Introducción a las placas de circuito impreso multicapa

Muchos dispositivos electrónicos a gran escala tienen altos requisitos funcionales, Por lo tanto, los requisitos para las placas de circuitos también son relativamente altos. Las placas de circuito de una sola capa ordinaria no pueden satisfacer las necesidades funcionales en absoluto. Por lo tanto, El diseño de la placa de circuito es multicapa. Por ejemplo, Electrónica automotriz, Grandes dispositivos médicos, y los equipos de comunicaciones por satélite son solo placas de circuito impreso a multa. Ahora te llevaré a aprender más sobre las placas de circuitos multicapa.

1. ¿Qué es una placa de circuito multicapa??

La placa multicapa de PCB se refiere a la placa de línea multicapa utilizada en productos eléctricos. La placa multicapa utiliza un solo panel o placa de cableado de panel doble. Use un doble lado como la capa interna, Dos listas individuales como la capa externa o dos de doble lado como la capa interna, Dos tableros de línea de impresión de capa externa de un solo lado, Sistema de posicionamiento alternativo y material de unión aislante, y gráficos electroforéticos . Las placas de circuito impreso interconectado se realizan de acuerdo con los requisitos de diseño.

Con el desarrollo continuo de SMT (Tecnología de montaje en superficie) y el lanzamiento continuo de la nueva generación de SMD (dispositivo de montaje en superficie), como QFP, QFN, CSP, BGA (especialmente mbga), hacen que los productos electrónicos sean más inteligentes y miniaturizados, promoviendo así reformas y progresos en la tecnología de la industria de PCB. Dado que IBM primero desarrolló con éxito tableros de alta densidad multicapa (HLCS) en 1991, Los principales grupos de varios países han desarrollado sucesivamente una variedad de interconexión de alta densidad. (HDI) microporos. El rápido desarrollo de estas tecnologías de procesamiento ha provocado Diseño de PCB desarrollarse en la dirección del cableado multicapa y de alta densidad. La placa de impresión multicapa se usa ampliamente en la fabricación de productos electrónicos para su flexible, rendimiento eléctrico estable y confiable y rendimiento económico superior.

 

2. El nacimiento de las placas de circuito multicapa

Debido al aumento de la densidad de los envases de circuito integrado, La alta concentración de conexiones interconectadas ha hecho que el uso de múltiples sustratos sea imprescindible. En el diseño del circuito impreso, Se produjo un problema de diseño imprevisto, como el ruido, Capacitantes increíbles, y perturbaciones de cuerda. Por lo tanto, El diseño de la placa de circuito impreso debe comprometerse con una longitud mínima de la línea de señal y evitar rutas paralelas. Obviamente, en paneles individuales e incluso paneles dobles, Debido al número limitado de cruces a escala cruzada, Estas necesidades no pueden ser respondidas satisfactoriamente. En el caso de una gran cantidad de interconexiones y la demanda cruzada, La placa de circuito debe lograr un rendimiento satisfactorio, y la capa de placa debe ampliarse a más de dos capas, Entonces aparecen varias capas de placas de circuito. Por lo tanto, La intención original de hacer una placa de circuito de varias capas era proporcionar más libertad para circuitos electrónicos complejos/ sensibles que sean sensibles al ruido. La placa de circuito multicapa tiene al menos tres capas conductoras, dos de los cuales están en la superficie externa, y la capa restante se sintetiza en la tabla aislante. Las conexiones eléctricas entre ellos generalmente se realizan agujeros en el lado horizontal de la placa de circuito. A menos que se explique lo contrario, La placa de circuito impreso multicapa es la misma que el panel doble, que suele estar chapado.

El tablero de múltiples base se realiza apilando dos o más circuitos entre sí. Tienen una conexión preestablecida confiable entre ellos. Dado que todas las capas están trituradas juntas, La perforación y la electroplatación se han completado, y esta tecnología ha violado el proceso de producción tradicional desde el principio.. Las dos capas internas están compuestas de paneles dobles tradicionales, Mientras que las capas externas son diferentes. Están compuestos de paneles individuales independientes. Antes de aplastar, la placa final se perforará, recubierto con placas de agujeros, transferencia gráfica, organización, y grabado. La capa externa del orificio de perforación es la capa de señal. Está placado por un método para formar un anillo de cobre equilibrado en el borde interno del agujero.. Luego aplasta cada capa para formar una pluralidad de sustratos, y la pluralidad del sustrato se puede conectar con la soldadura de ondas (entre componentes).

3. Requisitos de diseño de PCB de múltiples capas

Las placas de circuito multicapa deben tener en cuenta varios problemas al diseñar, como la colocación de dispositivos metálicos, cableado de línea, Capas de PCB, etc.. Por lo tanto, Debemos seguir estos requisitos al diseñar PCB.

1. Requisitos de la biblioteca de componentes de PCB

(1) El empaque de los componentes utilizados en la placa PCB debe ser correcto, incluyendo el tamaño del pin de componente, el espacio de los alfileres, el número de alfileres, el tamaño del borde, y la representación de la dirección.

(2) Componentes de rendimiento (condensadores electrolíticos, diodo, triodo, etc.) El electrodo o los números de PIN positivos y negativos deben marcarse en la biblioteca de componentes de PCB y la placa de PCB.

(3) El número PIN de la biblioteca PCB en el componente central y el número PIN del dispositivo gráfico principal debe ser consistente. pregunta.

(4) Los componentes del disipador de calor deben usarse como envasado de componentes. Se debe considerar el tamaño del disipador de calor. Los componentes y el disipador de calor se pueden juntar en forma del paquete general.

(5) Los pasadores del componente y el diámetro interno de la almohadilla deben coincidir. El diámetro interno de la almohadilla debe ser ligeramente más grande que el tamaño del pasador del componente a instalar.

Esencia

2. Requisitos de diseño de componentes de PCB

(1) El componente está dispuesto uniformemente, y el componente del mismo módulo funcional debe estar lo más cerca posible.

(2) Intente organizar componentes utilizando el mismo tipo de fuente de alimentación y red de tierra tanto como sea posible, que es propicio para completar la conexión eléctrica entre sí a través de la capa eléctrica interna.

(3) El componente de la interfaz debe colocarse uno al lado del otro e indica el tipo de interfaz con una cadena. La dirección del cableado generalmente debe dejar la placa de circuito.

(4) Componentes de cambio de potencia (como transformadores, Convertidores DC/DC, Tubos de voltaje de voltaje de tres terminales, etc.) debe dejarse con suficiente espacio de disipación de calor.

(5) Los pines o puntos de referencia del componente deben colocarse en el punto de la cuadrícula, que es propicio para el cableado y la estética.

(6) Se pueden colocar condensadores de filtro en la parte posterior del chip, cerca de la potencia y el tono terrestre del chip.

(7) Los signos del pin del componente o la dirección del logotipo deben indicarse en la PCB y no pueden cubrirse por componentes.

(8) La etiqueta del componente debe estar cerca del marco del componente, tamaño unificado, dirección ordenada, y no superpuesto con almohadillas y perfusión. No se puede colocar en el área cubierta después de instalar el componente.

3. Requisitos de cableado de PCB

(1) Se deben aislar diferentes niveles de voltaje, y el cableado de la fuente de alimentación no debe cruzar.

(2) El cableado usa un 45 ° esquina o esquina de arco, y la esquina de una esquina afilada no está permitido.

(3) El cableado PCB está conectado directamente al centro de la almohadilla, y el ancho del cable conectado a las almohadillas no permite el tamaño del diámetro exterior de la almohadilla.

(4) El ancho de línea de la línea de señal de alta frecuencia no es inferior a 20mil, rodeado de líneas terrestres y aislados de otros cables terrestres.

(5) No conecte la parte inferior de la fuente de interferencia (Convertidor DC/DC, cristal, transformador, etc.) Para evitar la interferencia.

(6) En negrita el cable de alimentación y la línea de tierra tanto como sea posible. Con el permiso de espacio, El ancho del cable de alimentación no es inferior a 50mil.

(7) Bajo voltaje y bajo ancho de línea de señal de corriente de 9 a 30 mil, tanto como sea posible cuando el espacio lo permita.

(8) La distancia entre la línea de señal debe ser mayor de 10mil, y la distancia entre el cable de alimentación debe ser mayor de 20mil.

(9) El ancho de la línea de señal de corriente grande debe ser superior a 40mil, y la distancia debe ser mayor de 30mil.

(10) El tamaño al aire libre es preferiblemente 40mil, y el diámetro interno es 28mil. Al conectar un cable entre las capas superior e inferior, se prefiere la almohadilla.

(11) La línea de señal no puede organizar la capa eléctrica interna.

(12) El ancho de espaciado entre diferentes áreas de la capa eléctrica interna no debe ser inferior a 40mil.

(13) Al dibujar límites, Trate de no dejar que la línea de límite pase a través del área donde está conectado el área.

(14) Aplicar cobre en las capas superior e inferior. Se recomienda establecer el valor de ancho de cable por encima del ancho de la cuadrícula, cubriendo completamente el espacio, y no hay cobre muerto. Establezca el espacio de seguridad antes, y cambiarlo de nuevo al valor de separación de seguridad original después de que el cobre esté terminado).

(15) Después de que termine el cableado, la almohadilla se trata con gotas de lágrimas.

(16) Los dispositivos y los módulos de carcasa de metal se conectan a tierra afuera.

(17) Coloque la almohadilla para la instalación y la soldadura.

(18) La comprobación de DRC es correcta.

4. Requisitos en capas de PCB

(1) El plano de la fuente de alimentación debe estar cerca de la superficie del suelo, bien acoplado a la superficie del suelo, y dispuesto debajo de la superficie del suelo.

(2) La capa de señal debe estar adyacente a la capa eléctrica interna y no debe estar adyacente directamente a otras capas de señal.

(3) Aislar circuitos digitales y circuitos analógicos. Si las condiciones lo permiten, Organice la línea de señal analógica y la capa de línea de señal digital y adopte medidas de blindaje; Si necesita organizar la misma capa de señal, Debe usar una zona de aislamiento y líneas terrestres para reducir la interferencia.; Se requiere la fuente de alimentación del circuito analógico y el circuito digital. La tierra debe aislarse el uno del otro y no se pueden mezclar.

(4) La interferencia del circuito de alta frecuencia es grande, arreglado por separado, y las capas de señal intermedia superior e inferior están directamente adyacentes a la capa de señal intermedia para su uso para usar la película de cobre de la capa eléctrica interna para reducir la interferencia externa.

4. Proceso de fabricación de PCB multicapa

La placa de circuito multicapa es una placa de circuito compleja, que tiene una mayor densidad de circuito y un diseño de circuito más complejo de múltiples niveles de placas de circuito. Las placas de circuito multicapa de fabricación requieren el siguiente proceso:

(1) Preparación de materia prima: Elija sustratos adecuados, cobertura de cobre y productos químicos para garantizar que cumpla con los requisitos de producción.

(2) Fabricación interna: Según los requisitos de diseño, Aplicar cobre al material base, y use la impresora gráfica interna para imprimir el patrón de circuito en la capa de cubierta de cobre. Luego grabar químicamente para eliminar el exceso de cubierta de cobre.

(3) Depuración y prueba: Después de grabado químico, Es necesario detectar y depurar el tablero de línea interior para asegurarse de que no haya cortocircuitos ni apertura.

(4) Fabricación de capa externa: Aplicar cobre a ambos lados de la placa de circuito interno, y use la impresora gráfica externa para imprimir el patrón de circuito en la capa de cubierta de cobre. Luego grabar químicamente para eliminar el exceso de cubierta de cobre.

(5) Electro Excripción: Después de grabado químico, El tablero de línea debe colocarse para formar una buena conductividad.

(6) Perforación: Use la máquina de perforación para perforar la placa de línea para formar una línea que conecta diferentes niveles.

(7) Llenar: Use la tecnología de llenado de cobre impregnada para llenar el cobre en el orificio de perforación para formar canales de circuito.

(8) Reparar: Use tecnologías como el grabado químico y el pulido mecánico para cortar y reparar la placa de circuito para formar la forma y el tamaño finales.

(9) Recubrimiento y inyección de tinta: Según las necesidades del cliente, El recubrimiento orgánico y el inyección de tinta están en la placa de circuito para proteger la placa de circuito e identificar la función de la placa de circuito.

(10) Pruebas y embalaje: Pruebe y empaquete la placa de línea multicapa fabricada para garantizar que cumpla con los requisitos del cliente y los estándares internacionales.

5. Ventajas de PCB multicapa

La placa de circuito multicapa está unida por múltiples paneles individuales de grabado o paneles dobles a través de capas. En comparación con las placas de circuito de una sola capa y doble capa, Las placas de circuito multicapa tienen muchas ventajas, Especialmente en pequeños productos electrónicos. Compartamos las ventajas de las placas de circuito de múltiples capas.

(1) La placa de circuito multicapa tiene una alta densidad de ensamblaje y es de tamaño pequeño. A medida que el volumen de productos electrónicos se vuelve cada vez más pequeño, También presenta requisitos más altos para la función de las placas de circuito de PCB, y la demanda de placas de circuito multicapa también está aumentando.

(2)El uso de PCB multicapa Los paneles de la placa de circuito son convenientes, y la longitud de la línea de pavimentación se acorta mucho. El cableado entre los componentes electrónicos se reduce, lo que también aumenta la velocidad de transmisión de la señal de datos.

(3)Para circuitos de alta frecuencia, Después de entrar en la planta baja, La línea de señal tiene una impedancia de característica baja estable en el suelo. La impedancia característica del circuito de potencia disminuye significativamente, y el efecto de intercepción es significativo.

(4)Los productos electrónicos con altas funciones de disipación de calor se pueden establecer en la placa de circuito multicapa para establecer la capa de disipación de calor del núcleo de metal para facilitar los requisitos de funciones especiales, como el blindaje y la disipación de calor..

6. ¿Cuáles son las aplicaciones de los PCB multicapa??

Electrónica de consumo
«Productos electrónicos de consumo» es un término muy amplio, incluyendo muchos dispositivos electrónicos en equipos generales directamente relacionados con usuarios comunes como usted. La electrónica de consumo incluye: teléfonos inteligentes, Relojes inteligentes, calculadores, Controles remotos de TV, Reproductores de música mp3, juguetes, electrodomésticos de cocina, lavadora, hervidores eléctricos, cigarrillos electrónicos, Bulbos LED y electrodomésticos de ahorro de energía.

Computadoras y dispositivos
Hoy, Nuestro mundo depende en gran medida de las computadoras y la automatización.. PCB multicapa se usa generalmente en computadoras y productos relacionados, como placas de planta, tarjetas gráficas, Eeprom, fuente de alimentación, teclados, computer mouse, ADC, graphics processor, image processing circuit, etc..

Large electronic equipment
Large electronic equipment has more functionality, so the requirements for circuit boards are relatively high. Generalmente, multilayer circuit boards are used, such as large medical equipment, industrial products, military products, etc..

7、Resumir

The production of multilayer circuit boards requires not only higher investment in technology and equipment, but also experienced production technicians. Leadsintec is a professional PCB processing manufacturer. We can provide customers with all PCB services. Please leave a message.