Dos capas de material conductor y una capa aislante forman lo que se conoce como PCB (placa de circuito impreso) de dos capas. El grosor de una placa de circuito impreso de dos capas puede cambiar según su material, método de fabricación y aplicación.
Tipos de materiales
Las placas de circuito impreso (PCB) de dos capas vienen en una variedad de espesores según los materiales utilizados en su construcción. La fibra de vidrio y la resina epoxi son las opciones más populares para los PCB, a los que se les añade una lámina de cobre para reforzar la conductividad.
Las capas de cobre pueden tener desde media onza hasta cuatro onzas de espesor, y la mayor conductividad y la vida útil más larga provienen de las capas más gruesas. Depende del fabricante y del uso previsto de la placa elegir el grosor que debe tener la capa de fibra de vidrio o resina epoxi.
Métodos de producción
El espesor de una PCB de dos capas también puede verse afectado por el proceso de fabricación utilizado para crearla. El grabado es el método estándar para fabricar placas de circuito impreso, en el que se coloca una lámina de cobre sobre un sustrato y luego se graba químicamente en áreas específicas.
Ciertos métodos de grabado pueden crear capas de cobre más delgadas que otros, dependiendo de qué tan profundo graben el material. Ciertos procedimientos de fabricación pueden crear capas aislantes más delgadas que otros, y el proceso de fabricación también determina el espesor de la capa aislante.
El espesor de una PCB de dos capas también puede verse afectado por su aplicación prevista. Es posible que las capas de cobre y aislantes de los PCB utilizados en aplicaciones de alto rendimiento, como sistemas aeroespaciales o militares, deban ser más gruesas.
Es posible que las placas de circuito impreso (PCB) utilizadas en electrónica de consumo y otras aplicaciones de bajo rendimiento no necesiten ser tan gruesas como las utilizadas en aplicaciones de alto rendimiento, ya que no están sujetas a las mismas tensiones y exigencias.
Profundidad normal
Los factores anteriores pueden afectar el espesor normal de un PCB de dos capas. Las placas de circuito impreso de dos capas pueden variar en espesor de 0.79 mm a 0.062 pulgadas (0.31 a 15.24 mm) (1.57 mm).
Expliquemos el proceso anterior en detalle.
Crear datos Gerber
Es necesario generar los datos para fabricar el tablero a partir de los datos CAD que han completado el diseño del tablero. Estos datos se denominan datos de Gerber. Al mismo tiempo, genera un conjunto de diversos datos para fabricación, como datos de agujeros.
Hacer películas
Cree varias películas para la fabricación de sustratos a partir de datos de Gerber.
Hacer agujeros en el tablero
Taladre agujeros para agujeros pasantes en el tablero según los datos NC. Generalmente se utiliza la perforación, pero recientemente, con la miniaturización de los sustratos, a veces se utiliza el procesamiento láser para los sustratos de reconstrucción.
Perforar agujeros en la placa de circuito impreso es el proceso que lleva más tiempo y el costo varía según la cantidad de agujeros. Los costos de procesamiento se pueden reducir aumentando el tamaño de los orificios o reduciendo el número de orificios.
Cobrizado y formación de patrones.
Para conectar eléctricamente las superficies de la lámina de cobre delantera y trasera, se forman vías mediante un revestimiento de cobre. Aplicar película seca. Después de eso, se aplica un agente resistente fotosensible sobre la película seca, se expone y se cura, y luego se retira el revestimiento de cobre con el agente.
Luego, solo queda el revestimiento de cobre donde se aplicó la resistencia y se forma un patrón en el tablero. Finalmente, retire la película seca del sustrato. En el caso de un tablero multicapa, la capa aislante se engarza sobre el tablero creado y se repite el mismo proceso.
Formación de la resistencia de soldadura.
Si el patrón está expuesto en el tablero, no hay película aislante, por lo que se producirán problemas como cortocircuitos entre láminas de cobre o cortocircuitos debido a virutas de metal o soldadura en la superficie.
Para evitar defectos, se aplica una máscara de soldadura aislante a la superficie de la placa para proteger el patrón. A diferencia de la resistencia utilizada para el modelado en el Paso 4, la máscara de soldadura permanece en la placa y la protege una vez finalizada la fabricación de la placa.
Tratamiento de superficies
Por ejemplo, la placa está recubierta con soldadura (con LED o sin plomo) para mejorar la soldabilidad del patrón expuesto y evitar que la lámina de cobre se oxide.
La placa se coloca en un baño de soldadura caliente y se sopla aire caliente a alta temperatura y presión para cubrir uniformemente la placa con soldadura. No se aplica soldadura a la capa resistente, por lo que solo se puede aplicar soldadura al área de montaje del componente. Además del revestimiento de soldadura, a veces se utiliza el revestimiento de oro no electrolítico (gold flash). En el caso del procesamiento con fundente, se aplica fundente.
Impresión de seda
Para mejorar la funcionalidad, como marcas de símbolos y logotipos que sirven como guías al montar componentes en placas de circuito impreso, se utiliza la impresión en seda para mejorar la visibilidad.
Procesamiento externo
Después de terminar la impresión en seda, utilizamos una fresadora para procesar la forma exterior y la abertura de acuerdo con el tamaño exterior del producto final.
Examen
Después de fabricar la placa de circuito impreso, se inspecciona la placa para detectar defectos. Hay dos procesos: verificar los circuitos abiertos/cortocircuitos del circuito aplicando pines de prueba a la parte de continuidad (prueba de continuidad) y verificar visualmente o usando una cámara de reconocimiento de imágenes.
Las placas de alto voltaje se utilizan a menudo en placas de procesamiento de vídeo para equipos médicos. En este caso, el cliente solicitó fabricar un prototipo de placa para alta tensión y probar la descarga.
En el pasado, al comprobar la descarga debido a la diferencia de potencial entre orificios pasantes adyacentes, se creaba un tablero de reconstrucción cada vez y la prueba se realizaba cambiando las condiciones. Sin embargo, fabricar una placa de construcción es costoso y querían reducir los costos en la etapa de prototipo.
Evitar la deformación cambiando la forma de la huella
La especificación era apilar dos placas y conectarlas con orificios pasantes para placas de información y comunicación montadas en equipos de comunicación. El tablero superior utiliza un módulo de comunicación.
Al apilar dos placas, una placa base y una placa secundaria, existe el riesgo de que las placas se deformen y no se adhieran entre sí, lo que provocará soldaduras desiguales y fallos de comunicación. En este caso, el sustrato era delgado y era probable que se produjera deformación durante la fabricación del sustrato.
Debido a la deformación, la soldadura no llegó a la parte superior del orificio pasante, lo que provocó problemas como que el módulo de comunicación no se movía y fue necesario mejorarlo.
Para evitar el riesgo de fallas de comunicación debido a deformaciones, nos comunicamos con nuestra empresa, que tiene el conocimiento para manejar constantemente todo, desde el diseño de la placa hasta la fabricación y el montaje.
Realización de contramedidas de paso fino y grandes corrientes.
Se han utilizado sustratos de cobre gruesos (70㎛) en sustratos de suministro de energía para equipos de comunicación como contramedida contra grandes corrientes. En el caso de corrientes elevadas, es imprescindible aumentar el espesor de la lámina de cobre, pero esta vez fue necesario montar los componentes con un paso fino.
Para obtener brea fina, es necesario reducir el espesor de la lámina de cobre. Esto se debe a que si la lámina de cobre es gruesa, existe el riesgo de que se desconecten los patrones finos debido al sobregrabado.
Ningún fabricante podría afrontar el dilema de engrosar la lámina de cobre para soportar grandes corrientes pero adelgazar la lámina de cobre para soportar un paso fino. Debido a la gran corriente, no se pudo reducir el espesor de la lámina de cobre.
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