Por que as camadas de PCB importam: design, durabilidade e desempenho

PCBs estão em quase todos os dispositivos tecnológicos que usamos hoje. Suas funções principais são: 1. Conectar eletricamente componentes eletrônicos e 2. Fornecer suporte mecânico (ou seja, os componentes eletrônicos são permanentemente soldados à placa). PCBs são construídos em camadas, semelhante a uma lasanha. Essas camadas são feitas de materiais diferentes para fornecer estrutura, durabilidade, condutividade e organização ao material.

Placas de Circuito Impresso tipicamente incluem camadas mecânicas, camadas de máscara de solda, camadas de serigrafia, camadas de pasta de solda e uma ou mais camadas de cobre, dependendo da complexidade das placas.

A camada externa contém os limites (forma e dimensões físicas) do PCB. Camadas mecânicas adicionais podem conter especificações de ferramentas e outras informações mecânicas.

As camadas de cobre contêm as camadas de roteamento, bem como os planos de terra e alimentação.

A máscara de solda é um revestimento resistente à solda geralmente aplicado às camadas externas do PCB para proteção contra oxidação e para evitar pontes de solda entre pads de solda espaçados. A máscara de solda geralmente é verde, mas também está disponível em muitas cores.

As camadas de serigrafia contêm os designadores de referência, entre outras coisas, para os componentes eletrônicos localizados nos lados superior e inferior da placa. O texto geralmente é impresso com tinta permanente não condutiva. A serigrafia geralmente é branca, mas também está disponível em outras cores.

As camadas de pasta de solda contêm a localização, o tamanho e a forma dos pads SMD na placa. Esta informação é então usada para fazer as aberturas no estêncil SMT.

Razões para usar múltiplas camadas em placas de circuito impresso

Miniaturização
PCBs multicamadas permitem que designers reduzam o tamanho da placa adicionando camadas. Isso é muito importante pois a miniaturização de produtos eletrônicos continua a impulsionar a indústria.

Complexidade reduzida
Múltiplas camadas tornam o roteamento de PCB fácil porque trilhas de cobre em uma camada podem se conectar a trilhas em outras camadas para completar o caminho.

Isolamento de alimentação e terra
PCBs multicamadas (4 ou mais camadas) têm suas próprias camadas de alimentação e terra. Isso fornece isolamento entre pinos de alimentação e terra, prevenindo curto-circuito.

Simplificar construção e reduzir peso
Eliminar ou reduzir a necessidade de conectores para múltiplas PCBs separadas.

Maior densidade de montagem

PCBs de camada única versus múltiplas camadas

PCBs de camada única têm os componentes eletrônicos em um lado da placa e o padrão de condutor no outro lado. PCBs multicamadas podem ter os componentes eletrônicos no lado superior, inferior ou em ambos os lados das placas e têm um ou mais padrões de condutor.

PCBs de camada única ou face única são tipicamente usados em eletrônicos simples. São baratos de fabricar e frequentemente usados em aplicações que exigem grandes volumes, como calculadoras, rádios e impressoras.

Placas de dupla face são necessárias para tecnologia moderadamente avançada, incluindo sistemas HVAC, fontes de alimentação, iluminação LED e iluminação de painel automotivo.

Placas multicamadas entram no território de armazenamento complexo de dados, tecnologia GPS, equipamentos médicos e satélites.