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Diseño de PCB multicapa

El equipo de diseño de PCB multicapa de Venture cuenta con ingenieros de diseño líderes en la industria y 10 años de experiencia en diseño de PCB multicapa. Desde el desarrollo y la producción de materiales, la fabricación de circuitos hasta el ensamblaje de componentes finales.

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Podemos brindarle una sugerencia completa de diseño de PCB multicapa para seleccionar el laminado, PP (pre-pregs), película de cubierta y materiales de recubrimiento adecuados para cumplir con sus requisitos. Estamos familiarizados con las mejores marcas de materiales como Rogers e Isola y también locales marcas de materiales populares como Shengyi y Nanya para reducir su costo.

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Hoy en día, nuestros dispositivos son cada vez más portátiles, al mismo tiempo que los componentes internos son cada vez más pequeños pero brindan un mejor rendimiento: mayor velocidad y mayor densidad de potencia, todos estos requisitos son necesarios para que funcionen en un área más pequeña, esto es exactamente lo que hace una multicapa. El diseño de PCB puede ofrecer.

Antes de que comience el diseño de su PCB multicapa, es importante que comprenda cómo se construye una PCB multicapa, por ejemplo:

  • Saber con qué materias primas está familiarizado su fabricante de PCB (o que suele usar), de modo que se utilicen los núcleos y PP (pre-impregnados) correctos, esto es muy importante para su placa de circuito multicapa. control de impedancia.
  • Calcule la cantidad de capas y la pila requerida, esto se puede cambiar durante el diseño de la placa de circuito impreso si los otros elementos se verán afectados, no desea reiniciar su diseño de nuevo y perder tiempo, por lo que esto también necesita estar bien planeado.

Por qué elegir el diseño de PCB multicapa Venture

Venture tiene una selección completa de software de diseño de placa de circuito impreso multicapa y diseño de PCB, como Cadence Allegro\ORCAD, Mentor WG\PADS, Protel99\ Altium Designer (AD), etc. Háganos saber qué herramientas EDA no usará en su proyecto, nuestro software más utilizado es Eagle, Altium Designer, Protel (diseño de PCB Protel), PADS.

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PCB multicapa: la guía definitiva

diseño de pcb multicapa

El PCB multicapa juega un papel integral en los circuitos eléctricos modernos.

Esto se debe a su diseño robusto, capacidades multifuncionales y robustas.

Pero, para obtener la mejor placa de circuito impreso multicapa, debe comprender todos los detalles intrincados de estas PCB.

Eso es exactamente lo que explora esta guía: desde una definición básica, ventajas, desventajas, clasificación, consejos de diseño, abastecimiento de componentes, abastecimiento de materiales y creación de prototipos hasta el proceso de ensamblaje, entre otras cosas.

Empecemos:

¿Qué es PCB multicapa?

Las placas de circuito impreso se pueden clasificar según la cantidad de capas de materiales conductores de las que están hechas. Sobre esta base, generalmente clasificamos los PCB como de una sola capa, de doble capa o de varias capas.

 PCB de una sola capa

PCB de doble capa PCB de doble capa

PCB multicapa

PCB multicapa

Durante mucho tiempo, solo existieron PCB de una y dos capas. Sin embargo, hubo cambios en la industria electrónica que exigieron PCB más complejos.

Las opciones disponibles tenían limitaciones de diseño que las hacían indeseables para los avances más sofisticados en electrónica. Esto requirió el nuevo diseño con múltiples capas.

Una PCB multicapa es una placa de circuito impreso que tiene más de dos capas de láminas de cobre conductoras.

Estos tableros están laminados y pegados entre capas de materiales aislantes de protección contra el calor. Cualquier PCB que tenga tres o más capas de material conductor, por lo tanto, cae en esta categoría.

Por lo tanto, una PCB multicapa reúne dos o más PCB de doble capa, o una combinación de placas de circuito de doble capa y de una sola capa. La razón principal de esto suele ser aumentar el área de superficie para el cableado.

Los PCB multicapa suelen ser en su mayoría rígidos, ya que es muy difícil lograr muchas capas en un formato de PCB flexible.

PCBS de capa múltiple

PCB multicapa – Foto cortesía: The Engineering projects

Vía, como vías ciegas y enterradas, se utilizan para lograr conexiones eléctricas entre las capas.

La disposición es tal que se colocan dos capas sobre la superficie para conectar la PCB con el entorno externo.

Generalmente, las capas de los PCB vienen en números pares. Esto se debe principalmente a que los números impares son propensos a problemas como la deformación.

El número de capas suele depender de la aplicación, pero en su mayoría oscilan entre cuatro y doce capas.

Esencialmente, encontrará la mayoría de las aplicaciones que requieren entre cuatro y ocho capas. Sin embargo, las aplicaciones como los teléfonos inteligentes utilizan en su mayoría doce capas.

Sin embargo, existen aplicaciones únicas que requieren PCB con muchas capas. Por lo tanto, encontrará PCB con hasta 100 capas, pero estos son muy raros porque tienen pocas áreas de aplicación.

PCB de una sola capa frente a multicapa

Los PCB multicapa y los PCB de una sola capa tienen varias diferencias obvias, que van desde su diseño hasta su funcionalidad. Sin embargo, también tienen algunas similitudes, especialmente en los materiales utilizados en la fabricación.

Para ayudarlo a decidir cuál es la mejor opción para sus necesidades específicas, comparemos brevemente los dos. Basaremos nuestra comparación en factores como el peso, el tamaño, el costo y la densidad de montaje de la placa.

PCB de una sola capa frente a multicapaPCB de una sola capa frente a multicapa

·Tamaño

Los PCB de una sola capa son más grandes en comparación con los PCB de varias capas. Esto se debe a que necesitan una mayor superficie para acomodar cualquier necesidad de circuitos mejorados.

Los PCB multicapa, por otro lado, se encargan de las necesidades de mayor área de superficie mediante las capas adicionales.

Por lo tanto, los PCB multicapa de alta capacidad pueden caber en dispositivos pequeños como teléfonos inteligentes. Los PCB de una sola capa de alta capacidad requerirían productos muy grandes para acomodarlos.

·Peso

Lograr aplicaciones eléctricas complejas con PCB de una sola capa significaría mucho volumen. Esto se debe a que necesitará usar tantos conectores y otros componentes para vincular los PCB individuales.

Una solución de PCB multicapa muy ligera puede lograr el mismo nivel de rendimiento. Esto se debe a que no necesitan interconexiones complejas ya que todo está en una placa compacta.

·Densidad de montaje

En las PCB de una sola capa, el ensamblaje depende únicamente del área de superficie de la placa de circuito.

Sin embargo, los PCB multicapa logran una mayor densidad a través de la estratificación. Esto también asegura una mayor funcionalidad para una PCB más pequeña.

·Funcionalidad de diseño

Según las diferencias anteriores, los PCB multicapa tienen una funcionalidad superior en comparación con los PCB de una sola capa.

Esto también se ve favorecido por la incorporación de otros factores como características de impedancia controlada y un mejor blindaje EMI.

·Costo

El costo de diseñar y fabricar PCB multicapa supera con creces el de los PCB de una sola capa. Esto se debe especialmente a la tecnología sofisticada involucrada y al alto nivel de experiencia que exige.

Sin embargo, en uso, los PCB multicapa tienden a ser más baratos de manejar en términos de cableado y transporte. También son más duraderos y fáciles de mantener, por lo que posiblemente sean menos costosos a largo plazo.

Por lo tanto, esencialmente deberá hacer las siguientes preguntas para decidir si optar por PCB de una sola capa o de múltiples capas:

  • ¿La durabilidad es un problema? Si es así, es mejor que opte por una placa de circuito impreso multicapa.
  • ¿Cual es tu presupuesto? Si está trabajando con un presupuesto modesto, la placa de circuito impreso de una sola capa es la mejor
  • ¿Qué tan compleja es su necesidad de funcionalidad? Si su objetivo es la electrónica sofisticada, necesitará varias capas
  • ¿A qué tamaño de placa te diriges? Con PCB multicapa, puede tener una mayor funcionalidad con tamaños de placa muy pequeños.
  • ¿Qué tan rápido necesita la PCB? Los PCB multicapa requieren un tiempo de entrega más largo y, por lo tanto, pueden no ser la mejor opción si necesita los tableros rápidamente.

Beneficios de PCB multicapa

Como ya mencionamos en la definición de PCB multicapa, estos PCB están diseñados para un mejor rendimiento que sus predecesores.

Por lo tanto, vienen con varios beneficios, especialmente en el rendimiento. Exploremos, por lo tanto, estos beneficios.

Placa de circuito impreso multicapa

Placa de circuito impreso multicapa – Foto cortesía: The Engineering Project

i.Construcción ligera

El rendimiento de varias PCB de doble capa se consolida en una PCB multicapa. Esto elimina la necesidad de múltiples conectores, reduciendo así el peso y mejorando la movilidad.

ii.Tamaño

La capacidad de lograr el rendimiento de muchos PCB de doble capa dentro de un solo PCB significa una electrónica más pequeña pero potente. Esto ha dado lugar a dispositivos pequeños pero muy sofisticados como tabletas y teléfonos inteligentes.

iii. Durabilidad

Los PCB multicapa son más duraderos debido a su diseño: tienen múltiples capas de aislamiento entre las capas. Esto conduce a una placa muy unida, en lugar de varias sueltas.

iv.Calidad mejorada

Estos PCB son más confiables y de mejor calidad que los PCB de doble capa. Esto se debe especialmente a la compleja y elaborada planificación y fabricación involucrada.

v.Mejor funcionalidad y potencia

La incorporación de una alta densidad de capas en una PCB permite un alto rendimiento de las PCB. Las placas son más conectivas, con propiedades eléctricas innatas que conducen a una mejor velocidad incluso para PCB pequeñas de iones.

vi.Ofrece un único punto de conexión

Al ser una sola unidad, los PCB multicapa presentan un único punto de conexión, lo que facilita el diseño del producto final. El fabricante solo necesita incluir un punto de conexión, que suele ser más deseable para la mayoría de los usuarios finales de productos electrónicos.

Debido a estos beneficios, los PCB multicapa están superando rápidamente a los PCB de doble capa. Esto se debe especialmente a que las PCB de alto rendimiento pero más pequeñas y livianas ayudan a ahorrar espacio y tienen una mejor portabilidad.

Desventajas de los PCB multicapa

Aunque estos PCB tienen varias ventajas que los hacen más deseables, también tienen ciertas desventajas.

Ahora vamos a ver algunas de las características que pueden hacer que los PCB multicapa no sean atractivos para ciertas aplicaciones.

PCB multicapa

 PCB multicapa

Incluyen:

 i.Disponibilidad limitada

Hay muy pocos fabricantes con la capacidad de producir PCB multicapa. Esto se debe principalmente a la costosa maquinaria que requiere la producción de PCB multicapa.

Complejidad del proceso de producción.

Los PCB multicapa son más complejos y suelen implicar un proceso de producción complicado y delicado. Cualquier pequeño error en el proceso puede comprometer el rendimiento de la PCB, por lo que se necesita mucho cuidado.

ii.Tiempos de producción más largos

Las tasas de rotación cuando se producen PCB multicapa son muy bajas. Esto se debe a la complejidad de los PCB. Esto puede ser un gran desafío cuando se manejan muchos pedidos al mismo tiempo.

iii. El proceso de diseño es demasiado técnico

El proceso de diseño de PCB multicapa solo es muy complejo y lleva bastante tiempo. Se necesitan habilidades extremas para diseñar interconexiones perfectas entre capas y mitigar la diafonía y la impedancia al mismo tiempo.

iv.Son costosos

El nivel de habilidades requerido, la costosa maquinaria y el largo y complicado proceso de producción hacen que estos PCB sean muy costosos.

El proceso es tan complejo que los retrabajos son casi imposibles en caso de errores durante la producción. Esto conduce a una gran cantidad de pérdidas porque dichos tableros se convierten en chatarra.

Debido a su costo, los PCB multicapa siguen siendo menos populares a pesar de todas las ventajas que tienen.

Sin embargo, cuando el tamaño pequeño y el alto rendimiento son necesidades, no puede prescindir de los PCB multicapa.

Es muy probable que se realicen opciones de producción más baratas y que las empresas se aventuren más en los PCB multicapa. Con base en los beneficios que vimos anteriormente, de hecho es una empresa valiosa para que los científicos inviertan en eso.

Si eso sucede, los PCB de una y dos capas comenzarán a desvanecerse lentamente, aunque es posible que no desaparezcan por completo.

Tipos de placas de circuito impreso multicapa

Algunos de los tipos más comunes de placas de circuito impreso multicapa incluyen:

PCB rígidos multicapa

La placa de circuito impreso multicapa rígida es una placa de circuito impreso que no se puede plegar ni torcer. Esto se debe a que tiene un refuerzo FR4 que le da rigidez.

El material base para estos PCB rígidos suele ser un sustrato rígido para garantizar que la placa sea rígida y resistente.

PCB rígido

PCB rígido

En términos simples, una PCB multicapa rígida es una placa de circuito impreso multicapa cuya forma no puede cambiar después de la instalación. Por lo general, tiene una vida útil muy larga y es la opción más fuerte de los tipos de PCB multicapa.

Esta es la placa de circuito impreso multicapa más utilizada debido a su resistencia y vida útil. La placa base de una computadora es un ejemplo de una placa de circuito impreso multicapa rígida. Se utiliza en la RAM, GPU y CPU en la computadora.

Un PCB multicapa rígido puede tener hasta más de 12 capas.

PCB multicapa flexibles

Estos son procesos circuitos flexibles con tres o más capas de conductores.

Los PCB multicapa flexibles se fabrican combinando varios circuitos de una o dos caras. Los ingenieros logran esto mediante el uso de conexiones complejas, blindaje y tecnologías de montaje en superficie mediante un diseño multicapa.

Las capas están, en la mayoría de los casos, conectadas mediante orificios pasantes enchapados.

Pueden tener capas que se laminan continuamente juntas, pero no siempre es así. Si necesita la máxima flexibilidad, la laminación continua no es adecuada.

PCB flexible

PCB flexible

Esto se debe a que la laminación continua generalmente conduce a una mayor rigidez con cada capa adicional. Para lograr esto, las áreas de flexión o flexión no se unen.

El número de capas generalmente determina qué tan difícil es fabricar estos PCB. Esto se debe a la necesidad de incorporar cada vez más capas aislantes y adhesivas.

Lograr un aislamiento adecuado y al mismo tiempo mantener la flexibilidad requiere maquinaria avanzada que solo unas pocas empresas tienen.

Los PCB flexibles multicapa ofrecen la ventaja de reducir aún más el tamaño y el peso del paquete. Esto se debe a que los circuitos flexibles utilizan sustratos dieléctricos muy delgados.

Esto le da un diseño aerodinámico; por lo tanto, no hay necesidad de placas rígidas voluminosas. Esto es lo que hace que estos PCB sean cada vez más deseables.

Las otras ventajas generales de los PCB multicapa flexibles incluyen:

  • Reducción de errores de montaje
  • Costos y tiempo de ensamblaje reducidos
  • Libertad de diseño
  • Flexibilidad durante la instalación
  • Aplicaciones de alta densidad
  • Flujo de aire mejorado
  • Mayor disipación de calor
  • Mayor confiabilidad del sistema
  • Reemplazo de cables punto a punto
  • Fiabilidad y durabilidad
  • Enrutamiento repetible
  • Geometría de circuito simplificado

Debido a estas ventajas, los PCB multicapa flexibles se utilizan ampliamente en industrias como la aeroespacial, donde la reducción de peso es una necesidad.

PCB multicapa rígido-flexible

Este es un tipo de PCB multicapa que combina las tecnologías de placas de circuitos rígidos y flexibles. Consiste en una o más placas de circuito multicapa rígidas que se unen a una placa de circuito flexible.

Diseño de placa PCB flexible rígida

Diseño de placa PCB flexible rígida

La ventaja de este tipo de PCB es que reúne la fuerza de la PCB multicapa rígida y la flexibilidad de la PCB flexible en una sola unidad. Significa que el espacio ocupado por el tablero se minimiza al plegar la parte flexible del tablero.

Sin embargo, cuantas más capas tenga la sección flexible, más rígida se vuelve. Significa que es posible que no tenga muchas capas de esto si su principal preocupación es la flexibilidad del tablero.

Los PCB multicapa rígido-flexibles se utilizan ampliamente, especialmente cuando el espacio y el peso son un problema, mientras que el rendimiento también debe mantenerse alto.

Una de esas áreas de aplicación es la industria aeroespacial.

Materiales para PCB multicapa

Los materiales utilizados en el proceso de laminación de PCB multicapa incluyen el núcleo de la capa interna, el preimpregnado (que es tela de vidrio tejida con epoxi) y láminas de lámina de cobre.

Sin embargo, cada vez que se menciona la palabra material en la fabricación de PCB, se usa principalmente para referirse al material base de la placa.

La elección del material para PCB generalmente depende de muchos factores. Sin embargo, los materiales se clasifican principalmente en función de la inflamabilidad, la estabilidad a altas temperaturas y la absorción de humedad del tablero.

Esto, desafortunadamente, ignora parámetros como la resistividad y la constante dieléctrica del material.

La clasificación de los materiales laminados generalmente se basa en la resistencia al fuego (FR) del material. El material menos resistente a las llamas se clasifica como FR-1, mientras que el más resistente a las llamas es el FR-5, como se indica en esta tabla.

DESIGNACIÓN DE GRADOMATERIAL/COMENTARIOS
FR-1

Material: Papel/fenólico

-temperatura ambiente perforable

-tiene poca resistencia a la humedad.

FR-2

Material: Papel/fenólico

-Adecuado para equipos de consumo de PCB de un solo lado

-mejor resistencia a la humedad que FR-1.

FR-3

Material: Papel/epoxi

-ofrece un buen equilibrio de buenas características eléctricas y mecánicas.

FR-4

Material: tela de vidrio/epoxi

-Tiene excelentes propiedades mecánicas y eléctricas.

FR-5

Material: tela de vidrio/epoxi

-alta resistencia a temperaturas elevadas

-Tiene propiedades autoextinguibles.

G10

Material: tela de vidrio/epoxi

-alta resistencia de aislamiento

-la mayor fuerza de unión de los laminados de vidrio

-También tiene alta resistencia a la humedad.

G11

Material: Tela de vidrio/epoxi:

-retención de alta resistencia a la flexión a alta temperatura

-Resistencia extrema a los disolventes.

Debido a sus fuertes características, la mayoría de los fabricantes usan FR-4 para PCB. FR-2 también se usa en algunos casos, pero no es adecuado para PCB multicapa.

Otra razón por la cual FR-4 se usa principalmente porque muchos fabricantes y proveedores ya han configurado sus herramientas para esto. Puede ser costoso cambiar esto para acomodar las otras opciones.

Material FR4 para placa de circuito impreso

 Material FR4 para placa de circuito impreso

Al fabricar PCB multicapa para aplicaciones de muy alta frecuencia, puede resultar mejor considerar un sustrato de placa de teflón o cerámica. Sin embargo, cuanto más exótica sea su elección de material de sustrato, más le costará.

Al elegir el material del tablero, un factor al que hay que prestar mucha atención es la absorción de humedad del material.

Esto se debe a que afecta las características de rendimiento, como la resistencia superficial y la fuga dieléctrica. También afecta la estabilidad del material y la ruptura y arco de alto voltaje.

Recuerde, las placas de circuito impreso multicapa son muy costosas y no querrá terminar con placas que no duren.

Las temperaturas de funcionamiento también deben ser una consideración clave. En la mayoría de los casos, los PCB multicapa se utilizan en aplicaciones de alta temperatura.

En ocasiones, las temperaturas pueden subir mucho, especialmente si la placa se coloca cerca de otro circuito que genera mucho calor. Debido a esto, debe elegir un material con la mejor temperatura de funcionamiento para su aplicación deseada.

Consejos de diseño de PCB multicapa

Al diseñar su PCB multicapa, algunos consejos siempre son útiles. Si no los sigue, es probable que termine con problemas como un desequilibrio en la carga al presionar las tablas.

Los diseños asimétricos o los diseños que involucran capas de diferentes espesores generalmente conducen a torceduras/arqueamientos.

Para evitar tales problemas en el diseño de PCB multicapa, el área central de atención suele ser el apilamiento. Las decisiones que tome sobre la acumulación de capas deben guiarse por consideraciones sobre la funcionalidad, la fabricación y la implementación.

Los siguientes consejos lo ayudarán a lograr lo mejor cuando se trata de diseñar su placa de circuito impreso multicapa.

1. Optimizar el tamaño del tablero

Siempre comience configurando el tamaño de su tablero, ya que esto guiará su selección en los otros atributos. Para determinar el mejor tamaño de tablero, deberá considerar lo siguiente:

  • El número de componentes que se acomodarán en el tablero.
  • El tamaño de los componentes
  • Ubicación: donde pretende montar la placa, y
  • La tolerancia del fabricante por contrato para el espaciado, las holguras y los orificios perforados

2. Optimice el diseño de su capa

El diseño de sus capas debe depender de los tipos de señal. Por ejemplo, puede usar la siguiente ecuación para determinar la cantidad de capas que necesitará:

Densidad de PIN

Densidad de PIN

Si se usa una impedancia fija o controlada, también debe considerar sus requisitos de impedancia.

3. Optimice su elección de vías

Su selección de vías, ya sean ciegas, pasantes, enterradas o en almohadilla, afecta la complejidad de la fabricación y, por lo tanto, la calidad de la placa de circuito impreso. Por lo tanto, debe asegurarse de que su elección funcione mejor para sus necesidades de funcionalidad.

4. Selección de materiales

Seleccione el mejor material para cada capa de su PCB, según sus necesidades de funcionalidad. Sin embargo, debe asegurarse de que las capas de señal y la distribución de planos en la pila sean simétricas. Deben admitir una buena integridad de la señal.

5. Optimice la fabricación de tableros

Una vez que haya trabajado en el diseño, debe elegir el mejor fabricante por contrato. Esto ayudará a garantizar la precisión. También debe elegir las mejores opciones de enmascaramiento de soldadura y parámetros de seguimiento, entre otras pautas de DFM.

Abastecimiento de componentes de PCB multicapa

Cuando piense en diseñar y fabricar su PCB multicapa, debe tener en cuenta que necesitará componentes de la placa de circuito impreso.

La placa no puede funcionar por sí sola sin agregar los componentes y otras partes, cada una de las cuales realiza una función específica.

Componentes de PCB multicapa

 Componentes de PCB multicapa

Es probable que no pueda producir todos los componentes que necesita. Por lo tanto, debe comenzar a preparar y obtener estos componentes con suficiente anticipación.

Armado con tu lista de materiales (BOM), asegúrese de ordenar exactamente como se indica en él. Su lista de materiales completa contiene principalmente la siguiente información:

  • El número de componentes y materiales necesarios.
  • Códigos (designadores de referencia) utilizados para identificar piezas individuales
  • Las especificaciones de los componentes y materiales, en unidades como faradios y ohmios.
  • Huella, que es la ubicación/posición de cada componente en la placa PCB prototipo
  • Número de pieza del fabricante

Al elegir los componentes, las siguientes consideraciones deben guiarlo

  • Ajuste de la función: ¿Podrá el componente hacer exactamente lo que usted quiere que haga?
  • Disponibilidad: ¿Está disponible (en la forma especificada) en cantidades adecuadas ahora de al menos un proveedor importante en línea?
  • Calidad: ¿El componente es lo suficientemente duradero?
  • Precio: Esta no debe ser la primera consideración. Sin embargo, con los otros puntos resueltos, ¿está obteniendo una opción razonablemente asequible?
  • Credibilidad del fabricante: esta será una consideración muy crítica si va a obtener los mejores componentes.

Recuerde que los PCB multicapa son muy caros y no querrá perder ni una sola placa debido a problemas con el componente. La credibilidad del proveedor es, por lo tanto, una consideración muy crítica.

¿Por cuánto tiempo ha existido la empresa?

¿Has trabajado con ellos antes? Si no, ¿estás seguro de que están fabricando piezas con una alta relación calidad-precio?

En resumen, verifique los siguientes atributos en la empresa:

  • Fiabilidad
  • Gastos de envío y tiempo
  • Garantía
  • Avance tecnológico del proveedor
  • en el Mercado
  • Profesionalismo

Además, mire las reseñas de clientes anteriores. Sin embargo, estos no siempre son absolutamente confiables y deben verificarse junto con otros atributos.

Proceso de diseño de PCB multicapa

Ya hemos analizado algunos consejos esenciales al diseñar PCB multicapa. En este capítulo, ahora veremos el proceso paso a paso para diseñar una PCB multicapa.

Antes de llegar a eso, resaltemos algunas consideraciones clave a tener en cuenta.

Capas de plano negativo: estas son las capas que utiliza para crear planos de alimentación y tierra en el diseño de su PCB multicapa.

Configure siempre las formas de las huellas de los pads con las holguras correctas del plano negativo. Si no se hace esto, por lo general se produce un cortocircuito.

Diseño de PCB multicapa

 Diseño de PCB multicapa

Formas de los pads en las capas de señal internas: algunos pads usan diferentes formas de pads en las capas externas que en las capas internas.

Por lo tanto, deberá configurar su biblioteca para PCB multicapa para asegurarse de obtener las formas de pad deseadas.

Dibujo de piezas: asegúrese de modificar los logotipos, las tablas y las vistas de PCB para que se adapten a sus placas multicapa.

Con estas consideraciones críticas bien atendidas, ahora podemos proceder a observar el proceso real para diseñar PCB multicapa.

Es importante reconocer que existen diferentes programas que se pueden usar para diseñar PCB multicapa. Basado en sus preferencias y antecedentes; puede usar ORCAD, ENGLE CAD y KICAD entre las muchas opciones de software disponibles.

En esta guía, sin embargo, veremos el diseño de PCB multicapa usando KiCad. Al hacer esto, se destacan los pasos habituales del diseño de PCB utilizando KiCad. Para todos los PCB, este proceso generalmente implica dos pasos simples, que se resumen:

  • Hacer el diagrama esquemático, y
  • Diseñando el diseño

Sin embargo, antes de llegar allí, veamos algunos procedimientos especiales cuando se trata de PCB multicapa.

Paso 1. Selecciona el número de capas

Después de abrir el software, elija la cantidad de capas que desea que tenga su PCB. Para hacer esto, haga clic en la pestaña "Reglas de diseño", luego en "Configuración de capas".

En la ventana que aparece, selecciona el número de capas que quieres que tenga tu PCB. Aquí es donde también asigna capas de señal, potencia y tierra.

Puede que le resulte necesario tener más capas si necesita más interconexiones para reducir el espacio

Paso 2. Edite el diseño de PCB

Seleccione la capa de trabajo utilizando la pestaña "Visibles" que se encuentra en el lado derecho de la ventana.

Para configurar el tipo de vía (ciega, enterrada o pasante), haga clic con el botón derecho y seleccione vía. Seleccione la capa a la que desea que llegue la vía.

Tenga cuidado con dónde conectar la vía, ya que no todas las pistas se pueden conectar a vías.

Nota:

Si necesita muchas conexiones a tierra y de alimentación, deberá asignar capas separadas para tierra y alimentación para evitar confusiones.

Una vez resuelto esto, el procedimiento habitual para el diseño de PCB puede tomar forma de la siguiente manera:

1)Hacer el diagrama esquemático

Llamado Eeschema, aquí es donde crea el esquema eléctrico que describe el circuito previsto.

Para dibujar el esquema, seleccionará símbolos de la biblioteca y los agregará a la hoja del esquema. Utilice el editor de biblioteca de esquemas para crear cualquier componente que no exista en la biblioteca.

A continuación, deberá realizar una verificación regular de las reglas eléctricas para detectar defectos.

Hay dos cosas a tener en cuenta antes de pasar de este punto a Pcb new:

  1. Primero, asocie los componentes en "Eeschema" con huellas
  2. Cree un archivo de netlist con la información que Pcbnew usará para configurar la hoja de diseño.

2)Diseñar el diseño

Aquí, utiliza una lista de conexiones generada a partir de Eeschema para desarrollar el diseño. Se trata de posicionar las huellas en la hoja y cablearlas.

Ejecute una verificación de reglas de diseño para detectar defectos en la placa. Esté atento a cualquier rastro que esté demasiado cerca de las almohadillas, huellas superpuestas y cualquier otra falla.

Por último, exporte la información del diseño a un archivo Gerber, que utilizará el fabricante para fabricar la placa de circuito impreso.

Tecnología utilizada en el diseño de placas de circuito impreso multicapa

Algunas de las tecnologías más comunes que necesitará al diseñar PCB multicapa incluyen las siguientes:

·Software de Diseño de PCB Multicapa

Como ya mencionamos en la sección de diseño de PCB multicapa, Software de diseño de PCB es una parte esencial del proceso de diseño.

Le ayuda a generar la estructura de la conexión mecánica y de cableado de la PCB desde la lista de conexiones.

Le ayuda a colocar esta estructura de conexión en multicapas y generar archivos de diseño asistidos por computadora. Este CAD es fundamental en la fabricación del PCB.

Hay varias opciones de software de diseño de PCB que puede usar para diseñar su PCB multicapa. Sin embargo, unos pocos se utilizan más que otros, sobre todo por su interfaz más sencilla, entre otras razones.

Elija siempre un software de diseño que sea fácil de usar y que haya sido probado y probado, y que haya demostrado que produce los resultados deseados.

Los siguientes son algunos de los software comúnmente utilizados al diseñar PCB multicapa.

·Diseño para la fabricación (DFM)

DFM tiene como objetivo diseñar piezas y componentes de productos para facilitar la producción. El objetivo es lograr buenos productos a menor costo. Se trata, por tanto, de simplificar, optimizar y perfeccionar el diseño del producto.

El DFM se debe hacer lo suficientemente pronto, antes de comenzar a trabajar con herramientas.

Todas las partes interesadas deben estar incluidas en DFM. Los diseñadores, ingenieros, fabricantes por contrato, los proveedores de materiales y los constructores de moldes deben participar. Esto evitará posibles problemas con el diseño.

Los siguientes principios siempre deben guiar a DFM

  • Proceso
  • Material
  • Diseño
  • Medioambiente
  • Pruebas de conformidad

Diseño asistido por computadora para placa de circuito impreso multicapa

Como ya vimos, CAD es muy importante en la fabricación de una PCB. Implica el uso de un software de computadora en la generación, modificación y optimización de parte o partes del PCB.

Esto aumenta la precisión y la exactitud y ayuda a integrar el esquema de diseño con la lista de materiales.

Beneficios de CAD

  • Hace que la automatización sea precisa y sencilla y el modelado de procesos (Automatización de diseño mecánico)
  • Permite la Manufactura Asistida por Computador
  • Mejora la precisión en el análisis dimensional.
  • Proporciona un margen de error muy bajo entre las piezas.

Proceso de creación de prototipos de PCB multicapa

La creación de prototipos es una parte esencial de su proceso de fabricación de PCB. Le ayudará a evitar desperdicios y gastos innecesarios.

Los PCB multicapa son muy costosos, por lo que no querrá perder ni siquiera algunos debido a simples errores de fabricación.

Prototipos de PCB multicapa

Prototipos de PCB multicapa

Podrá probar su prototipo y hacer ajustes cuando sea necesario. De esta forma, solo encargará la producción en masa de PCB una vez que esté satisfecho con las cualidades.

El proceso de creación de prototipos de PCB multicapa sigue los siguientes pasos: he dividido todo el proceso en tres etapas principales: diseño, fabricación y ensamblaje.

Tenga en cuenta que tenemos explicaciones más detalladas de algunas de estas etapas en otras secciones de esta guía. Por lo tanto, solo daremos un breve resumen sobre ellos en este punto.

Un diseño

Paso 1: Diseño de su prototipo de PCB

Esta es la base de su proceso de creación de prototipos de PCB multicapa.

El procedimiento para diseñar su PCB se describe en la sección Diseño de PCB multicapa de esta guía. Siga este procedimiento para crear el diseño de su prototipo de PCB utilizando el software de su elección.

Nota:

Si está construyendo un prototipo de PCB personalizado, puede comprar placas de prueba y placas perforadas que generalmente están disponibles en línea.

Estas tablas suelen tener algunas partes ya hechas, como los agujeros en la tabla. Por lo tanto, ahorran tiempo si está buscando crear un prototipo personalizado.

Paso 2: Crear lista de materiales (BOM)

Una lista de materiales es una lista de todos los componentes y materiales que necesita para producir la placa PCB prototipo.

Ya hemos visto el contenido de la lista de materiales en la sección "abastecimiento de componentes" de esta guía.

BUENA

BUENA

Usando la lista de materiales, el ingeniero de diseño y el ingeniero de componentes ensamblarán los componentes y materiales correctos.

Paso 3: Diseño de rutas de PCB

Teniendo en cuenta factores como los niveles de potencia y la sensibilidad al ruido, conecte las pistas en la placa. Debe hacer esto en función de la información contenida en el gerber obtenido en la etapa de diseño.

Nota:

Realice comprobaciones periódicas de su prototipo en cada etapa para que pueda corregir cualquier error con suficiente antelación. Los problemas a verificar incluyen puntos de calor e inconsistencias de temperatura.

Otras comprobaciones incluyen la comprobación eléctrica (ERC) y la disposición frente al esquema (LVS) y la comprobación de la antena. Solo debe pasar a la siguiente etapa una vez que su prototipo haya superado estas pruebas.

B.Fabricación

Una vez que haya terminado con el diseño, cree una película fotográfica del prototipo de PCB para cada capa y máscara de soldadura.

Los siguientes pasos constituyen el proceso de fabricación de prototipos de PCB multicapa. Los explicaré en detalle en nuestro próximo capítulo. Por lo tanto, los enumeraré, con solo algunas aclaraciones cuando sea necesario.

Incluyen:

Paso 4: Impresión de capas internas

Aquí, comenzará a imprimir las capas internas de la placa de circuito impreso multicapa.

Paso 5: Alineación de capas

Alinee la capa interna, la lámina de cobre y el preimpregnado con precisión, luego combínelos para obtener un panel laminado

Paso 6: Agujeros de perforación

El punto principal aquí es garantizar la precisión al perforar los agujeros. ¡La precisión es imprescindible!

Paso 7: revestimiento de cobre

Esto es para proporcionar una superficie para galvanoplastia sobre la superficie y los orificios.

A partir de aquí, otro proceso incluirá lo siguiente:

  • Imágenes de la capa externa
  • Recubrimiento de cobre y estaño
  • Grabado final
  • Aplicar máscara de soldadura
  • Aplicación de acabado superficial
  • Proceso de serigrafía
  • cortar el tablero

Este es el último paso en la fabricación de tableros. A partir de aquí, su tablero está listo para ensamblar.

Antes de comenzar a ensamblar su prototipo de placa PCB multicapa, primero debe asegurarse de tener todos los componentes.

La lista de materiales (BOM) que creó anteriormente debe guiarlo en el abastecimiento de los componentes. Asegúrese de cumplir con todas las especificaciones de los componentes contenidas en la lista de materiales.

Ahora está listo para comenzar a ensamblar su prototipo de PCB multicapa.

C. Asamblea

Diseño de placa de circuito impreso multicapa

Diseño de placa de circuito impreso multicapa

Estarcido en pasta de soldadura

Comience aplicando una soldadura en pasta a la placa. La soldadura en pasta se mezcla con un fundente para permitir que la soldadura se derrita y se adhiera a la superficie de la placa.

Poner una plantilla de acero inoxidable en la superficie del prototipo asegura que la soldadura solo vaya a las posiciones de los componentes. La soldadura se esparce uniformemente sobre el área abierta.

Cuando finalmente retira la plantilla, la soldadura en pasta permanece solo en las partes deseadas de la placa.

Recogida y colocación

Use una máquina de selección y colocación para colocar componentes SMD en el prototipo de PCB.

Soldadura por reflujo

Una cinta transportadora transporta el prototipo de PCB a través de un horno de reflujo. El horno tiene calentadores que calentarán el tablero a alrededor de 480 0F. Esto derretirá la pasta de soldadura.

Luego, la placa se enfría, solidificando así la soldadura en pasta derretida. Esto pega los SMD a la placa.

Si está haciendo un prototipo con componentes en ambos lados, vuelva a fluir primero en un lado y luego muévase al otro.

Prototipo de PCB de inspección

En esta etapa, debe verificar su prototipo en busca de conexiones deficientes o cortocircuitos eléctricos. Estos suelen ser el resultado de los movimientos mientras el tablero está en la cinta transportadora.

Los controles en esta etapa incluyen controles manuales, inspección por rayos X y AOI.

Inserción de componentes de orificio pasante

Si su prototipo está diseñado para tener componentes de orificio pasante, esta es la etapa en la que debe ensamblarlos. Inserte los cables de los componentes en los orificios pasantes designados y use soldadura manual o soldadura por ola.

Si la placa tiene dos caras, deberá usar soldadura manual, especialmente para la segunda cara. La soldadura por ola no es una buena opción en este caso.

Prueba de funcionalidad

Aquí, simularás las condiciones reales a las que estará sujeto el prototipo.

Pruebas de prototipos de PCB

Esté atento a cualquier anomalía en el prototipo por última vez antes de encargar la fabricación real. Busque cualquier posibilidad de polaridad invertida, cruces de enrutamiento, componentes faltantes o dañados, o cualquier otro problema.

Si es posible, pruebe el prototipo en el producto que se espera que alimente la placa de circuito impreso final. Si tiene varios prototipos, pruébelos en las mismas condiciones y elija el mejor.

Fabricación de placas de circuito impreso multicapa

El primer paso en la fabricación de PCB multicapa es la elección del núcleo de la capa interna (material laminado delgado) del grosor deseado.

Recuerde, el grosor puede estar entre 0.038" y 0.005" de grosor. El número de núcleos depende del diseño de la placa.

§Recubrimiento resistente a la película seca del material del núcleo de la capa interna

Aplique una película sensible a la luz/resistente capaz de generar imágenes fotográficas aplicando calor a las superficies metálicas del núcleo. El uso de luz amarilla ayuda a evitar la exposición involuntaria de la resistencia.

Esto se debe a que la película es sensible a la luz ultravioleta. Los filtros eliminarán la longitud de onda de la luz que afectaría la capa de resistencia.

§Herramientas fotográficas o ilustraciones

Utilice los datos de Gerber para trazar una película que representará las huellas y las almohadillas del diseño del tablero previsto. La obra de arte debe incluir la máscara de soldadura y la leyenda, así como las características de cobre.

La película se utiliza para colocar una imagen en la resistencia.

§Exponer la imagen

A continuación, exponga los paneles a la luz ultravioleta de alta intensidad que atraviesa la película. Las áreas limpias dejarán pasar la luz para polimerizar la película resistente. Esto crea una imagen del patrón del circuito.

§Revelar la Imagen

Procese el núcleo expuesto a través de una solución/revelador químico para eliminar la resistencia de las áreas no polimerizadas.

§Grabar la capa interna

Retire químicamente el cobre del núcleo en las áreas no cubiertas por la película protectora seca. El resultado es un patrón que coincide con el de la película. En áreas donde el cobre está grabado, la superficie del laminado del núcleo permanece expuesta.

§Despojando la Resistencia

Retire químicamente la película protectora seca del panel. Esto deja el cobre en el panel.

Las huellas, las almohadillas, el plano de tierra y otras características de diseño permanecen expuestas.

§Inspección óptica automatizada (AOI)

Inspeccione las capas internas en busca de problemas de diseño. Esto se hace usando los datos de los archivos Gerber. Si hay inconsistencias mínimas, se pueden hacer reparaciones mínimas. Todos los departamentos relevantes dependerán de los resultados de la inspección para corregir cualquier problema del proceso.

§Revestimiento de óxido

A continuación, trate químicamente los paneles. Esto es para ayudar a mejorar la adherencia de la superficie de cobre. Puede utilizar la química orgánica u otros tipos de química. También se pueden utilizar métodos mecánicos. El color obtenido suele variar según el método utilizado.

Construcción multicapa

Para este proceso, necesita lámina de cobre, preimpregnado y los núcleos de la capa interna.

Lámina de cobre: ​​generalmente viene en hojas de ½ oz. y 1 oz por pie cuadrado o 0.007” y 000134” de espesor nominal

Lámina adhesiva preimpregnada (Prepreg): esto es lo que mantiene unidos los núcleos.

material de PCB

Material de PCB – Foto cortesía: Orbotech

De los capítulos anteriores, aprendimos que el preimpregnado más utilizado es el FR4. Esta es una tela tejida de fibra de vidrio que está preimpregnada con resina epoxi.

Durante la laminación, esta resina se derrite por la presión y el calor y fluye a través de las características de cobre y el laminado expuesto en el núcleo. A medida que se enfría, une las capas de la lámina y el núcleo.

Paneles laminados: durante el proceso de laminación, la capa interna, la lámina de cobre y el preimpregnado se unen bajo calor y presión.

Esto a veces se hace en el vacío. El resultado es un panel que tiene muchas capas de cobre en su interior. También tiene la lámina en el exterior.

Una vez que obtiene el panel laminado, el proceso es básicamente similar al de la construcción de PCB de doble capa. Toma los siguientes pasos.

§Taladro primario

Taladre orificios a través de la pila de paneles en un patrón que se adapte a la ubicación prevista de los componentes. Los orificios generalmente se taladran 5 milésimas de pulgada más grandes que los tamaños de orificios pasantes enchapados terminados previstos porque estarán enchapados en cobre.

Los agujeros deben ser lo más precisos posible. Los fabricantes de PCB utilizan localizadores de rayos X para ubicar los agujeros correctos y la perforación está computarizada.

§Desbarbar

Esta es la eliminación de las rebabas (bordes elevados del metal) que rodean los agujeros. Estas rebabas generalmente ocurren durante el proceso de perforación.

Además, en este punto se elimina cualquier residuo que pueda haber quedado en el orificio perforado.

§Desmear

Este proceso es específico para PCB multicapa. Es la eliminación química de la fina capa de resina de las conexiones de la capa interna.

Esta capa generalmente ocurre debido al calor y al movimiento de las brocas al crear los agujeros. Este proceso ayuda a mejorar la conectividad eléctrica

§Deposición de cobre

En esta etapa, se deposita químicamente una fina capa de cobre en toda la superficie expuesta del panel. Esto incluye las paredes de los agujeros.

Esto creará una base metálica para la galvanoplastia de cobre en la superficie y en los orificios.

§Revestimiento resistente a la película seca de la capa exterior

Aquí, usa la misma película que se usa en las capas internas para cubrir toda la superficie de las capas externas. Esto debería cubrir incluso los agujeros perforados.

§Exposición y revelado de la capa exterior

Exponga el panel utilizando el mismo procedimiento que con los núcleos de la capa interna. La luz pasará a través de áreas claras en la película, endureciendo así la resistencia. Crea una imagen del patrón del circuito.

§Revestimiento de patrón de cobre

A continuación, se electrochapa cobre sobre la superficie expuesta hasta un espesor de aproximadamente 0.001”.

§Estañado

A continuación, se aplica el estañado en toda la superficie de cobre expuesta. El estaño actuará como una resistencia al grabado para mantener las trazas de cobre, las almohadillas de los orificios y las paredes durante el grabado de la capa exterior.

§El “SES”

Estos son tres pasos co-relacionados y subsiguientes de strip-etch-strip.

  • Tira de protección: el siguiente paso es quitar la película protectora seca del panel. El estañado no se ve afectado. Todos los orificios que se cubrieron con resist se abren y no se enchapan.
  • Grabado: este proceso elimina el cobre de todas las partes que no tienen estañado. El estaño protege el cobre debajo de él del grabado.
  • Tira de estaño: la lata ha cumplido su función. Por lo tanto, se elimina químicamente, dejando el cobre

§Aplicación de máscara de soldadura

Limpieza: el primer paso aquí es limpiar las almohadillas de la superficie de cobre expuestas, los rastros y los orificios pasantes. Aquí, la superficie se frota con piedra pómez. Esto ayuda a mejorar la adherencia de la máscara y a eliminar la contaminación de la superficie.

Aplicación de máscara de soldadura: la aplicación de una tinta a base de epoxi fotosensible cubre completamente el panel. Lo siguiente es secar el panel pero sin el curado final. Luego, el panel se expone a una fuente de luz a través de una herramienta de película. Finalmente, se revela el panel, exponiendo así las almohadillas de cobre y los agujeros como se define en la obra de arte.

Curado de la máscara de soldadura: esto se hace horneando en un horno, aunque algunos fabricantes usan fuentes de calor infrarrojo.

§Serigrafia

En esta etapa, la tinta se serigrafía en uno o ambos lados del tablero, según los requisitos del cliente. Después de eso, los paneles se hornean para curar la tinta.

§Nivelación de soldadura de aire caliente

Esto implica recubrir los paneles con fundente y luego sumergirlos completamente en un baño de soldadura fundida. La soldadura cubrirá todas las superficies metálicas expuestas.

Mientras retira el panel de la soldadura, dirija aire caliente a ambos lados del panel. Esto eliminará cualquier exceso de soldadura de los orificios y suavizará la superficie de las almohadillas.

§Derrota

Use una máquina CNC o un enrutador para cortar las tablas a la medida. También puede marcar las tablas y separarlas fácilmente después del montaje.

Lo siguiente es verificar la limpieza, las rebabas y otros requisitos de las tablas.

§Pruebas Eléctricas e Inspección Final

Pruebe las placas en busca de aperturas y tiros en su circuito. Siempre que sea posible, repare los cortos y realice una prueba de verificación.

Después de eso, inspeccione visualmente las tablas. Confirme que estén a la par con los requisitos del cliente y las especificaciones de la industria. Además, verifique las dimensiones físicas y los tamaños de los orificios.

§Embalaje y Envío

El último paso es contar y retractilar las tablas buenas, listas para su envío.

Proceso de ensamblaje de PCB multicapa

Ahora estamos en la última etapa, desde donde terminamos con un PCB completo. En esta etapa, ahora agregará componentes montándolos y soldándolos en la PCB.

Sin embargo, antes de entrar en el proceso de ensamblaje de PCB, deberá realizar una verificación de DFM. ¿Recuerdas DFM?

Ya hablamos de ello en las secciones anteriores de esta guía.

La verificación DFM tiene como objetivo averiguar si hay alguna característica problemática en la PCB.

Por lo tanto, observará todas las especificaciones de diseño de la placa de circuito impreso para ver si faltan funciones o si se han realizado incorrectamente.

Ensamblaje de PCB multicapa

Ensamblaje de PCB multicapa

Un ejemplo de tales problemas es dejar poco espacio inadecuado entre los componentes, lo que puede provocar cortocircuitos.

Por lo tanto, los controles de DFM son cruciales para reducir costos. Esto se debe a que lo ayuda a darse cuenta de los problemas con suficiente anticipación, lo que reduce la cantidad de desechos.

Cuando haya terminado con esto, ahora puede continuar con el proceso real de ensamblaje de PCB.

Hay dos métodos principales que se utilizan para ensamblar PCB. Estos son:

§Tecnología de montaje superficial para PCB multicapa

Esto implica la colocación de componentes de montaje en superficie utilizando una máquina de recoger y colocar, y luego usar soldadura por reflujo para pegarlos en la placa.

Tecnología de montaje superficial

Tecnología de montaje en superficie – Foto cortesía: Wikimedia

Los componentes de montaje en superficie son aquellos componentes que no tienen cables y no utilizan orificios pasantes. Están montados en un lado del tablero y no pueden penetrar al otro lado.

El montaje de montaje en superficie suele estar muy mecanizado.

§Tecnología de orificio pasante para PCB multicapa

Este método se utiliza para montar componentes de orificio pasante en la placa. Los componentes de orificio pasante tienen conductores que se insertan en los orificios de la placa. Luego, estos cables se sueldan mediante soldadura manual o por ola.

La mayoría de las PCB suelen tener PCB de montaje en superficie y de orificio pasante. Por tanto, necesitan una combinación de estos dos métodos para su montaje. La técnica utilizada se denomina ensamblaje de PCB mixto.

Veamos, por lo tanto, el proceso de ensamblaje de PCB multicapa paso a paso.

Paso 1: Plantillas de pasta de soldadura

Como sugiere el nombre, esta es la etapa en la que aplica pasta de soldadura en las partes designadas de la placa.

Estas son las partes en las que pretende montar y soldar los componentes. El uso de una plantilla ayuda a bloquear la superficie no deseada para que no reciba la soldadura en pasta.

Un accesorio mecánico asegura que la placa de circuito impreso esté en la posición correcta y luego un aplicador aplica la pasta de soldadura.

Luego, la máquina unta la pasta en la plantilla para que se extienda uniformemente en cada área que no esté cubierta por la plantilla. Cuando quita la plantilla, la pasta de soldadura permanece solo en las partes previstas.

 Paso 2: Elige y coloca

Una vez que haya aplicado la pasta en la placa, se moverá para colocar los componentes SMD en ella. Existen dispositivos robóticos que ayudan a recoger y colocar estos componentes SMD con mucha precisión. Por eso hoy en día, han reemplazado en gran medida a las pinzas, que antes se usaban.

Paso 3: soldadura por reflujo

Este es el proceso que ayuda a asegurar que los componentes permanecerán en su posición. Una cinta transportadora mueve el horno de reflujo donde se funde la soldadura en pasta.

Posteriormente, se enfría para solidificar y mantener firmes los componentes. (He explicado el proceso en la sección de “prototipos”, así que lo dejaré así).

Paso 4: Inspección y Control de Calidad

Aquí es donde inspecciona la placa en busca de fallas que puedan haber resultado de los movimientos durante el proceso de soldadura por reflujo.

Básicamente, los siguientes son los principales tipos de inspección que ejecutará en esta etapa

  • Controles manuales
  • Inspección Óptica Automática (AOI)
  • Inspección de rayos X

Nuevamente, ya profundicé más en esto en la sección de creación de prototipos. El procedimiento es el mismo para el montaje real que para la creación de prototipos.

Paso 5: Inserción del componente de orificio pasante

La mayoría de las PCB multicapa están diseñadas para incluir componentes de orificio pasante enchapados. Si este es el caso, entonces esta es la etapa en la que se deben agregar estos componentes a la placa.

Una vez que coloque los componentes en el tablero, con los cables bien colocados en los orificios, ahora es el momento de soldarlos.

La soldadura por reflujo no funciona aquí. En su lugar, puede optar por la soldadura manual o por ola, según el tipo y el tamaño de los componentes.

La soldadura manual es una opción más sencilla, pero es más lenta en comparación con la soldadura por ola.

Por lo tanto, solo se usa cuando la soldadura por ola no es ideal, como cuando una placa de circuito impreso tiene componentes con orificios pasantes en ambos lados. En este caso, no se utiliza la soldadura por ola ya que puede interferir con los componentes ya soldados en el primer lado de la placa.

Paso 6: Inspección final y prueba funcional

Este es el paso final, donde prueba la funcionalidad de la PCB ahora completamente ensamblada. Para ello, simulará las condiciones de trabajo reales en las que se espera que funcione la PCB.

Mientras tanto, monitorearás el desempeño y tomarás nota de cualquier anomalía.

Si hay un problema con cualquiera de las características de la placa, entonces esa PCB no pasa la prueba.

Según el nivel de falla y los estándares de la empresa, el PCB se puede reciclar o desechar.

Si las pruebas en curso se realizaron con éxito, las posibilidades de fallas graves en la prueba final son mínimas. Sin embargo, la prueba sigue siendo imprescindible para estar seguro del producto final.

Usos de las placas de circuito impreso multicapa

En la sección de ventajas y desventajas, vimos varias características positivas que tienen los PCB multicapa sobre los PCB de una sola capa. Como era de esperar, esto ha recorrido un largo camino para atraer a muchas industrias a optar por PCB multicapa.

Más concretamente, la movilidad y funcionalidad que garantizan los PCB multicapa han atraído a muchos a optar por ellos

En esta sección, por lo tanto, veamos algunas de estas aplicaciones.

Electrónica de consumo

 Electrónica de consumo

Productos de consumo

Personas de todo el mundo están cambiando rápidamente a productos inteligentes como teléfonos inteligentes que permiten realizar múltiples tareas con mucha facilidad.

Para lograr esta calidad y mantenerse portátiles, estos dispositivos deben usar PCB multicapa.

Equipo de telecomunicaciones

La durabilidad y la funcionalidad son las dos características más esenciales para los equipos de telecomunicaciones. Por esta razón, se prefieren los PCB multicapa para fabricar dispositivos móviles o torres al aire libre para esta industria.

Equipamiento Industrial

Una vez más, el factor principal es la durabilidad. Los equipos industriales a veces están sujetos a un manejo rudo que no puede tolerar la fragilidad.

Por esta razón, los PCB multicapa se utilizan para controles industriales que hacen funcionar maquinaria en la industria.

Equipo Médico

Ya sea para diagnóstico o tratamiento, la movilidad y funcionalidad de los equipos médicos se destacan como muy esenciales.

Como tal, los PCB multicapa se usan ampliamente en este sector, desde monitores cardíacos hasta equipos de escaneo CAT y más.

Equipo militar y de defensa

La industria militar depende en gran medida de los circuitos de alta velocidad y del diseño de ingeniería muy compacto. Tienen que desarrollar componentes electrónicos que incorporen varias funciones pero que aún permitan un fácil movimiento.

Eso solo se puede lograr con PCB multicapa

Industria automotriz

La buena resistencia al calor, el tamaño pequeño y el alto rendimiento de las placas de circuito impreso multicapa se adaptan perfectamente al entorno interno de los automóviles.

Es por eso que son ampliamente utilizados en la fabricación de computadoras de a bordo y sensores de motor, entre otros en este soporte.

Industria aeroespacial

Esta es una de las industrias más sensibles cuando se trata de peso, tamaño, durabilidad y rendimiento. La combinación de estos atributos ha hecho que las PCB multicapa sean las mejores para dispositivos electrónicos como las computadoras de cabina.

Electrónica de la computadora

En la industria informática, la portabilidad y el rendimiento son tan importantes que en su mayoría superan las implicaciones de costos.

Las computadoras portátiles, por ejemplo, necesitan tanto un alto rendimiento como una fácil movilidad. Por lo tanto, dependen de PCB multicapa para sus placas base y otras partes.

Conclusión

El propósito de esta guía fue brindarle una sólida comprensión de las PCB multicapa. En un esfuerzo por desarrollar esta comprensión, he explicado tanto los conceptos como los procesos de la manera más adecuada posible. En este sentido, la guía lo deja bien posicionado para manejar todos los problemas de PCB multicapa.

Con este entendimiento, también, ahora puede tomar decisiones cruciales sobre todos los asuntos relacionados con este tipo de PCB.

Siempre es bienvenido aquí para obtener más de estas guías informativas.