PCBs Multicamadas Explicados: O Guia Definitivo para Camadas de PCB

No Multilayer Pool, Placas de Circuito Impresso têm uma variedade de diferentes camadas. As camadas podem confundir aqueles que não são totalmente atentos e experientes no nicho.

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

Este artigo ajudará você a obter uma melhor compreensão das camadas de PCB e como funcionam.

O que São as Camadas de PCB

1.1 Definição de Camadas de PCB

Placas de Circuito Impresso têm significados diferentes dependendo da mensagem a ser transmitida. Em relação às camadas de PCB, também descrevem como camadas de cobre dadas em certa quantidade e ordem.

As camadas de cobre podem ser chamadas de camadas de sinal ou apenas camadas. Camadas de PCB são nomeadas a partir de seu posicionamento e das funções que entregam. PCBs classificam-se de acordo com o número de camadas de cobre.

Placas que têm uma ou duas camadas, por exemplo, podem ser chamadas de PCB de 1 camada ou PCB single-sided e PCB de 2 camadas ou simplesmente PCB double-sided, respectivamente.

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

1. Camada Mecânica

2. Camadas Overlay / Silkscreen

3. Camadas de Roteamento

4. Camadas de Máscara de Solda

5. Camadas de Pasta de Solda

6. Camada Keep Out

7. Planos de Terra e Planos de Alimentação

8. Planos Divididos

Lembre-se que nem todo PCB consiste em todas as camadas enumeradas acima. Os detalhes do seu design determinam a necessidade de vários tipos de camada. Placas de camada única geralmente compreendem seis tipos de camada.

Estes incluem uma mecânica, uma keep out, uma de roteamento, uma overlay, uma máscara de solda e uma pasta de solda.

Quando se trata de PCBs multicamadas, consistem em seis camadas, mais uma combinação de outros planos de potência, planos de terra e camadas de roteamento adicionais.

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 Mechanical 1. A camada que o fabricante usará para cortar a placa de circuito do seu material.

Placas de Circuito Impresso podem ser tão simples quanto apenas uma camada de roteamento delineando 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 o faz, a construção de PCB torna-se extremamente simples independentemente de quão complicada a placa seja.

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

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

Stack Up de Camadas (Diferenciar de Camadas de PCB)

2.1 O que é Layer Stack Up?

Um layer stack up é o posicionamento adequado de um tipo de camada. PCBs são em geral categorizados em três:

• Camadas únicas.
• Camadas duplas.
• Multi-camadas.

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

Em um multi-camada, as camadas superior e inferior são conhecidas como camadas externas, enquanto as intermediárias são conhecidas como camadas internas. A complexidade na fabricação de PCBs multi-camadas os torna bastante custosos comparados a PCBs de camada dupla e única.

No layer stack up, há algumas coisas que você pode considerar, e estas incluem o seguinte:

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

Diferentes designs de circuitos têm diferentes layer stack-ups que os atendem apropriadamente. Layer stack-up é essencial no funcionamento das Placas de Circuito Impresso.

Diferentes problemas podem surgir quando um layer stack up não é bem planejado, e tais incluem:

• Crosstalk de sinais.
• Acoplamento.
• Overhoot.
• Undershoot.
• Interferências eletromagnéticas.
• Dissipação de sinal.

Para evitar os problemas acima e até mais, é vital ter um layer stack up de PCB bem planejado. Você pode economizar muito projetando um layer stack up eficiente, o que pode ajudar a prevenir possíveis problemas que podem surgir devido a design inadequado.

No Layer Stackup, além da ordem das camadas do PCB, material do substrato, espessuras de cobre também são consideradas.

Existem diferentes layer stacks para diferentes tipos de designs de circuito. Um layer stack up de PCB bem planejado garante o melhor desempenho do PCB, como diminuir interferências eletromagnéticas, crosstalk de sinais, acoplamento, overhoot e undershoot, e dissipação de sinal.

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

Na figura 1 abaixo, dois esquemas de stack up de 8 camadas são mostrados que enfatizam a ordem mutável de camadas.

Além das camadas de sinal, planos de potência também desempenham papel vital no desenvolvimento bem-sucedido de produtos.

Os sinais, sejam digitais ou analógicos, podem rotear através de linhas microstrip ou stripline que reduzem crosstalk e consequentemente melhoram integridade de sinal.

Sinais de baixa frequência são roteados nas camadas internas, enquanto 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 layer stack up e custo de fabricação, a camada de terra é colocada após cada duas camadas de sinal. Os planos de potência também devem ser adjacentes aos planos de terra que criam o acoplamento apertado.

Os planos de potência são divididos em mais de uma parte no caso de múltiplos trilhos de alimentação. Geralmente, a espessura do PCB é 1,6mm, mas é desafiador manter espessura de 1,6mm em mais de 12 camadas.

Na figura 1 abaixo, dois esquemas de stack up de 8 camadas são mostrados que enfatizam a ordem mutável de camadas.

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

2.2 Diferenciando Camadas de PCB de Layer Stack Up

Por mais que estes dois termos possam parecer significar a mesma coisa, este não é totalmente o caso. Um layer stack up, como definido acima, é o posicionamento adequado de um tipo de camada.

Por outro lado, camadas de PCB referem-se a camadas de cobre dadas em certa quantidade e ordem. Enquanto layer stack up preocupa-se com o planejamento de camadas, camadas de PCB preocupam-se com a quantidade e ordem de camadas.

Tipos de Camadas de PCB

3.1 PCB de 1 Camada

Freqüentemente referido como PCB de camada única, o PCB de uma camada é impresso de um lado; isso implica que a folha de PCB está em um lado junto com material condutivo, enquanto no outro lado, componentes eletrônicos são conectados.

Inicialmente, todos os PCBs eram projetados manualmente, mas agora podem ser criados usando software especializado como software Eagle PCB devido a avanços tecnológicos. É feito através do uso de computadores que têm este programa.

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

• PCBs Flexíveis. Estes PCBs de camada única são feitos de material flexível em vez de rígidos. Materiais que pode usar neste caso incluem plásticos. O custo de produção para este tipo de PCB de camada única é bastante alto, tornando-o antieconômico.

• PCBs Rígidos. Estes PCBs de camada única são feitos de materiais rígidos como fibra de vidro. Não são flexíveis e portanto não permitem que o circuito dobre. São comumente usados na maioria dos dispositivos como calculadoras, fontes de alimentação etc.

• PCBs de Alta Frequência. Estes PCBs de camada única são usados em circuitos que requerem frequências significativamente altas para operar. Na escolha do material certo para tais PCBs, expansão térmica, absorção de água e perda dielétrica são alguns fatores considerados.

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

• PCBs com Base de Alumínio. Estes PCBs de camada única são feitos de material de alumínio. O design deste PCB é quase similar ao de cobre, apenas a diferença ocorre no artigo usado.

PCBs de camada são bastante simples, como você pode ver. No entanto, não deixe sua simplicidade enganá-lo quanto ao que podem alcançar. Podem ser simples, mas produzem muito em relação a trabalhar em dispositivos complexos. Existem algumas funções que realizam, e algumas incluem:

• 1. São usados em circuitos de equipamentos de rádio e estéreo.
• 2. São usados em câmeras digitais.
• 3. São usados em máquinas de fotocópia e impressoras.
• 4. São usados em calculadoras digitais.
• 5. São usados em máquinas de venda automática.

PCBs de camada única têm algumas vantagens, por exemplo:

• Fáceis de criar e projetar.
• Fáceis de instalar.
• Custo-efetivos.
• Facilmente compreensíveis.
• Baixas probabilidades de curto-circuito.
• Mais confiáveis e eficientes.

3.2 PCB de 2 Camadas

Um PCB de duas camadas também é chamado de PCB double-layer ou double-sided. É feito principalmente de substrato FR-4 epóxi de vidro laminado com filme de cobre fino ou camadas em ambos os lados. É o PCB mais simples e econômico para projetar.

Um PCB de duas camadas pode ser facilmente fabricado por uma fábrica profissional de Prototipagem de PCB (ex: 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. Este design de PCB pode ser facilmente fabricado em casa com o software certo. É feito principalmente por empresas de prototipagem de PCB.

As camadas de PCB neste design são principalmente a camada de sinal que forma a camada superior, e a camada inferior composta de componentes elétricos. Todos os componentes de um PCB double layer são:

• Trilha.
• Pads.
• Camadas de PCB que incluem camada silk, superior e inferior.
• Máscara de solda.

Existem alguns lugares onde PCBs double layer são usados. Algumas áreas de aplicação incluem:

       • Em iluminação. PCBs double layer são usados em luzes LED e assim a potência que têm.

• Em dispositivos médicos. PCBs de dupla camada são utilizados em equipamentos médicos como marcapassos e máquinas de CAT scan.

• Indústrias automotiva e aeroespacial. Em ambas a indústria automotiva e a de aviação, PCBs são de uso significativo. PCBs double-sided, para ser mais preciso, são usados majoritariamente nestas duas indústrias.

PCBs double layer vêm com uma ampla gama de vantagens. Você pode dar uma olhada em algumas abaixo:

• Tornam a disposição de trilhas mais simples.
• Permitem maior espessura em segmentos.
• Oferecem dissipação 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 de roteamento, enquanto as duas camadas intercaladas são os planos de potência e terra.

Entre as camadas de cobre do PCB de quatro camadas estão o Core e o Prepreg. Durante a fabricação, todos estes elementos são reunidos (sanduíche) por um laminado sob alto calor e pressão para garantir que todo o stack-up seja mantido junto.

O PCB de quatro camadas pode conter vias through, blind vias e buried vias. Para um PCB de quatro camadas, via enterrada só pode ser entre a segunda e terceira camada, e as blind vias podem ser entre a superior (primeira) e segunda camada ou entre a inferior (quarta) e terceira camada.

O stack-up típico para uma placa de quatro camadas seria potência & terra para as duas camadas internas e então os sinais nas duas camadas externas. Geralmente rotearia as duas camadas de sinal perpendicularmente.

Não é tão crítico se as camadas são separadas por potência e terra, mas se você tem sinais em camadas adjacentes, torna-se mais importante minimizar crosstalk.

Quanto à numeração, geralmente vai de 1 a n, começando no topo descendo para o fundo. Esta é a única convenção; você pode fazer o que quiser, pois fornecerá a info do stack-up quando enviar os arquivos para produção.

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

3.4 PCB de 6 Camadas

O design que faz o PCB de seis camadas é imune e silencioso. Existem algumas razões pelas quais o PCB de seis camadas é vantajoso comparado aos outros. Algumas ideias incluem:

       • O roteamento entre a terceira e primeira camada não requer tratamento especial.

       • Todo traço tem proximidade ao terra.

3.4.1 Plano de Referência

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

Quando os planos de referência são movidos mais perto das camadas de roteamento ou sinal, você terá redução na área do loop que determina as emissões radiadas e a susceptibilidade em alta frequência.

Os seguintes são alguns dos fatores que fazem o stack de seis camadas funcionar bem.

1. A proximidade ao terra por todo traço.

2. A proximidade de planos de terra e potência que cria a capacitância planar.

3. O roteamento entre a terceira e primeira camadas que não requer tratamento especial.

4. O plano de referência da camada quatro é mais alto que a distância entre ela e a camada 2.

3.4.2 Design Comum de Stack Up de PCB 6 Camadas

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

3.4.3 Cortes de Plano de PCB Matam EMC

Cortes de plano podem ser devastadores para o EMC em ambas emissões e susceptibilidade. Cortes ou vazios de plano são quando o plano de potência ou terra tem um corte não intencional ou intencional através de uma determinada porção de um plano. Cortes de plano vêm em diferentes tamanhos e formas.

Um caminho de retorno de corrente no plano está a alguns milésimos de polegadas de distância, e em bons designs, o traço roda adjacente ao plano, fazendo o caminho de retorno de corrente ser próximo, formando a área do loop relativamente pequena.

Quando você introduz algum vazio na camada de plano de cobre, você terá que criar um loop necessário para traço rodando através dos vazios e cortes de plano. Faz a área do loop de corrente se tornar muito mais significativa.

3.5 PCB de 8 Camadas

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

A porcentagem de aumento no custo de uma placa de oito camadas sobre uma de seis camadas é menor que o aumento percentual indo de quatro para seis camadas, tornando mais fácil justificar o aumento de custo para desempenho EMC melhorado.

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 de camadas alternadas de camada de cobre, prepreg e core. O prepreg age como a cola que combina firmemente o stack-up de PCB de oito camadas em uma única placa.

Seguindo as regras para melhorar compatibilidade eletromagnética, uma configuração simples de PCB de oito camadas seria como mostrado abaixo. É importante notar que um PCB de Oito Camadas pode alcançar alta integridade de sinal comparado a PCB de 6 camadas e abaixo.

Você pode escolher o método de design de stack-up de PCB de acordo com o número de redes de sinal, densidade de dispositivos, densidade de PIN, frequência de sinal, tamanho da placa. Quanto maior o número de redes de sinal, maior a densidade de dispositivos; maior a densidade de PIN, maior o sinal.

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

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

       • Reduz interferência eletromagnética que pode levar a interrupções.

       • Melhora integridade de sinal.

3.6 PCB Multicamada

3.6.1 PCB de 32 Camadas

É meramente um PCB multicamada composto por 32 camadas. As camadas são colocadas juntas para trabalhar como um único PCB. Estas camadas de PCB são avançadas e requerem habilidades e precisão para criar.

Todo design de PCB começa com software. Para um PCB de 32 camadas, um stack-up é feito, contendo muitas camadas de PCB. É tornado possível através do uso de uma máquina que faz sanduíche das camadas juntas.

Existem algumas razões para escolher usar o PCB de 32 camadas. Algumas ideias incluem:

       • Usado em sistemas aeroespaciais.

       • Usado no campo automotivo.

    Técnica Por Trás do PCB de 32 Camadas

Para fabricar um PCB de 32 Camadas, um Stack-Up composto por múltiplas camadas de PCB é construído.

É tornado possível, fazendo sanduíche de vários PCBs de dupla camada com a ajuda de uma camada isolante de fibra-epóxi entre cada dois PCBs de dupla camada. Este material isolante também é chamado de prepreg.

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

Com esta técnica de fabricação de PCB double-sided em mãos, e máquinas mais avançadas para lidar com a complexidade aumentada, fabricação de um PCB de 32 ou até 50 camadas é bem alcançável.

    Aplicações de PCB de 32 Camadas

Por que precisamos destes PCBs de 32 ou 50 camadas? Uma das razões óbvias é embutir eficientemente toda a eletrônica de sistema necessária em um pequeno PCB.

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 em fazer esses designs complexos de PCB.

Em qualquer sistema aeroespacial, o alvo é ter emissões eletromagnéticas o mínimo possível. Organizar um PCB durante a fase de design faz um ótimo trabalho em prender estas emissões.

Cada camada de PCB é geralmente dedicada a uma função específica que não conflita com outras camadas. Por exemplo, camadas do meio poderiam ser usadas como planos de alimentação, enquanto as camadas superior e inferior são reservadas para colocação de componentes.

3.6.2 PCB Multicamada

PCBs multicamadas têm número ilimitado de camadas condutoras. A ajuda de camadas isolantes então separa as camadas. Geralmente são compostas no interior de placas double-sided. As camadas externas são geralmente compostas de placas single-sided.

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

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

Existem algumas razões pelas quais você deve considerar usar um PCB multicamada sobre PCBs single ou double-sided. Algumas destas razões incluem:

• Resultam em produtos de alta qualidade e confiáveis.
• Têm maior densidade de montagem.
• Aumentam funcionalidade.

Precauções

Ao fazer um PCB multicamada, você deve planejar a configuração do seu stack-up de PCB. Configuração errada de PCB pode dar origem a interferência eletromagnética indesejada e pobre integridade de sinal.

Abaixo estão algumas das coisas essenciais a considerar sobre sinal ao fazer um design de PCB multicamada.

• Considere o tipo de sinais a serem roteados, ex: diferentes frequências de sinal
• Considere subida e descida do sinal
• Retorno suficiente para o loop do sinal

Provável atraso de sinal causado por permissividade – Possível cruzamento e sobreposição

Multilayer Pool

Um circuito que tem mais de duas camadas é conhecido como PCB multicamada. Portanto, isso implica que o número mínimo de camadas de PCB presentes para um PCB multicamada é três. Laminação dos materiais juntos não é fácil mas é necessária para um multilayer pool.

Um multilayer pool não deve ter ar aprisionado entre as camadas. Na fabricação do multilayer pool, o software de design Eagle PCB é necessário.

O processo é complicado e, como de costume, começa com a preparação de um diagrama esquemático. O esquemático é então editado pelo uso do menu editor que está no software Eagle.

Você pode se perguntar por que a maioria das camadas de PCB são pares. É importante notar que é mais custo-efetivo preparar camadas pares que ímpares. Esta é, portanto, a razão contribuinte para as camadas serem pares.

4.1 PCBs Multicamadas

Na fabricação de PCBs multicamadas, ambos materiais core e prepreg são usados para fazer as camadas. Materiais prepreg são aqueles que não são curados, significando que são maleáveis.

Materiais alternativos de ambos prepreg e core são então laminados juntos sob altas temperaturas e pressão, fazendo o material prepreg, e as camadas são unidas após esfriar e resulta em uma placa multicamada dura e sólida.

Note que o PCB multicamada vem com uma ampla gama de vantagens que inclui:

• Flexibilidade aumentada
• Maior densidade de montagem
• Características de impedância controlada
• Pequeno em tamanho
• Têm blindagem EMI
• Elimina a necessidade de interconectar chicotes o que reduz o peso total

4.2 Processo Multilayer Pool

Processo de fabricação de múltiplos PCBs envolve usar software Eagle no design de PCBs. É um procedimento complicado que começa com a conclusão de um diagrama esquemático. O esquemático é editado através do menu editor através do software Eagle.

4.3 Multilayer Pool

Após projetar e desenhar o diagrama esquemático, a próxima coisa a fazer é trabalhar no layout; Isso pode ser feito trazendo a dimensão da sua placa de circuito impresso e carregando-a em um software.

Se você estiver usando o software Eagle, terá a oportunidade de escolher uma grade apropriada para ajudar cada camada de PCB a se sobrepor. Isso pode ser feito usando um botão que roteia cada uma das camadas separadamente conforme suas necessidades.

Alternativamente, você pode fazer o multilayer pool para o PCB auto-criando-o usando o software Eagle. No entanto, se escolher esta técnica, será necessário que você verifique cruzadamente componentes, texto, camadas e dimensões.

Você deve então usar a opção check rule para avaliar o layout final.

4.4 Placas de Circuito Multicamadas

Placas de circuito impresso multicamadas tornaram-se o núcleo da eletrônica mundial. São as funções essenciais de componentes e fiação; Isso tornou os novos PCBs mais avançados e sofisticados.

Dá aos usuários finais opções flexíveis avançadas e variedades de formas estranhas para escolher. PCBs para eletrônicos simples consistem de uma única camada, enquanto PCBs sofisticados como os usados em motherboards de computador são múltiplas camadas; é por isso que são chamados PCBs multicamadas.

É importante notar que a tecnologia avançada permitiu que fabricantes reduzissem PCBs significativamente.

PCBs multicamadas são PCBs feitos com pelo menos três camadas de folha de cobre. Aparecem como vários PCBs single ou double-sided que são colados juntos com calor e isolamento protetor. As duas camadas são costumeiramente colocadas no lado da superfície do PCB.

Conexões elétricas nas camadas são alcançadas através de vias como buried vias e plating through holes; Isso resulta em geração de PCBs complexos que você encontrará no mercado, que vêm em tamanhos variados.

PCBs multicamadas foram descobertos através de mudanças que ocorriam no mundo da eletrônica. Seu uso contínuo e função no mundo moderno da eletrônica os tornaram mais complexos e sofisticados.

Inicialmente, PCBs tinham seus problemas, incluindo crosstalk, capacitância e ruído. Como resultado, foi necessário que fabricantes viessem com restrições específicas para limitar os problemas.

A consideração de design significou que era prudente projetar PCBs que resultariam em altos níveis de desempenho daí o PCB double-sided e assim por diante. É este entendimento que resultou na descoberta de PCBs multicamadas.

Permitiu a compactação de PCBs multicamadas em tamanhos pequenos para acomodar as necessidades crescentes da eletrônica.

Os PCBs modernos têm várias camadas que variam de 4-12 camadas. As folhas vêm em números pares para reduzir problemas como warping, associado a número ímpar de camadas.

Também, é custo-efetivo produzir um número par de camadas comparado a construir um número diferente de camadas.

Além disso, a maioria dos dispositivos modernos que incluem smartphones e dispositivos móveis usam PCBs com 12 folhas. Alguns fabricantes podem fabricar PCBs com cerca de 32 camadas.

Note que embora seja intensivo em mão de obra e caro fabricar PCBs multicamadas, eles estão se tornando importantes no mundo moderno.

A razão para isso é que vêm com uma série de benefícios do que você obteria com PCBs double ou single-layer.

4.5 Vantagens dos PCBs Multicamadas

São pequenos em tamanho; esta é a melhor característica dos PCBs multicamadas. São menores que PCBs single ou double-layer, resultando em benefício significativo para as tendências atuais.

São mais compactos, robustos e encontram muita aplicação em laptops, smartphones e tablets. São leves na construção.

• Alta qualidade. Criar um PCB multicamada requer planejamento e organização adequados, significando que o resultado serão produtos, melhores em qualidade comparados aos PCBs double ou single layer. Também, estes PCBs são mais confiáveis.

• Durabilidade aumentada. PCBs multi-camadas são duráveis. Podem suportar muito peso e lidar com calor e pressão sempre aplicados durante a união. Também têm múltiplas camadas de material isolante entre as camadas individuais e um agente de união prepreg que aumenta sua durabilidade.

       • Altamente flexíveis. Montadores de PCB que usam técnicas de construção flexíveis acabam com PCBs multicamadas flexíveis, que têm características altamente desejáveis como a capacidade de ser aplicados em áreas onde flexão e dobra serão necessárias. No entanto, é importante notar que quanto mais camadas usadas em um PCB, menos flexível ele é.

• Mais potentes. Os PCBs multicamadas incorporam muitas camadas em um PCB unitário. Então permitem que a placa seja mais conectiva dando-lhes propriedades que permitem alcançar maior velocidade e capacidade mesmo sendo pequenos.

• Ponto de conexão único. Os PCBs multicamadas funcionam em uma unidade singular, e assim sempre terão apenas um ponto de conexão único que não é o caso quando você usa vários PCBs single ou double-layered, Isso é de benefício significativo para o mundo eletrônico pois ajuda a minimizar tamanho e peso.

4.6 Desvantagens

1. Embora tenhamos falado muito sobre benefícios de PCBs multicamadas, é crítico que venham com alguns problemas.

2. São custosos comparados a PCB single-layer devido ao processo de fabricação complicado e extenso tempo gasto para construí-los. Isso aumenta o custo de mão de obra que se traduz em preços altos de PCBs.

3. São mais desafiadores para fabricar e requerem mais tempo e técnicas avançadas de fabricação que PCBs single-layered porque qualquer pequeno defeito pode torná-los inúteis.

4. O fornecimento é limitado - porque precisam de maquinário caro para fabricar, muito poucos fabricantes podem produzi-los, então sua produção é limitada.

5. Requerem design extensivo e interconexão entre camadas, e deve-se ser capaz de mitigar problemas de impedância e crosstalk. Qualquer erro único pode levar ao não funcionamento da placa.

6. Fabricar o PCB requer muito tempo e horas-pessoa, e por isso às vezes é difícil entregar pedidos dentro dos prazos especificados.

4.7 Como PCBs Multicamadas Comparam com PCBs Single Layer

1. São de alta densidade e maior funcionalidade porque camadas aumentam sua capacidade e velocidade.

2. São de tamanho pequeno já que a adição de camadas aumenta sua área de superfície significando que você terá alta capacidade de PCB comparado ao que pode obter em PCB single layer.

3. São leves em peso já que requer menos conectores e pode ser usado em aplicações elétricas complexas.

4. Os PCBs multicamadas têm funcionalidade aprimorada comparada a single layers e têm ótima blindagem EMI, impedância controlada e mais recursos apesar de seu tamanho pequeno.

4.8 Aplicação

PCBs multicamadas podem ser postos em qualquer uso e tornaram-se opção preferida porque pode usá-los através de todas as tecnologias.

Encontram-se em quase todos os eletrônicos, incluindo smartphones, micro-ondas e outros equipamentos de consumo doméstico. Também são usados em smartwatches e dispositivos móveis porque são pequenos e têm funcionalidade aumentada.

Em eletrônica de computador, encontram muita aplicação em motherboards e servidores. Seu recurso de economia de espaço torna mais fácil aplicá-los amplamente na indústria de tecnologia.

PCBs multicamadas também são amplamente aplicados em dispositivos de telecomunicação. São usados em GPS, transmissão de sinal bem como em aplicações de satélite. Como são duráveis, podem usá-los facilmente em torres externas e em dispositivos móveis.

Em indústrias, PCBs multicamadas são bastante vitais porque são pequenos e duráveis. São portanto amplamente aplicados em controle industrial e usados em rodar máquinas em aplicações industriais.

O campo médico também se beneficiou muito de PCBs. Encontram-se em equipamentos usados em diagnóstico bem como naqueles usados em tratamento.

São pequenos, leves, e assim podem usá-los em monitores cardíacos, raio-x, dispositivos de teste médico e equipamentos de CAT scan.

Os militares também se beneficiaram muito de PCBs multicamadas. São implantados em circuitos de alta velocidade, e assim são altamente utilizados em aplicações militares. Também são usados em dispositivos que requerem movimento aumentado.

A indústria automotiva, especialmente o carro elétrico, também se beneficiou significativamente de PCBs. São usados em GPS, interruptores de farol e sensores de motor.

São pequenos, duráveis e resistentes ao calor, coisa que os torna totalmente aplicáveis no ambiente automobilístico.

4.9 Tecnologia Multilayer Pool

A tecnologia permitiu a produção de placas de qualidade e é considerada chave para militares, comunicações e outros campos que dependem de PCBs multicamadas.

A tecnologia permite que fabricantes fabriquem PCBs de materiais como flex, Teflon e poliamida, permitindo-lhes cumprir suas necessidades de PCB.

4.10 Switch Multilayer Pool

PCBs desempenham papel vital na fabricação de dispositivos de rede de computador como switch multicamada que fornece função extra incluindo capacidade de roteamento. O switch pode priorizar pacotes e implementar serviços diferenciados QoS em hardware.

4.11 Capacitor Cerâmico Multicamada

São popularmente referidos como MLCCs e são usados em blocos de construção em eletrônica moderna. MLCCs compõem mais de 30% dos componentes no módulo de circuito híbrido.

Consistem do bloco cerâmico monolítico com eletrodos que aparecem na extremidade da superfície do bloco cerâmico que forma o contato feito por ter queimado em camada metálica.

Tipos

MLCCs vêm em diferentes tipos que incluem aqueles descritos como tolerância, capacitância e dielétrico, tamanho de case, e assim por diante. Seus valores variam, mas os mais comuns variam de 10 nF a 1µF. Também, sua classificação de tensão varia de 16V a 100V.

À medida que a tecnologia avança, mais e mais PCBs multicamadas são produzidos. Estes PCBs encontram muita aplicação tanto na indústria de pesquisa quanto na ciência. São usados em aparelhos de segurança, sistemas de alarme bem como sensores de fibra óptica.

Também são usados em equipamentos de análise de clima e aceleradores atômicos. PCBs multicamadas estão se tornando leves, compactos e economizam espaço.

Espessura das Camadas de PCB

Diferentes camadas de PCB têm espessuras diferentes dependendo de onde serão aplicadas. Por exemplo:

• Placas de 11 camadas podem ser de dimensões 20 por 14 a menos que dadas especificações adicionais.
• Placas de seis camadas são produzidas em espessura de 0,031, 0,040, 0,047, 0,062 e 0,125 polegadas.
• Tanto as placas de 8 quanto 10 camadas podem ser encontradas com espessura de 0,062, 0,093 e 0,125 polegadas.

A espessura padrão de pooling para PCBs multicamadas é 1,55mm. Esta medição padrão não é a medição real para todos os PCBs multicamadas mas pode ser usada como referência em sua construção.

Ordenação de Camadas de PCB

Camadas de PCB são organizadas em ordens. O processo de organizar estas camadas pode ser como segue:

• Escolhendo o número inicial de camadas. Aqui você selecionará as camadas de PCB que atenderão a necessidade que deseja alcançar. Se é para prototipagem caseira, então uma ou duas camadas podem ser bastante úteis. Quatro camadas de PCBs são placas simples ou baratas.

PCBs de seis camadas são baratos e abundantes. PCBs de oito camadas são bastante custo-efetivos, enquanto PCBs de 12 camadas são ideais para placas de indústria pesada ou apenas placas com muitas trilhas.

       • Iniciando o layout

• Aqui, você começará com as camadas de sinal superior e inferior. Dependendo do design que você está usando, as duas camadas de sinal superior e inferior seriam suficientes a menos que você tenha muitas conexões requerendo camadas de sinal internas.

Existem algumas opções que você pode usar para ordenar suas camadas de PCB. As seguintes são algumas das mais comuns:

• Stack up de quatro camadas.
• Stack up de seis camadas.
• Stack up de oito camadas.
• Stack up de dez camadas.
• Stack up de 12 camadas com duas camadas de sinal adicionais.
• Stack up de 12 camadas com 4 GNDs.

Você pode fazer uma cotação do tipo de PCB que desejaria aqui https://www.wellpcb.com/pcb-quote

Conclusão

Como você viu, camadas de PCB compõem diferentes designs de Placas de Circuito Impresso para vários aparelhos. Dependendo de onde você gostaria de usar os PCBs, as folhas variariam.

As camadas single e double-sided são mais baratas para construir mas não realizam as operações complexas que PCBs multicamadas podem fazer. PCBs multicamadas são usados em máquinas e eletrônicos mais avançados comparados aos outros.

PCBs multicamadas são feitos de três ou mais camadas de PCB formadas de cobre, entre outros materiais. Em caso de dúvidas e questões, você pode nos contatar através do seguinte:

       • ADMIN@MFGROBOTS.COMet

       • www.wellpcb.com