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PCB de 2 capas: la guía definitiva de preguntas frecuentes

Índice del contenido

Antes de invertir en una nueva PCB de 2 capas, debes leer esta guía.

Tiene toda la información que buscas sobre placas de circuito impreso multicapa.

Entonces, si quieres ser un experto, sigue leyendo.

¿Qué es un PCB de 2 capas?

A PCB de 2 capas Es una placa de circuito impreso con dos capas de trazas de cobre conductor.

Estas capas se denominan capas superior e inferior.

También se conoce como PCB de doble cara y permite una mayor densidad de componentes que la PCB de una sola cara.

Encontrará los PCB de 2 capas utilizados en diversas aplicaciones de circuitos electrónicos en la industria electrónica.

Los PCB de 2 capas se pueden usar tanto para circuitos simples como para formaciones de circuitos sofisticados.

Algunos circuitos comunes que utilizan 2 capas placas de circuito impreso incluyen circuitos para aplicaciones automotrices, dispositivos celulares y equipos para pruebas, monitoreo e instrumentación.

2 Layer PCB
2 Layer PCB

¿Cómo se construye una PCB de 2 capas?

Encuentra una PCB de 2 capas hecha a partir del proceso de laminación donde se usan dos láminas de cobre para intercalar un sustrato.

La fibra de vidrio se emplea comúnmente como sustrato para la construcción de placas de circuito impreso.

¿Cómo se conectan los componentes a una PCB de 2 capas?

Encontrará dos métodos que se utilizan normalmente para conectar componentes a la placa de circuito impreso de 2 capas, es decir, montaje de orificio pasante y montaje en superficie.

En la conexión de orificio pasante, los componentes tienen conductores que se insertan en orificios perforados para asegurarlos a la placa.

Los componentes montados en superficie están soldados a la superficie de la placa.

El montaje en superficie tiene las siguientes ventajas:

  • SMT permite la disposición compacta de componentes que permiten placas más pequeñas que se pueden usar en dispositivos en miniatura.
  • Encuentra que SMT no requiere orificios, lo que reduce los costos incurridos en la perforación.
  • El proceso de fijación de componentes en el montaje en superficie es más rápido que el del montaje con orificio pasante.
  • Las placas de 2 capas con SMT son muy compactas y permiten un rendimiento más rápido.
  • Encontrará que los componentes montados en la superficie se pueden acomodar tanto en la capa superior como en la inferior, lo que permite una mayor densidad.
  • SMT reduce la inducción eliminando los efectos adversos de la interferencia de radiofrecuencia.

Sin embargo, encuentra que el SMT está limitado de las siguientes maneras:

  • El ajuste perfecto de los componentes montados en la superficie repara un proceso difícil. Además, la soldadura proporciona una unión permanente que desalienta los reemplazos.
  • El proceso de ciclo térmico utilizado en el proceso de soldadura puede dañar las conexiones.
  • SMT no se puede utilizar para componentes con grandes disipaciones de calor, ya que romperían la unión de soldadura por fusión.
  • Encontrará que los componentes montados en la superficie son susceptibles a un manejo brusco y condiciones de estrés físico.

Por otro lado, encontrará los siguientes beneficios adjuntos a montaje de orificio pasante:

  • El montaje de orificio pasante es confiable ya que proporciona una conexión de placa más firme para los componentes.
  • Encontrará que los componentes montados en orificios pasantes pueden soportar grandes condiciones de estrés sin el peligro de romper la conexión de la placa.

Sin embargo, los contratiempos relacionados con el montaje de orificio pasante incluyen:

  • Los orificios necesarios para el montaje de orificios pasantes se perforan, lo que aumenta el costo y el tiempo total de la placa.
  • El enrutamiento está limitado en una configuración de placa de orificio pasante, especialmente donde hay varias capas.
  • El tiempo necesario para colocar los componentes en la placa utilizando el montaje de orificio pasante es mayor que el de SMT.
  • Las técnicas de soldadura para el montaje con orificio pasante requieren operaciones en ambos lados y no pueden admitir la repetibilidad.

¿Puede una placa tener 2 capas con componentes en un solo lado?

Sí puede.

Una placa puede tener 2 capas con componentes en un solo lado de la placa si hay pistas conductoras en el otro lado.

No es la presencia de componentes en ambos lados de la placa lo que hace que una placa de circuito impreso sea una PCB de 2 capas.

Es más bien la presencia de trazas conductoras derivadas de una capa de lámina de cobre.

¿Se utilizan matrices en la fabricación de PCB de 2 capas?

Sí lo son.

Los arreglos son útiles en la fabricación de pedidos a gran escala de PCB de 2 capas que permiten la automatización y la repetibilidad.

Hay dos alternativas comunes para las matrices que se pueden usar por separado o combinadas: puntuación y enrutamiento de pestañas.

Una combinación de arreglos sirve para diseños complejos con márgenes indefinidos.

La puntuación como una matriz se usa para diseños de tableros de 2 capas con bordes uniformes.

Esta técnica se caracteriza por un desperdicio de material reducido y, por lo tanto, un ahorro de material en el costo.

Las capas de paneles se apilan juntas en paquetes para ser puntuadas.

Encuentra que los ahorros de material son más pronunciados en grandes producciones.

El enrutamiento de pestañas se aplica a diseños de placas de 2 capas con formas no estandarizadas.

Además, utiliza la matriz de enrutamiento de pestañas cuando los componentes se van a colocar a lo largo de la periferia de la placa.

En esta disposición, se proporciona una tolerancia de menos de un cuarto de pulgada entre las tablas.

El enrutamiento de pestañas es compatible con el uso de rieles para ayudar en el ensamblaje.

¿Qué material se utiliza para la base de una PCB de 2 capas?

El material no conductor se utiliza para la base de PCB de 2 capas.

Se llama sustrato y comúnmente está hecho de fibra de vidrio reforzada con resina epoxi.

Puede modificar el material del sustrato para que su tabla sea flexible o rígida.

placa de circuito impreso de 2 capas
placa de circuito impreso de 2 capas

¿Se utiliza una máscara de soldadura para la PCB de 2 capas?

Sí.

Una máscara de soldadura ofrece protección para la ruta de cobre de ambas capas durante el proceso de soldadura contra la oxidación.

Además, dado que la soldadura es conductora, cuando se permite que interactúe con las trazas de cobre, puede crear caminos no deseados para la conductividad eléctrica.

Algunos de los materiales utilizados en la fabricación de máscaras de soldadura incluyen líquido epoxi, que es menos costoso y se aplica mediante serigrafía.

La tinta líquida fotoimaginable se aplica mediante serigrafía o pulverización.

La máscara de soldadura foto-imagenable de película seca que se aplica a través de un proceso de laminación al vacío.

¿Cómo se sueldan PCB de 2 capas?

A diferencia de una placa de un solo lado donde el proceso de soldadura puede ser menos complicado, soldar dos capas de una placa de circuito impreso presenta una gran dificultad.

Esto es especialmente cierto cuando se lleva a cabo manualmente.

Sin embargo, puede simplificar en gran medida el proceso de soldadura de una placa de circuito impreso de 2 capas:

  • Usando un artilugio de recoger y colocar
  • Uso de una fresadora controlada numéricamente por computadora

La soldadura implica el uso de fundente y pasta de soldadura.

El fundente de soldadura tiene el propósito de purificar los componentes y eliminar las partículas no deseadas, como el óxido.

Además, reduce la posibilidad de que vuelva a ocurrir óxido bloqueando el aire durante el proceso de soldadura y mejorando el goteo de la soldadura.

La pasta de soldadura se utiliza para unir los componentes a la placa.

¿Cuáles son las ventajas de la PCB de 2 capas?

Encontrará la PCB de 2 capas con las siguientes características atractivas que la hacen preferida para muchos diseños de PCB:

  • Puede lograr una mayor densidad de componentes con la PCB de 2 capas
  • Una PCB de 2 capas permite enrutar las pistas de cobre más cerca que una PCB de un solo lado.
  • La PCB de 2 capas puede encontrar un uso simplificado y variado en diferentes demandas de circuitos.
  • En comparación con otras placas de circuito impreso multicapa, la PCB de 2 capas es más económica.
  • Encontrará que la PCB de 2 capas ofrece más densidad de circuito en comparación con la placa de un solo lado.
  • Con una placa de circuito impreso de 2 capas, puede crear placas más pequeñas con una gran cantidad de componentes que una placa de un solo lado.
  • La configuración de una placa de 2 capas permite múltiples usos, como usar la capa inferior como un plano de tierra o vertido de cobre.
  • También puede usar una PCB de 2 capas como fuente de corriente en un sistema eléctrico.
  • Hay una mejor gestión de componentes con una PCB de 2 capas, ya que los componentes se pueden organizar en ambas superficies. Puede tener componentes de orificio pasante en la capa superior y componentes montados en la superficie en la capa inferior.
  • Se puede usar una PCB de 2 capas para acomodar la conexión a tierra y el voltaje del colector común a través de la capa inferior. El uso de este enfoque permite que el tamaño del tablero permanezca sin cambios.

¿Se utilizan Vias en PCB de 2 capas?

Vía tienen orificios perforados que están revestidos con material conductor para permitir la transferencia eléctrica entre múltiples capas.

Hay tres tipos de vías: las vías ciegas, las vías pasantes y las vías enterradas.

Las vías ciegas y enterradas están asociadas con capas internas de las que carece una PCB de 2 capas.

Como tal, solo se utilizan vías pasantes en PCB de 2 capas.

Las vías pasantes ofrecen una conexión eléctrica entre las capas superior e inferior.

¿Qué pesos de cobre se utilizan para la PCB de 2 capas?

El peso del cobre en una placa de circuito impreso se proporciona en onzas (oz) y se toma en una extensión de un pie cuadrado.

El peso de cobre ayuda a determinar el grosor de la traza conductora.

Además, el PCB de 2 capas comúnmente emplea pesos de cobre de media onza, una sola onza o 2 onzas para sus capas.

Usted encontrará una PCB de cobre de 1 oz en una formación de dos capas con cada capa que asciende a la mitad de una onza.

PCB de cobre de 1 oz
PCB de cobre de 1 onzas

De manera similar, una PCB de cobre de 2 onzas tendrá dos capas de una onza de cobre cada una.

PCB de cobre de 2 onzas
PCB de cobre de 2 onzas

¿Se puede fabricar una PCB de cobre de 4 oz en una formación de PCB de 2 capas?

Sí.

PCB de cobre de 4 oz se puede hacer en una configuración de PCB de 2 capas.

PCB de cobre de 4 oz
PCB de cobre de 4 onza

Lo encuentra posible mediante el uso de capas hechas de cobre de 2 oz cada una.

La construcción es tal que se hace un núcleo del sustrato y se lamina con dos películas de cobre de 2 oz de peso.

¿Qué agujeros se perforan en una PCB de 2 capas?

Hay dos tipos de orificios perforados en una PCB de 2 capas.

Encuentra agujeros chapados y agujeros no chapados.

Los agujeros enchapados se hacen cerca de los bordes del tablero.

Están revestidos con un material conductor como el cobre para permitir la transferencia térmica y eléctrica.

Los orificios no enchapados son orificios de paredes lisas sin capacidades conductoras.

Estos orificios generalmente se mantienen separados a no menos de medio milímetro con diámetros de orificio de 0.5 mm.

Para hacer los agujeros se utiliza una máquina CNC con broca.

Toda la disposición y el patrón dependen del diseño de la placa de circuito impreso.

El revestimiento del agujero se extiende fuera del agujero para formar una base plana en los puntos de entrada y salida.

¿Cómo se determinan las huellas en PCB de 2 capas?

Las huellas en PCB de 2 capas se utilizan como ruta conductora para la transferencia de carga eléctrica.

Los parámetros de traza conductora de ancho de traza y espaciado de traza están determinados por el peso de cobre de la capa.

Además, encontrará útiles los requisitos actuales y la densidad de los componentes para establecer los parámetros de seguimiento.

¿Qué es el control de impedancia en una PCB de 2 capas?

La impedancia se refiere al valor colectivo de la reactancia, la resistencia y la conductancia exhibidos por un circuito en una PCB de 2 capas.

El control de impedancia busca minimizar los efectos de la impedancia durante la operación del tablero.

Además, la impedancia se ve afectada por la longitud del camino conductor y las propiedades dieléctricas del núcleo.

Además, los valores de impedancia afectan el funcionamiento de las PCB de 2 capas utilizadas en aplicaciones de alta potencia y alta velocidad.

Los efectos de impedancia se demuestran mediante un aumento en la desviación y distorsión de la señal.

Si no se controla, la impedancia puede poner en peligro la transmisión de radiofrecuencia.

El control de impedancia minimiza la desviación de la señal mientras mitiga la distorsión de la señal considerando los valores de impedancia en la etapa de diseño.

Puede identificar materiales con propiedades menos vulnerables a la invasión de impedancia.

Además, se debe considerar la disposición de las capas, ya que las posibilidades de impedancia aumentan con el aumento del número de capas.

¿Qué métodos de enrutamiento se pueden usar para la PCB de 2 capas?

El enrutamiento proporciona la adición de cables en una PCB para una conexión adecuada de los componentes.

El enrutamiento individual del tablero se puede realizar para proyectos de un solo tablero.

Para múltiples tableros, se puede realizar la paletización y el enrutamiento V-score.

Estos tableros están dispuestos en una matriz y son más comunes para un proceso de ensamblaje automatizado.

¿Cómo se aplica la serigrafía en la PCB de 2 capas?

La serigrafía es una hoja informativa que se coloca sobre la máscara de soldadura.

Proporciona información relacionada con el tablero y los componentes utilizados, mediante el uso de caracterizaciones y símbolos.

Parte de la información incluye puntos de prueba, números de pieza, información del fabricante e identificadores de componentes.

Encontrará dos métodos comunes para aplicar serigrafía en una PCB de 2 capas.

La serigrafía se puede aplicar mediante serigrafía donde la información deseada se imprime sobre una plantilla.

También se puede utilizar una impresora de chorro de tinta para imprimir una serigrafía a través de información digitalizada.

¿Por qué son importantes las tolerancias en las PCB de 2 capas?

placa de circuito impreso de 2 capas
placa de circuito impreso de 2 capas

La tolerancia es una concesión para las dimensiones relacionadas con la placa de circuito impreso de 2 capas, como los tamaños de los orificios y las almohadillas.

La tolerancia es útil ya que proporciona flexibilidad en su diseño mientras se adhiere al espíritu de diseñar para la fabricación.

¿Qué acabado de superficie se utiliza para la placa de circuito impreso de 2 capas?

Hay varios acabados disponibles para la PCB de 2 capas.

Algunos acabados comunes incluyen:

  • Plata de inmersión, que ofrece una superficie lisa a la vez que proporciona una buena soldabilidad. Sin embargo, encuentra este acabado limitado en términos de su capacidad para manejar factores ambientales como la temperatura y la humedad.
  • Nivel de soldadura de aire caliente que tiene una vida útil más larga y una unión de soldadura fuerte. Es difícil lograr un acabado suave con este tipo de acabado y, por lo tanto, es menos favorable para el uso con demandas de acabado fino.
  • El níquel electrolítico/oro de inmersión es el preferido por su superficie lisa, unión fuerte al soldar y resistencia a factores ambientales como la temperatura y la humedad. ENIG también es muy flexible para encontrar uso en diferentes diseños.

¿Qué son los dedos dorados en una PCB de 2 capas?

PCB de dedo de oro
PCB de dedo de oro

Dedos de oro se utilizan para indicar las terminaciones del borde del conector utilizadas para la inserción de una placa de circuito impreso de 2 capas.

Los dedos de oro están hechos de oro endurecido para ofrecer un acabado suave con alta resistencia al desgaste, incluso con un uso recurrente.

Los dedos dorados se pueden usar junto con otros tipos de acabados superficiales que mejoran la soldabilidad y la protección contra el desgaste.

¿Qué método de prueba de calidad se utiliza para la PCB de 2 capas?

La prueba de una PCB de 2 capas ayuda a establecer la conformidad de la PCB de 2 capas con las necesidades de diseño.

También evalúa su confiabilidad en la formación de dos capas.

Se puede realizar una prueba eléctrica en la PCB de 2 capas sin componentes y cuando está llena.

La prueba eléctrica le resulta útil para establecer cortocircuitos y aberturas en las capas superior e inferior de la placa de circuito impreso.

Con esta prueba, se utiliza una sonda voladora para identificar puntos de aislamiento eléctrico y conexiones no deseadas.

Las fallas se corrigen y prueban nuevamente antes de realizar el ensamblaje de los componentes en el tablero.

La identificación de fallas antes del ensamblaje minimiza las fallas de la placa.

Si se ignora, el costo de lidiar con un error, especialmente después de completar el tablero, puede ser grande.

Una PCB de 2 capas también se puede probar cuando se han conectado componentes para descubrir fallas relacionadas con el proceso de ensamblaje.

Con esta prueba, puede determinar las fallas funcionales de la placa y las de los componentes conectados.

¿Cuáles son los estándares de calidad para una PCB de 2 capas?

Los siguientes son algunos de los estándares proporcionados para PCB de 2 capas:

·BS-123200-003

Esta norma proporciona la evaluación de la calidad de una PCB rígida de 2 capas con orificios pasantes enchapados.

· BS-EN-61249-2-2

En este estándar, se proporcionan los materiales para una PCB de 2 capas y sus estructuras de interconexión.

· BS-CECC-23100-801

El estándar es un sistema armonizado para evaluar la calidad de los componentes electrónicos utilizados en PCB de 2 capas con orificios no enchapados.

·BS-6221-4

El estándar proporciona una metodología de especificación para PCB de 2 capas con orificios no enchapados.

· BS-IEC-61189-5-3

Esta norma proporciona un procedimiento de prueba generalizado para el material eléctrico y las interconexiones utilizadas en una PCB de 2 capas.

También proporciona pautas para el uso de soldadura en pasta en la PCB.

· DD-IEC/PAS-62326-7-1

Este estándar es específico para el rendimiento de PCB de una y dos capas.

Como puede ver, hay muchos factores que debe considerar al comprar PCB de 2 capas.

Para diseños estándar y personalizados de PCB de 2 capas, Venture siempre está aquí para ayudar.

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