma placa com muitas camadas, incluindo todas as camadas mencionadas neste artigo.

Por outro lado, quando consideradas separadamente, cada camada tem uma função particular e meramente. É essencial entender o propósito de cada camada porque no momento em que você faz isso, a construção do PCB se torna extremamente simples, independentemente do quão complicada seja a placa.

Essa estrutura pode ser um retângulo simples, uma forma complicada com cantos curvos mais/ou recortes.

Embora isso seja raro, mais camadas mecânicas são incluídas, especificando especificações de ferramentas e informações automáticas diversas adicionais. No entanto, essas camadas mecânicas extras não são necessárias para a maioria das placas de circuito impresso.

Acumulação de camadas (distinguir com camadas de PCB)

2.1 O que é empilhamento de camadas?

Uma pilha de camadas é o posicionamento adequado de um tipo de camada. Os PCBs são geralmente categorizados em três:

• Camadas únicas.
• Duplas camadas.
• Múltiplas camadas.

Os termos acima descrevem o número de camadas de cobre em um PCB. O PCB multicamada descreve aqueles com mais de duas camadas na faixa de 4, 6 e 8.

Em uma multicamada, as camadas superior e inferior são conhecidas como camadas externas, enquanto as intermediárias são conhecidas como camadas internas. A complexidade na fabricação de PCBs multicamada os torna bastante caros em comparação com PCBs de camada dupla e única.

No empilhamento de camadas, há algumas coisas que você pode levar em consideração, e elas incluem o seguinte:

• O material do substrato.
• A ordem das camadas de PCB.
• A espessura do cobre.

Diferentes projetos de circuitos têm diferentes pilhas de camadas que se adequam a eles adequadamente. O empilhamento de camadas é essencial no funcionamento das Placas de Circuito Impresso.

Diferentes problemas podem surgir quando uma pilha de camadas não é bem planejada, e incluem:

• Sinaliza conversas cruzadas.
• Acoplamento.
• Excesso.
• Redução insuficiente.
• Interferências eletromagnéticas.
• Dissipação de sinal.

Para evitar os problemas acima e ainda mais, é vital ter uma camada de PCB bem planejada. Você pode economizar muito projetando uma pilha de camada de PCB eficiente, que pode ajudar bastante na prevenção de possíveis problemas que possam surgir devido ao design inadequado.

No empilhamento de camadas, além da ordem das camadas de PCB, o material do substrato e as espessuras de cobre também são considerados.

Existem diferentes pilhas de camadas para diferentes tipos de projetos de circuitos. Uma pilha de camada de PCB bem planejada garante o melhor desempenho do PCB, como a diminuição das interferências eletromagnéticas, diafonia de sinais, acoplamento, overshoot e undershoot e dissipação de sinal.

O projeto a ser concluído e qualificado na primeira vez pode reduzir significativamente os custos e o tempo do ciclo do projeto. É possível se os problemas de integridade do sinal forem eliminados antes que eles surjam.

Na figura 1 abaixo são mostrados dois esquemas de empilhamento de 8 camadas que enfatizam a mudança na ordem das camadas.

Além das camadas de sinal, os planos de energia também desempenham um papel vital no desenvolvimento de produtos bem-sucedidos.

Os sinais, sejam digitais ou analógicos, podem ser encaminhados através de linhas de microfita ou linhas de tira que reduzem a diafonia e, consequentemente, melhoram a integridade do sinal.

Os sinais de baixa frequência são roteados nas camadas internas, enquanto os sinais de alta frequência são roteados nas camadas externas.

É uma boa prática colocar uma camada de plano de terra adjacente a cada camada de sinal; no entanto, para reduzir o empilhamento de camadas e o custo de fabricação, a camada de solo é colocada após cada duas camadas de sinal. Os planos de potência também devem estar adjacentes aos planos de aterramento que fazem o acoplamento apertado.

Os planos de energia são divididos em mais de uma parte no caso de vários trilhos de fonte de alimentação. Normalmente, a espessura do PCB é de 1,6 mm, mas é difícil manter uma espessura de 1,6 mm em mais de 12 camadas.

Na figura 1 abaixo são mostrados dois esquemas de empilhamento de 8 camadas que enfatizam a mudança na ordem das camadas.

Na figura 2, o esquema de empilhamento de PCB de 10 camadas é descrito.

2.2 Distinguindo camadas de PCB do empilhamento de camadas

Por mais que esses dois termos pareçam significar a mesma coisa, isso não é totalmente o caso. Uma pilha de camadas, conforme definido acima, é o posicionamento adequado de um tipo de camada.

Por outro lado, as camadas de PCB referem-se a camadas de cobre dadas em uma certa quantidade e ordem. Enquanto o empilhamento de camadas se preocupa com o planejamento das camadas, as camadas de PCB se preocupam com a quantidade e a ordem das camadas.

Tipos de camadas de PCB

3.1 PCB de 1 camada

Muitas vezes referido como um PCB de camada única, o PCB de uma camada é impresso de um lado; isso implica que a folha de PCB está de um lado junto com um material condutor, enquanto do outro lado, os componentes eletrônicos estão conectados.

No início, todos os PCBs estavam sendo projetados manualmente, mas agora podem ser criados usando software especializado, como o software Eagle PCB, devido aos avanços tecnológicos. Isso é feito através do uso de computadores que possuem este programa.

PCBs de camada única vêm em diferentes tipos. Alguns deles incluem o seguinte:

• PCBs flexíveis. Esses PCBs de camada única são feitos de material flexível em vez de rígidos. Tais materiais que podem ser usados ​​neste caso incluem plásticos. O custo de produção deste tipo de PCB de camada única é bastante alto, tornando-o antieconômico.

• PCBs rígidos. Esses PCBs de camada única são feitos de materiais rígidos, como fibra de vidro. Eles não são flexíveis e, portanto, não podem permitir que o circuito dobre. Eles são comumente usados ​​na maioria dos dispositivos, como calculadoras, fontes de alimentação e outros.

• PCB'S de alta frequência. Esses PCBs de camada única são usados ​​em circuitos que exigem frequências significativamente altas para operar. Na escolha do material certo a ser usado para tais PCBs, a expansão térmica, absorção de água e perda dielétrica são alguns dos fatores que são considerados.

• PCBs rígido-flexíveis. Esses PCBs de camada única são feitos de uma combinação de plástico e fibra de vidro. Ambos os dois materiais são combinados em uma única camada. Esta combinação reduz o tamanho e o peso do PCB consequentemente.

• PCBs com suporte de alumínio. Esses PCBs de camada única são feitos de material de alumínio. O desenho desta placa de circuito impresso é quase semelhante ao da placa de cobre, só que a diferença ocorre no artigo que foi utilizado.

Os PCBs de camada são bastante simples, como você pode ver. No entanto, não deixe que sua simplicidade o engane pelo que eles podem alcançar. Eles podem ser simples, mas produzem muito em relação ao trabalho em dispositivos complexos. Existem algumas funções que eles executam, e algumas delas incluem o seguinte:

• 1.Eles são usados ​​em circuitos de equipamentos de rádio e estéreo.
• 2.Eles são usados ​​em câmeras digitais.
• 3.Eles são usados ​​em máquinas de fotocópias e impressoras.
• 4.Eles são usados ​​em calculadoras digitais.
• 5.Eles são usados ​​em máquinas de venda automática.

Os PCBs de camada única têm algumas vantagens, por exemplo:

• Fácil de criar e projetar.
• Fácil de instalar.
• Custo-benefício.
• É facilmente compreensível.
• Há baixas probabilidades de curto-circuito.
• Mais confiável e eficiente.

3.2 PCB de 2 camadas

Um PCB de duas camadas também é chamado de PCB de camada dupla ou dupla face. É feito principalmente de um substrato de epóxi de vidro FR-4 laminado com filme de cobre fino ou camadas em ambos os lados. É a PCB mais simples e econômica de se projetar.

Um PCB de duas camadas pode ser facilmente fabricado por uma fábrica profissional de prototipagem de PCB (por exemplo, wellpcb.com) e feito em casa. PCB de duas camadas tem apenas as camadas de cobre superior e inferior.

É um design simples de criar, sem esquecer o quão econômico é também. Este design de PCB pode ser facilmente fabricado em casa com o software certo. É principalmente feito apenas por empresas de prototipagem de PCB.

As camadas de PCB neste projeto são principalmente a camada de sinal que forma a camada superior e a camada inferior composta por componentes elétricos. Todos os componentes de um PCB de camada dupla são os seguintes:

• Rastreamento.
• Almofadas.
• Camadas de PCB que incluem a camada de seda, a camada superior e a camada inferior.
• Máscara de solda.

Existem alguns lugares em que PCBs de camada dupla são usados. Algumas das áreas de aplicação incluem o seguinte:

• Na iluminação. As PCBs de dupla camada são usadas em luzes LED e, portanto, na potência que elas possuem.

• Em dispositivos médicos. PCBs de camada dupla são utilizados em equipamentos médicos, como marca-passos e máquinas de verificação CAT.

• Indústrias automotivas e aeroespaciais. Tanto na indústria automobilística quanto na aviação, os PCBs estão em uso significativo. Os PCBs de dupla face, para ser mais preciso, são usados ​​principalmente nessas duas indústrias.

PCBs de dupla camada vêm com uma ampla gama de vantagens. Você pode dar uma olhada em alguns deles abaixo:

• Eles simplificam a colocação de trilhos.
• Permite maior espessura nos segmentos.
• Ofereça dispersão de calor expandida.

3.3 PCB de 4 camadas

Um PCB de quatro camadas tem quatro camadas de cobre. As camadas superior e inferior são as camadas de roteamento, enquanto as duas camadas intercaladas são os planos de energia e terra.

Entre as quatro camadas, as camadas de cobre PCB estão o Core e o Prepreg. Durante a fabricação, todos esses elementos são reunidos (sandwich) por um laminado sob alta temperatura e pressão para garantir que todo o empilhamento seja mantido unido.

O PCB de quatro camadas pode conter vias passantes, vias cegas e vias enterradas. Para um PCB de quatro camadas, a via enterrada só pode estar entre a segunda e a terceira camada, e as vias cegas podem estar entre a parte superior (primeira) e a segunda camada ou entre a parte inferior (quarta) e a terceira camada.

O empilhamento típico para uma placa de quatro camadas seria energia e terra para as duas camadas internas e, em seguida, os sinais nas duas camadas externas. Normalmente, roteia-se as duas camadas de sinal perpendicularmente.

Não é tão crítico se as camadas estiverem separadas por energia e terra, mas se você tiver sinais em camadas adjacentes, torna-se mais importante minimizar a interferência.

Quanto à numeração, geralmente vai-se de 1 a n, começando no topo e descendo até o fundo. Esta é a única convenção; você pode fazer o que quiser, pois fornecerá as informações de empilhamento quando enviar os arquivos para produção.

Na fabricação de um PCB de quatro camadas, o custo pode ser bastante útil caso você tenha uma planta fabril.

3.4 PCB de 6 camadas

O design que torna o PCB de seis camadas é imune e silencioso. Existem algumas razões pelas quais o PCB de seis camadas é vantajoso em comparação com os outros. Algumas das ideias incluem o seguinte:

• O traçado que fica entre a terceira e a primeira camada não requer nenhum tratamento especial.

• Todo traço tem proximidade com o solo.

3.4.1 Plano de Referência

O plano de referência é usado para transferir a corrente de retorno. No projeto de quatro camadas, a camada um tem uma moeda de retorno de alta frequência na segunda camada, e a quarta camada também tem uma alta frequência na terceira camada; portanto, não há diferença com o PCB de seis camadas.

Quando os planos de referência são movidos para mais perto das camadas de roteamento ou de sinal, você terá um corte na área do loop que determina as emissões irradiadas e a suscetibilidade quando em alta frequência.

A seguir estão alguns dos fatores que fazem a pilha de seis camadas funcionar bem.

1. A proximidade do solo por cada traço.

2. A proximidade de planos de terra e energia que cria a capacitância do planejador.

3. O traçado entre a terceira e a primeira camada que não requer nenhum tratamento especial.

4. O plano de referência da camada quatro é maior que a distância entre ele e a camada 2.

3.4.2 O design comum de empilhamento de PCB de 6 camadas

O melhor design de PCB de seis camadas exigirá costura para conectar dois planos de aterramento encontrados no PCB, que devem retornar a corrente aos planos de referência. Algumas pessoas dizem que adicionar planos de terra extras ajuda na proteção contra emissões e imunidade.

3.4.3 Cortes do avião PCB matam a EMC

Os cortes do avião podem ser devastadores para a EMC tanto em emissões quanto em suscetibilidade. Cortes planos ou vazios são quando o plano de energia ou terra tem um corte não intencional ou intencional através de uma determinada porção de um plano. Os cortes planos vêm em diferentes tamanhos e formas.

Um caminho de retorno de corrente no plano está a alguns milhares de polegadas de distância e, em bons projetos, o traço corre adjacente ao plano, tornando o caminho de corrente de retorno próximo, formando assim a área do loop relativamente pequena.

Quando você introduz algum vazio na camada do plano de cobre, você terá que criar um loop necessário para o traço que percorre os vazios e os cortes do plano. Isso torna a área do loop atual muito mais significativa.

3.5 PCB de 8 camadas

Uma placa de oito camadas pode adicionar mais duas camadas de roteamento ou melhorar o desempenho da EMC adicionando mais dois planos.

O aumento percentual no custo de uma placa de oito camadas em relação a uma placa de seis camadas é menor do que o aumento percentual na passagem de quatro para seis camadas, tornando mais fácil justificar o aumento de custo para melhorar o desempenho da EMC.

Portanto, a maioria das placas de oito camadas consiste em quatro camadas de fiação e quatro planos.

Em geral, para fazer um PCB de oito camadas, você precisa alternar camadas da camada de cobre, pré-impregnados e núcleo. O prepreg atua como a cola que combina firmemente o empilhamento de PCB de oito camadas em uma única placa.

Seguindo as regras para melhorar a compatibilidade eletromagnética, uma configuração simples de PCB de oito camadas ficaria como mostrado abaixo. É importante observar que um PCB de oito camadas pode atingir alta integridade de sinal comparado ao PCB de 6 camadas e abaixo.

Você pode escolher o método de design de empilhamento de PCB de acordo com o número de redes de sinal, densidade do dispositivo, densidade do PIN, frequência do sinal, tamanho da placa. Quanto maior o número de redes de sinal, maior a densidade do dispositivo; quanto maior a densidade do PIN, maior o sinal.

Além disso, para um bom desempenho de EMI, é melhor garantir que cada camada de sinal tenha sua referência.

Algumas vantagens vêm com o uso de um PCB de oito camadas. Alguns dos prós e benefícios incluem o seguinte:

• Reduz a interferência eletromagnética que pode causar interrupções.

• Melhora a integridade do sinal.

3.6 PCB multicamada

3.6.1 PCB de 32 camadas

É apenas uma PCB multicamada composta por 32 camadas. As camadas são colocadas juntas para funcionar como um único PCB. Essas camadas de PCB são avançadas e, portanto, exigem habilidades e precisões.

Todo projeto de uma PCB começa com o software. Para um PCB de 32 camadas, é feito um empilhamento, que contém muitas camadas de PCB. Isso é possível através do uso de uma máquina que intercala as camadas.

Existem algumas razões pelas quais você pode optar por usar o PCB de 32 camadas. Algumas das ideias incluem o seguinte:

• Usado em sistemas aeroespaciais.

• Utilizado na área automotiva.

Técnica por trás do PCB de 32 camadas

Para fabricar uma PCB de 32 camadas, é construído um Stack-Up composto de várias camadas de PCB.

Isso é possível, intercalando vários PCBs de camada dupla com a ajuda de uma camada isolante de fibra epóxi entre cada dois PCB de camada dupla. Este material isolante também é chamado de pré-impregnado.

Isso implica que os blocos de construção básicos de qualquer PCB multicamada são um PCB de camada dupla.

Com esta técnica de fabricação de PCB de dois lados em mãos e máquinas mais avançadas para lidar com o aumento da complexidade, a fabricação de uma PCB de 32 camadas ou mesmo de 50 camadas é bem possível.

Aplicativos de PCB de 32 camadas

Por que precisamos desses PCBs de 32 ou 50 camadas? Uma das razões óbvias é incorporar eficientemente todos os componentes eletrônicos do sistema necessários em um PCB de tamanho pequeno.

Embora a montagem de componentes seja dedicada às camadas superior e inferior, é possível ter componentes entre o Stack-up. A indústria aeroespacial faz um excelente trabalho ao fazer esses projetos complexos de PCB.

Em qualquer sistema aeroespacial, o objetivo é ter muito pouca ou nenhuma emissão eletromagnética possível. Organizar um PCB durante a fase de projeto faz um ótimo trabalho na contenção dessas emissões.

Cada camada PCB é geralmente dedicada a uma função específica que não está em conflito com outras camadas. Por exemplo, as camadas intermediárias podem ser usadas como planos de alimentação de energia, enquanto as camadas superior e inferior são reservadas para a colocação de componentes.

3.6.2 PCB multicamadas

PCBs multicamadas têm um número ilimitado de camadas condutoras. A ajuda de camadas isolantes separa as camadas. Eles geralmente são feitos na parte interna das placas de dupla face. As camadas externas são geralmente compostas por placas de um lado.

Os fabricantes de PCBs multicamadas usam calor e pressão para unir cada uma das camadas de PCB para formar uma placa PCB. Qualquer PCB que tenha mais de duas camadas pode ser classificada como PCB multicamada.

Seu empilhamento deve ser feito de forma que a placa completa atenda as necessidades de sinal elétrico e potência e atenda aos requisitos de resistência mecânica. A maioria dos designs de PCB profissionais pode exibir cerca de 15 dB menos emissões.

Existem algumas razões pelas quais você deve considerar o uso de uma PCB multicamada em vez de PCBs de um ou dois lados. Algumas dessas razões incluem o seguinte:

• Eles resultam em produtos confiáveis ​​e de alta qualidade.
• Eles têm uma densidade de montagem mais alta.
• Aumenta a funcionalidade.

Precautions

When making a multilayer PCB, you must plan the configuration of your PCB stack-up. Wrong PCB configuration may give rise to undesired electromagnetic interference and poor signal integrity.

Below are some of the essential things to consider about signal when making a multilayer PCB design.

• Consider the type of signals to be routed, e.g., different signal frequencies
• Consider the signal rise and fall
• Sufficient return for the signal loop

Likely signal delay caused by permittivity – Possible cross-connection and overlap

Multilayer Pool

A circuit that has more than two layers is known as a multilayer PCB. Therefore ，this implies that the minimum number of PCB layers present for a multilayer PCB is three. Laminating the materials together is not easy but is necessary for a multilayer pool.

A multilayer pool should have no air that is trapped in between. In the manufacture of the multilayer pool, the Eagle PCB design software is necessary.

The process is complicated and, as usual, starts with the preparation of a schematic diagram. The schematic is then edited by the use of the editor menu that is on the Eagle software.

You may wonder why most PCB layers are even. It is important to note that it is more cost-effective to prepare even layers than odd ones. This is, therefore, the contributing reason for the layers being even.

4.1 Multilayer PCBs

In making multilayer PCBs, both the core and prepreg materials are used in making the layers. Prepreg materials are those that are not cured, meaning that they are malleable.

Alternative materials of both prepreg and core are then laminated together under high temperatures and pressure, making the prepreg materially, and the layers are joined together after cooling off and results in a hard and solid multilayer board.

Notice that the multilayer PCB comes with a wide range of advantages that includes:

• Increased flexibility
• Higher assembly density
• Controlled impedance features
• Small in size
• Have an EMI shielding
• It eliminates the need to interconnect harnesses which reduces the overall weight

4.2 Multilayer Pool Process

Multiple PCB making process involves using Eagle software in designing PCBs. It is a complicated procedure that starts with completing a Schematic diagram. The schematic is edited through the editor menu through Eagle software.

4.3 Multilayer Pool

After designing and drawing the schematic diagram, the next thing that needs to be done is to work out on the layout; This could be done by bringing the dimension of your printed circuit board and uploading it onto a software.

If you are using the Eagle software, you will have the opportunity to choose an appropriate grid to help each PCB layer overlap. This could be done using a button that routes each of the layers separately as per your needs.

Alternatively, you can make the multilayer pool for the PCB by auto-creating it using the Eagle software. However, if you choose this technique, it will be necessary that you cross check the components, text, layers, and dimensions.

You should then use the check rule option to evaluate the final layout.

4.4 Multilayer Circuit Boards

Multilayer printed circuit boards have become the core of the world’s electronics. They are the essential functions of components and wiring; This has made the new PCBs more advanced and sophisticated.

It gives the final users advanced flexible options and oddly shaped varieties to choose it. PCBs for simple electronics consist of a single layer, while sophisticated PCBs such as those used in computer motherboards are multiple layers; this is why they are called multilayer PCBs.

It is important to note that the advanced technology has allowed manufacturers to downsize PCBs significantly.

Multilayer PCBs are PCBs made with at least three copper foil layers. They appear like several single or double-sided PCBs which are glued together with heat and protective insulation. The two layers are customarily placed on the surface side of the PCB.

Electrical connections in the layers are achieved through vias like buried vias and plating through the holes; This results in a generation of complex PCBs that you will get on the market, which comes in varying sizes.

Multilayer PCBs were discovered through changes that were taking place in the world of electronics. Their continued use and function in the modern world of electronics have made them more complex and sophisticated.

Initially, PCBs had their problems, including crosstalk, capacitance, and noise. As a result, it was necessary that manufacturers had to come up with specific constraints to limit the issues.

The design consideration meant that it was prudent to design PCBs that would result in high levels of performance hence the double-sided PCB and so forth. It is this understanding that resulted in the discovery of multilayer PCBs.

It allowed for the packing of multilayer PCBs into small sizes to accommodate the ever-increasing needs of electronics.

The modern PCBs have various layers that range from 4-12 layers. The sheets come in even numbers to reduce issues such as warping, which is associated with an odd number of layers.

Also, it is cost-effective to produce an even number of layers compared to building a different number of layers.

Moreover, most modern devices that include smartphones and mobile devices use PCBs with 12 sheets. Some manufacturers can manufacture PCBs with about 32 layers.

Notice that while it is labor-intensive and expensive to manufacture multilayer PCBs, they are becoming important in the modern world.

The reason for this is that they come with a host of benefits than what you would get with double or single-layer PCBs.

4.5 Advantages of Multilayer PCBs

They are small in size; this is the most excellent feature of multilayer PCBs. They are smaller than single or double-layer PCBs, resulting in a significant benefit to the current trends.

They are more compact, robust and find much application in laptops, smartphones, and tablets. Are lightweight in construction.

The smaller PCBs are less weighty since they don’t use multiple connectors that require them to be interlinked to double-layered and single PCBs. This increases the mobility of the devices in which applied.

       • High quality. Creating a multilayer PCB requires proper planning and organization, meaning that the result will be products, which are better in quality compared to the double or single layer PCBs. Also, these PCBs are more reliable.

       • Increased durability. Multi-layer PCBs are durable. They can withstand much weight and can handle heat and pressure that is always applied to them during binding. They also have multiple layers of insulation material between the individual layers and a prepreg bonding agent that increases their durability.  

• Highly flexible.PCB assemblers that use flexible construction techniques end up with flexible multilayer PCBs, which have highly desirable features such as the ability to be applied in areas where flexing and bending will be required. However, it is important to note that the more the layers used in a PCB, the less flexible it is.

       • More powerful. The multilayer PCBs incorporate many layers into a unit PCB. So they enable the board to be more connective giving them properties that allow them to achieve higher speed and capacity even though they are small-sized.

       • Single connection point. The multilayer PCBs work in a singular unit, and so they will always have just a single connection point which is not the case when you use several single or double-layered PCBs, This is of significant benefits to the electronic world as it helps to minimize the size and weight.

4.6 Disadvantages

1. Even though we have talked much about the benefits of multilayer printed circuit boards, it is critical that they come with a few problems.

2. They are costly compared to single-layer PCB because of the complicated manufacturing process and the extensive amount of time taken to construct them. This increases the labor cost which translates to high prices of PCBs.

3. They are more challenging to manufacture and require more time and advanced manufacturing techniques than single-layered PCBs because any small flaws could make them useless.

4. The supply is limited- because they need expensive machinery to manufacture, very few manufacturers can produce them, so their production is limited.

5. Require extensive design and interconnection between the layers, and one should be able to mitigate impedance issues and crosstalk. Any single mistake can lead to the non-functioning of the board.

6. Manufacturing the PCB requires plenty of time and person-hours, and so it is sometimes difficult to deliver orders within the specified timeframes.

4.7 How Multilayer PCBs Compare With Single Layer PCBs

1. They are of high density and greater functionality because layering increases their capacity and speed.

2. They are small-sized since the addition of layers increases their surface area meaning that you will have a high ability of PCB compared to what you can get in single layer PCB.

3. They are light in weight since it requires fewer connectors and can be used in complex electrical applications.

4. The multilayer PCBs have enhanced functionality compared to single layers and have great EMI shielding, controlled impedance, and more feature despite their small size.

4.8 Application

Multilayer PCBs can be put to just any use and have become a preferred option because it can use them across all technologies.

They are found in almost all electronics, including smartphones, microwaves, and other domestic consumer equipment. They are also used in smartwatches and mobile devices because they are small and have increased functionality.

In computer electronics, they find much application in the motherboards and servers. Their space-saving feature makes it easier for them to be applied widely in the technology industry.

Multilayer PCBs are also widely applied in telecommunication devices. They are used in GPS, signal transmission as well as in satellite applications. Because they are durable, they can easily use them in towers outdoors and on mobile devices.

In industries, multilayer PCBs are quite vital because they are small in size and durable. They are therefore widely applied in industrial control and are used in running machinery in industrial applications.

The medical field has also benefited greatly from PCBs. They are found in equipment that is used in diagnosis as well as those that are used in treatment.

They are small in size lightweight, and so they can use them in heart monitors, x-ray, medical testing devices, and CAT scan equipment.

The military has also benefited a lot from multilayer PCBs. They are deployed in high-speed circuits, and so they are highly utilized in military applications. They are also used in devices that require increased movement.

The automotive industry, especially the electric car, has also significantly benefited from PCBs. They are used in GPS headlight switches and engine sensors.

They are small durable and heat-resistant, a thing that makes them entirely applicable in the automobile environment.

4.9 Multilayer Pool Technology

The technology has allowed the production of quality boards and is considered key to military, communication, and other fields that rely on multilayer PCBs.

The technology enables the manufacturers to fabricate PCBs from materials such as flex, Teflon, and polyimide, allowing them to fulfill their PCB needs.

4.10 Multilayer Pool Switch

PCBs play a vital role in manufacturing computer networking devices such as multilayer switch which provides extra function including routing capability. The switch can prioritize the packets and implement QoS differentiated services in hardware.

4.11 Multilayer Pool Ceramic Capacitor

They are popularly referred to as MLCCs and are used in building blocks in modern electronics. MLCCs make up more than 30% of the components in the hybrid circuit module.

They consist of the monolithic ceramic block with electrodes that appear on the surface end of the ceramic block that forms the contact made by having burnt in metallic layer.

Types

MLCCs come in different kinds that include those that are described as tolerance, capacitance, and dielectric, case size, and so forth. Their values vary, but the most common ones range from 10 nF to 1µF. Also, their voltage rating ranges from 16V to 100V.

As technology advances, more and more multilayer PCBs are produced. These PCBs are finding much application in both the research industry and science. Are used in security appliances, alarm systems as well as fiber optic sensors.

They are also used in weather analysis equipment and atomic accelerators.   Multilayer PCBs are becoming light-weighted, compact, and save on spaces.

PCB Layers Thickness

Different PCB layers have the different thickness depending on where they will be applied. For instance:

• 11 layer boards can be of 20 by 14 dimensions unless given additional specifications.
• Six layer boards are produced on a thickness of 0.031, 0.040, 0.047, 0.062 and 0.125 inches.
• Both the 8 and ten layer boards can be found with the thickness of 0.062, 0.093 and 0.125 inches.

The standard pooling thickness for multilayer PCBs is 1.55mm. This standard measurement is not the actual measurement for all the multilayer PCBs but can be used as a reference in their construction.

Pcb Layers Ordering

PCB layers are arranged in orders. The process of organizing these layers can be as follows:

       • Choosing the initial number of layers. Here you will select the PCB layers that will suit the need you want to achieve. If it is for home prototyping, then one or two layers can be quite useful. Four layers of PCBs are simple or rather cheap boards.

Six-layer PCBs are cheap and abundant. Eight-layer PCBs are quite cost-effective, while the 12 layers PCBs are ideal for heavy industry boards or just boards with many tracks.

• Starting the layout

       • Here, you will begin with the top and bottom signal layers. Depending on the design that you are using, the two top and bottom signals would be just enough unless you have too many connections requiring inner signal layers.

There are some options that you can use to order your PCB layers. The following are some of the most common ones:

• Four layer stack up.
• Six layer stack up.
• Eight-layer stack up.
• Ten layer stack up.
• 12 layer stack up with two additional signal layers.
• 12 layer stack up with 4 GND’s.

You can make a quote of the type of PCB you would want here https://www.wellpcb.com/pcb-quote

Conclusão

As you have seen, PCB layers make up different designs of Printed Circuit Boards for various appliances. Depending on where you would want to use the PCBs, the sheets would vary.

The single and double-sided layers are cheaper to construct but do not perform the complex operations that the multilayer PCBs can do. The multilayer PCBs are used in more advanced machines and electronics as compared to the others.

The multilayer PCBs are made out of three or more PCB layers formed of copper, among other materials. In case of any inquiries and issues, you can contact us through the following:

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