Cómo fabricar PCB multicapa

Guía completa sobre PCB multicapa

La PCB multicapa es un tipo de placa de circuito que contiene tres o más capas de material conductor. Estas placas aumentan el área disponible para el cableado.. Siempre que hablamos de varias capas, significa que estamos considerando una serie de patrones de conducción en el tablero. Los PCB multicapa son normalmente PCB rígido. Es porque es muy difícil crearlo en un formato flexible..

La cantidad de capas depende de sus necesidades.. Entonces las capas podrían estar hasta 100. sin embargo, 4 a 8 Los PCB de capa tienen un uso común en varias aplicaciones. Los circuitos se vuelven complejos cuando aumentan las capas. Para que pueda personalizar diferentes números de capas según sus necesidades.

Diferentes componentes esenciales de PCB multicapa

Existen 4 componentes principales de PCB multicapa de la siguiente manera:

1. Sustrato: es la parte más importante generalmente hecha de fibra de vidrio. La fibra de vidrio proporciona la fuerza del núcleo a la PCB y resiste las roturas.. Puede considerar el sustrato como un esqueleto de PCB.
2. Capa de cobre: Depende del tipo de tablero. Por lo tanto, esta capa puede ser de cobre completo o una lámina de cobre.. Independientemente del tipo de placa, la capa de cobre sigue siendo la misma. Entonces el cobre transporta señales eléctricas hacia y desde los PCB. Puedes considerar esta capa como un sistema nervioso.. Que lleva señales del cerebro a los músculos y viceversa.
3. Máscara para soldar: Es una capa de polímero que protege la capa de cobre.. Por lo tanto, básicamente evita los cortocircuitos cuando el cobre entra en contacto con el medio ambiente.. Para que pueda considerar la máscara de soldadura como la piel de la PCB.
4. Serigrafía: Es la parte final del PCB. La serigrafía básicamente muestra el número de pieza., simbolos, y logotipos de diferentes componentes en el tablero.. además, también proporciona información como configuración de cambio de símbolos, puntos de prueba, y referencias de componentes.

Cómo fabricar PCB multicapa?

Aquí está la guía completa paso a paso para la fabricación de PCB multicapa:

1. Diseño

El primer y principal paso para circuito impreso de diseño y prepararlos para la producción. Todos los fabricantes tienen su propio enfoque para este proceso. Generalmente, el diseñador presenta un plano para los circuitos y cumple con todos los requisitos descritos. Hay diferentes tipos de software disponibles para diseñar, como Extended Gerber.

Para que pueda utilizar Extended Gerber o cualquier otra herramienta para diseñar su circuito. Una vez que diseñas el circuito, revise cuidadosamente todo el diseño. Asegúrese de que no haya ningún error en todo el plan. Después de diseñar, puede enviar este plano a la casa de fabricación para comenzar a construir circuitos.

2. Trazado de fotos

En este paso, puede utilizar un foto-plotter láser para trazar una película para cada capa individual. Un foto-plotter láser es una herramienta que se utiliza para crear foto-herramientas para soldar máscara y serigrafía.. El grosor de la película es de aproximadamente 7 mils.

Muchos fabricantes utilizan equipos especiales de imágenes directas con láser que crean imágenes directamente en la película seca.. Esta técnica reduce costos. además, el proceso es más preciso y efectivo. Para que pueda producir capas internas y externas utilizando imágenes directas con láser (LSI).

3. Imágenes y revelado o grabado

Este proceso aplica las imágenes primarias, como almohadillas y trazos, en la placa de circuito.. aparte de esto, el proceso DES crea el patrón de cobre para el revestimiento. Esto es lo que debe hacer en este paso.:

• Aplique imágenes de fotos a los paneles de cobre..
• además, imagen de los paneles usando LSI.
• Grabe todo el cobre expuesto del panel.
• Pele la película seca restante y deje el patrón de cobre restante para las capas internas.

4. Inspección óptica automatizada

Básicamente, AOI inspecciona diferentes capas de PCB multicapa antes de laminar todas las capas juntas. La óptica compara los datos de diseño de la PCB con la imagen real en el panel.. Cualquier diferencia, como cobre extra o faltante, puede resultar en aperturas o cortocircuitos. Entonces, este proceso básicamente ayuda a los fabricantes a detectar cualquier defecto en los circuitos..

5. Óxido

El óxido es un tratamiento químico para las capas internas antes de la laminación para PCB multicapa. Además, el código de óxido es marrón o negro depende del proceso. Es un paso importante para aumentar la rugosidad del cobre para mejorar la fuerza de unión del laminado.. además, este proceso evita la separación entre diferentes capas del material base.

6. Laminación

Para producir una PCB multicapa, diferentes capas de fibra de vidrio con infusión de epoxi se laminan juntas. Para laminación, los fabricantes aplican alta temperatura y presión utilizando una prensa hidráulica. El prensador y el calor hacen que la hoja de fibra de vidrio se derrita y unir firmemente las capas.. Después de enfriar este material, además, sigue el mismo proceso de fabricación que un placa de circuito impreso de doble cara.

7. Perforación

Todos los PCB necesitan algunos agujeros para unir capas de cobre, adjuntar componentes y montar la PCB. Para que pueda perforar agujeros utilizando algunos sistemas de perforación avanzados. Estos sistemas utilizan herramientas de corte de carburo sólido. además, estos tienen un diseño para la eliminación rápida de virutas en materiales abrasivos.

Una máquina perforadora preprogramada perfora orificios de tamaño específico en la ubicación exacta. Entonces, la máquina perforadora funciona de acuerdo con los datos proporcionados por el diseñador. Los diseñadores proporcionan esta información como un archivo de ejercicios controlado numéricamente.

Además de esto, una fina hoja de aluminio actúa como material de entrada. aparte de esto, El cartón duro actúa como material de salida.. Entonces esta técnica mantiene la perforación suave y evita la creación de diferentes fibras..

8. Deposición de cobre no electrolítico

Después de perforar, Los fabricantes depositan químicamente una fina capa de cobre en las superficies expuestas de los paneles.. además, depositan una capa de cobre en las paredes del agujero utilizando un revestimiento electrolítico.

9. Capa exterior de película seca

Después de la deposición de cobre, debe aplicar las imágenes de la capa exterior para preparar el panel para la galvanoplastia. Entonces puede utilizar una máquina laminadora para cubrir las capas externas con la película seca. La película seca es un material fotografiable. Además, este proceso es casi similar a la imagen de las capas internas de una PCB multicapa.

10. Plato

El proceso de galvanoplastia implica el recubrimiento de cobre sobre el patrón conductor. Además en las paredes de los orificios de la PCB también. El grosor del revestimiento es de alrededor 1 mil. Después del revestimiento de cobre, es necesario depositar una fina capa de estañado. La capa de estañado sirve como barrera de grabado..

11. Rayado y grabado

Después de completar el proceso de recubrimiento en el panel, la película seca permanece. Pero necesitas quitar el cobre que se encuentra debajo. Ahora el panel pasará por el proceso SES. Entonces SES son las siglas de String Etch Strip.

En este proceso, necesitas grabar el cobre expuesto. Significa que eliminará el área descubierta de cobre con estaño.. Entonces, las huellas y las almohadillas alrededor de los orificios y los patrones de cobre permanecen allí. Al final, Quitarás químicamente la lata restante que cubre agujeros y rastros. Entonces, después de completar este paso, solo dejas el laminado expuesto y el cobre de la PCB.

En este punto, el esqueleto de la PCB está completo ahora. Ahora todos los pasos en adelante están relacionados con la protección de PCB.

12. Máscara de soldadura y leyenda

La mayoría de los fabricantes utilizan un líquido (LPI) Máscara de soldadura para proteger la superficie de cobre.. Además, protege los puentes de soldadura entre diferentes componentes durante el montaje..

La máscara de soldadura LPI es básicamente una resistencia a base de epoxi fotosensible. Puede cubrir todo el panel mediante el proceso de serigrafía. Existen otros métodos alternativos al revestimiento de pantalla tradicional.. Entonces puede usar una alternativa de este tipo para el enmascaramiento de soldadura.

Después de la máscara de soldadura, puedes aplicar leyenda. Imprime diferentes símbolos y letras en la PCB como referencia durante el montaje..

13. Acabado de la superficie

Es el último y último proceso químico para fabricar un multicapa placa de circuito impreso. La máscara de soldadura cubre casi todos los circuitos. Por lo tanto, el acabado de la superficie evita la oxidación del área de cobre expuesta restante..

Este es un paso importante porque no se puede soldar el cobre oxidado.. además, puede utilizar diferentes tipos de acabado superficial para este paso. Como puedes, nivel de soldadura de aire caliente (HASL).

El beneficio de la PCB multicapa

Estas son algunas de las ventajas de la PCB multicapa sobre otros tipos:

• Tiene una mayor densidad de ensamblaje que los PCB de una o dos capas.
• No hay necesidad de cables para interconectar diferentes componentes.. Por lo tanto, es una opción ideal para PCB de bajo peso..
• Estos PCB vienen en tamaños más pequeños, lo que reduce los requisitos de espacio..
• El blindaje EMI es sencillo y flexible.
• La flexibilidad es otro factor que destaca el PCB multicapa entre todas las placas de circuito impreso.

Diferentes aplicaciones de PCB multicapa

Muchos componentes electrónicos utilizan una PCB multicapa. Además, Estos circuitos abarcan un rango intermedio a complejo de estructura de circuitos.. Aquí hay algunas aplicaciones importantes de PCB multicapa:

• Monitores de corazón
• Transmisión y repetidores de telefonía celular
• Aceleradores atómicos
• Sonda espacial y equipo de rayos X
• Análisis meteorológico y tecnología GPS
• Almacenamiento de datos y servidores de archivos
• Receptores de fibra óptica y tecnología Cat scan

Cómo identificar una PCB multicapa

Si tiene algunos PCB y desea verificar el número total de capas, puedes seguir estos pasos.

Exponga el borde de la placa de circuito a la luz para ver los planos de cobre.. Entonces de esta manera, puedes ver trances fácilmente más de cerca. Incluso si los PCB multicapa no contienen vía ciega, todavía puede utilizar luz brillante para analizar las capas internas.

El mejor lugar para detectar las capas internas es donde no hay rutas ni líneas visibles en las capas externas.. Además, la mayoría de los fabricantes imprimen la etiqueta para identificar el número total de una capa en la placa de circuito. Entonces, con solo mirar los bordes, puedes identificar el número total de capas.