El desarrollo de microelectrónica integrada y funcional requiere el uso de componentes de pequeño tamaño. Una forma de lograr este objetivo es fabricar una placa de circuito impreso multicapa (MPB). El producto consta de 5 o más capas dieléctricas. Cuando usas PCB multicapa, las dimensiones del dispositivo final se reducen y la complejidad del diseño aumenta significativamente.
Materiales para la producción de PCBs Multicapa de Alta Densidad
Las placas de circuito impreso multicapa están hechas de FR4, FR4 High Tg, FR5, poliimida, fibra de vidrio, cerámica de alúmina, laminados de microondas Rogers/Taconic/Arlon y otros materiales compuestos. Los sitios se cubren con inmersión en oro, estaño o plata, se utiliza tecnología de estañado en caliente o sin plomo.
Características de los PCB multicapa de alta densidad
Imagen de placas multicapa impresas en la producción de MPP, se utilizan varias placas dieléctricas. Las características de diseño dependen del tipo de producto. Por ejemplo, los tableros flexibles están hechos de poliimida. Proporciona la plasticidad necesaria del soporte con resistencia a la tensión mecánica. Existen varios métodos para ensamblar tableros multicapa:
Par presionando:
El método se basa en la tecnología de metalización de orificios en placas de circuito impreso de doble cara. Se utiliza al crear productos con rigidez media o alta.
Almohadillas de contacto abiertas y pasadores salientes:
La principal ventaja de esta tecnología es la ausencia de restricciones en el número máximo de capas.
Extensión en capas;
Esta técnica proporciona una alta densidad de empaquetamiento. Las transiciones entre capas se pueden realizar en cualquier punto del dieléctrico, independientemente de la ubicación de las conexiones entre capas. Este método se usa para producir dispositivos con un alto grado de confiabilidad, por ejemplo, componentes para sistemas de control de naves espaciales.
Metalización de agujeros pasantes:
Esta tecnología permite una alta densidad de componentes con líneas de comunicación más cortas. El producto terminado es resistente a las influencias ambientales, porque. Todos los conductores están en un dieléctrico monolítico.
Producción de placas de circuito impreso multicapa.
Fabricamos tableros hasta 40 capas. El espesor de los productos es de 0.2 a 10 mm. Los tableros multicapa de alta densidad se pueden producir con vías ocultas o ciegas. Los agujeros se pueden rellenar con cobre, compuesto o máscara de soldadura. Existe la posibilidad de pasar control eléctrico, control de resistencia de onda.
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Las placas de circuito impreso multicapa le permiten colocar componentes electrónicos en los lados externos de la base con la máxima densidad y ocultar circuitos eléctricos en las capas internas con vías. El número de capas de una placa de circuito impreso multicapa compleja puede llegar a 32. Junto con las placas rígidas, se fabrican MPP flexibles sobre una base de polímero.
Las principales ventajas de las placas de circuito impreso multicapa.
Los componentes y las pistas se colocan lo más apretados posible en comparación con OPP y DPP. Los tableros multicapa pueden reducir significativamente el tamaño de dispositivos electrónicos complejos.
La longitud de los conductores que conectan los componentes es mínima, lo que aumenta la velocidad del procesamiento de datos y hace que el dispositivo sea más eficiente y cómodo de usar.
Debido a la tecnología de montaje especial, las placas de circuito impreso multicapa complejas son duraderas y fiables en su funcionamiento.
Desventajas de los PCB multicapa de alta densidad
Precio alto: Pero el desarrollo de la tecnología permite reducir el costo y acelerar el proceso de fabricación de placas de circuito impreso multicapa.
Se requiere la necesidad de utilizar sofisticados equipos de fabricación de precisión y emplear personal altamente calificado. Es necesario comprobar periódicamente la calidad del equipo para minimizar el riesgo de productos defectuosos y las pérdidas financieras asociadas.
Proceso de fabricación prolongado y la necesidad de realizar pruebas cuidadosas de los MPP terminados. El control de calidad requiere profesionales capacitados.
La incapacidad para reparar placas de circuito impreso multicapa. Muchas partes de una placa multicapa son prácticamente inaccesibles para reemplazarlas sin el uso de equipos especiales. Las reparaciones de MPP son realizadas por profesionales.
Reducción de costes
Una de las desventajas clave de MPP es el alto costo de fabricación de los productos. Una placa de circuito impreso multicapa compleja costará menos si:
· Evitar complicaciones innecesarias del proyecto; reducir el número de capas y conductores al mínimo necesario.
· Optimizar el número de agujeros - ocultos, ciegos.
· Dar preferencia a una estructura con núcleos internos.
Use una estructura combinada solo en los casos en que sea imposible prescindir de ella.
La miniaturización de los componentes electrónicos en combinación con la PCB multicapa de alta densidad hace posible que los dispositivos electrónicos sean más pequeños y livianos.
Las empresas especializadas en la fabricación y venta de placas de circuito impreso resuelven con éxito los problemas asociados con la producción por piezas, a pequeña escala o en masa de PCB con características típicas.
Pero en algunos casos, los clientes necesitan fabricar un ensamblaje de circuito impreso con parámetros no estándar. Esto se aplica a las características de rendimiento específicas, el número y la configuración de los componentes electrónicos, requisitos especiales para el material base.
Placas de circuito impreso no estándar
Las placas de circuito impreso en China se clasifican como no estándar si cumplen las siguientes condiciones:
Se distinguen por una mayor complejidad debido a la alta densidad de conexiones, parámetros de patrón más pequeños en comparación con los típicos. La fabricación de dichos tableros requiere un trabajo más cuidadoso de especialistas, verificación adicional de la corrección del proyecto y la calidad de ejecución en todas las etapas.
Se proporciona metalización de la culata. Las placas con un extremo metalizado tienen demanda para procesos de organización para los cuales la compatibilidad electromagnética, la integridad de la señal y el enfriamiento eficiente son importantes.
Se proporcionan medios orificios metalizados con un diámetro de 0.8 mm o más, que sirven como conductores para montar una placa de circuito impreso en otra placa utilizando tecnología SMT.
La base está hecha de aluminio u otro metal. Dichos tableros se caracterizan por una mayor resistencia y proporcionan la eliminación de calor más eficiente de los componentes.
Placas de circuito impreso de microondas y RF, fabricadas a base de fluoroplástico, que tiene una constante dieléctrica inferior a 3 y la tangente de pérdida dieléctrica más pequeña. Tales placas de circuito impreso se caracterizan por una mayor estabilidad termomecánica.
Etapas de desarrollo de las modernas placas de circuito impreso.
La primera etapa es preparatoria. En esta etapa, el diagrama de circuito de la placa de circuito impreso se importa a la base de datos de diseño asistido por computadora (CAD); Se agregan diagramas de todos los componentes, su ubicación y propósito de las conclusiones. También se determina el número de capas de PCB, el diámetro del orificio, la clase de precisión de la placa, etc.
La segunda etapa en el desarrollo de placas de circuito impreso es el diseño. El desarrollador determina las dimensiones y el contorno del tablero, la altura máxima permitida de los componentes, la ubicación de los orificios para los sujetadores. En este punto:
· Se colocan los componentes
· Se realiza el rastreo
· Comprobación de errores
· Se calculan las propiedades mecánicas del tablero.
En la tercera etapa del desarrollo de PCB, se crea la documentación de diseño de salida. El formato de archivo debe cumplir con los requisitos del fabricante de PCB.
La documentación de diseño establece:
· Tipo de dieléctrico del que está hecha la base;
· Diámetros de agujeros;
· Vía características (abierto/máscara de soldadura cerrada/estañado);
· Número y tipo de áreas de galvanoplastia;
· Tipo de máscara de soldadura, color;
· La presencia/ausencia de la necesidad de etiquetado;
· El principio del procesamiento de contornos (rayado / fresado).
Los matices de la creación de placas de circuito impreso modernas.
El desarrollo de placas de circuito impreso se lleva a cabo teniendo en cuenta muchos factores, entre los que se incluyen:
· La elección del material base dieléctrico en función del tipo y condiciones de funcionamiento del cuadro. Puede ser fibra de vidrio, laminados, cerámica, aluminio, polímeros flexibles.
· Número de capas de metalización: Los ensamblajes de circuitos impresos complejos tienen capas internas adicionales.
· Conexiones eléctricas: Para obtener pistas conductoras de electricidad en la superficie del tablero, se elimina el exceso de cobre del recubrimiento metalizado.
· Agujeros de transición: conectan las capas metalizadas de placas de circuito impreso de dos capas y multicapa. Los agujeros pueden ser a través, sordos, ocultos. Los agujeros de alfiler se pueden utilizar para conectar la capa exterior a la capa interior.
· Máscara de soldadura: Capa protectora que evita que la soldadura se propague.
Placas de circuito impreso de microondas y RF fabricadas sobre una base cerámica, que está hecha de un material a base de cerámica hidrocarbonada. Tal base combina las principales ventajas de los materiales fluoroplásticos y cerámicos: tiene una alta rigidez, mantiene parámetros eléctricos y mecánicos estables en un amplio rango de temperatura.
Placas de circuito impreso multicapa para la fabricación de transformadores planos. En tales casos, se usa PP en lugar del devanado de alambre y el ensamblaje del marco.
Venta de placas de circuito impreso en diseño no estándar
El diseño de cada tablero con parámetros no estándar requiere una atención especial y la búsqueda de soluciones óptimas, incluso teniendo en cuenta la disponibilidad de ciertos materiales y componentes, el equipo tecnológico del fabricante.
El costo total en la fabricación y venta de placas de circuito impreso se calcula teniendo en cuenta:
· Complejidad de diseño y ejecución
· El costo de los materiales
· El volumen del lote pedido de placas de circuito impreso
La introducción de tecnologías modernas y equipos de producción avanzados permite que Victory PCB produzca placas de circuito impreso multicapa de alta densidad de cualquier complejidad.
Para el desarrollo de software, se utilizan programas automatizados, cuyo uso permite crear un proyecto en el que se observan estrictamente todas las reglas y restricciones. Los productos terminados se someten a control de calidad visual y control eléctrico mediante equipos de alta tecnología.
