Como fabricar PCB multicamadas

Guia completo sobre PCB multicamadas

Multilayer PCB é um tipo de placa de circuito que contém três ou mais camadas de material condutor. Essas placas aumentam a área disponível para fiação. Sempre que falamos sobre várias camadas, isso significa que estamos considerando uma série de padrões de conduta no quadro. PCBs multicamadas são normalmente PCB rígido. É porque é muito difícil criá-lo em um formato flexível.

O número de camadas depende de suas necessidades. Portanto, as camadas podem ser de até 100. Contudo, 4 para 8 PCBs de camada têm uso comum em vários aplicativos. Os circuitos ficam complexos quando as camadas aumentam. Assim, você pode personalizar diferentes números de camadas de acordo com suas necessidades.

Diferentes componentes essenciais de PCB multicamadas

tem 4 principais componentes do PCB multicamadas da seguinte forma:

1. Substrato: é a parte mais importante geralmente feita de fibra de vidro. A fibra de vidro fornece a força do núcleo para o PCB e resiste à quebra. Você pode considerar o substrato como um esqueleto de PCB.
2. Camada de cobre: Depende do tipo de placa. Portanto, esta camada pode ser totalmente de cobre ou uma folha de cobre. Independentemente do tipo de placa, a camada de cobre ainda é a mesma. Portanto, o cobre transporta sinais elétricos de e para os PCBs. Você pode considerar esta camada como um sistema nervoso. Isso carrega sinais do cérebro para seus músculos e vice-versa.
3. Máscara de solda: É uma camada de polímero que protege a camada de cobre. Basicamente, evita curto-circuito quando o cobre entra em contato com o meio ambiente. Portanto, você pode considerar a máscara de solda como a pele do PCB.
4. Silkscreen: É a parte final do PCB. A serigrafia basicamente mostra o número da peça, símbolos, e logotipos de diferentes componentes na placa. além disso, ele também fornece informações como configurações de troca de símbolos, pontos de teste, e referências de componentes.

Como fabricar PCB multicamadas?

Aqui está o guia passo a passo completo para a fabricação de PCB multicamadas:

1. Projetando

O primeiro e mais importante passo para projeto PCB e prepará-los para a produção. Todos os fabricantes têm sua própria abordagem para este processo. Geralmente, o designer apresenta um projeto para o circuito e atende a todos os requisitos descritos. Diferentes tipos de software estão disponíveis para projetar, como Extended Gerber.

Então você pode usar Extended Gerber ou qualquer outra ferramenta para projetar seu circuito. Depois de projetar o circuito, verifique cuidadosamente todo o design. Certifique-se de que não haja nenhum erro em todo o projeto. Depois de projetar, você pode enviar este projeto para a casa de fabricação para começar a construir circuitos.

2. Plotagem de fotos

Nesta etapa, você pode usar um fotoplotador a laser para traçar um filme para cada camada individual. Um fotoplotador a laser é uma ferramenta usada para criar ferramentas fotográficas para máscara de solda e serigrafia. A espessura do filme é de cerca 7 mils.

Muitos fabricantes usam equipamentos especiais de imagem direta a laser que geram imagens diretamente no filme seco. Esta técnica reduz custos. além disso, o processo é mais preciso e eficaz. Portanto, você pode produzir camadas internas e externas usando imagem direta a laser (LSI).

3. Imaging and Develop or Etch

Este processo aplica as imagens primárias, como almofadas e traços na placa de circuito. além disso, o processo DES cria o padrão de cobre para o revestimento. Aqui está o que fazer nesta etapa:

• Aplique imagem fotográfica aos painéis de cobre.
• além disso, imagem dos painéis usando LSI.
• Etch fora de todo o cobre exposto do painel.
• Retire o filme seco restante e apenas deixe o padrão de cobre restante para as camadas internas.

4. Inspeção óptica automatizada

AOI basicamente inspeciona diferentes camadas de PCB multicamadas antes de laminar todas as camadas juntas. A ótica compara os dados de design do PCB com a imagem real no painel. Quaisquer diferenças, como cobre ausente ou extra, podem resultar em aberturas ou curtos-circuitos. Portanto, este processo basicamente ajuda os fabricantes a detectar qualquer defeito no circuito.

5. Óxido

O óxido é um tratamento químico para as camadas internas antes da laminação para PCBs multicamadas. Além disso, o código do óxido é marrom ou preto depende do processo. É uma etapa importante para aumentar a rugosidade do cobre para melhorar a resistência de ligação do laminado. além disso, este processo evita a separação entre as diferentes camadas do material de base.

6. Laminação

Para produzir um PCB multicamadas, diferentes camadas de fibra de vidro com infusão de epóxi são laminadas juntas. Para laminação, fabricantes aplicam alta temperatura e pressão usando uma prensa hidráulica. O prensador e o calor fazem com que a folha de fibra de vidro derreta e junte firmemente as camadas. Após resfriar este material, segue ainda o mesmo processo de fabricação de um PCB de dupla face.

7. Perfuração

Todos os PCBs precisam de alguns orifícios para ligar as camadas de cobre, anexando componentes e montando o PCB. Então você pode fazer furos usando alguns sistemas de perfuração avançados. Esses sistemas usam ferramentas de corte de metal duro. além disso, estes têm um design para a remoção rápida de cavacos em materiais abrasivos.

Uma máquina de perfuração pré-programada faz furos de tamanhos específicos no local exato. Assim, a máquina de perfuração funciona de acordo com os dados fornecidos pelo designer. Os designers fornecem essas informações como um arquivo de perfuração controlado numericamente.

Além disso, uma folha fina de alumínio atua como material de entrada. além disso, papelão duro atua como material de saída. Portanto, esta técnica mantém a perfuração suave e evita a criação de fibras diferentes.

8. Deposição de cobre sem eletrodos

Após a perfuração, os fabricantes depositam uma fina camada de cobre nas superfícies expostas dos painéis quimicamente. além disso, eles depositam uma camada de cobre nas paredes do orifício usando revestimento sem eletrodos.

9. Camada externa de filme seco

Após a deposição de cobre, você deve aplicar as imagens da camada externa para preparar o painel para a eletroplaca. Portanto, você pode utilizar uma máquina laminadora para revestir as camadas externas com o filme seco. O filme seco é um material fotográfico. Além disso, este processo é quase semelhante à imagem das camadas internas de um PCB multicamadas.

10. Prato

O processo de galvanoplastia envolve o revestimento de cobre no padrão condutor. Além disso, nas paredes do orifício do PCB também. A espessura do revestimento é em torno de 1 mil. Após o revestimento de cobre, você precisa depositar uma fina camada de revestimento de estanho. A camada de revestimento de estanho serve como uma barreira contra corrosão.

11. Listras e gravura

Depois de concluir o processo de galvanização no painel, o filme seco permanece. Mas você precisa remover o cobre que está abaixo. Agora o painel passará pelo processo SES. Então SES significa String Etch Strip.

Nesse processo, você precisa gravar o cobre exposto. Isso significa que você removerá a área descoberta de cobre pelo estanho. Portanto, os traços e as almofadas ao redor dos orifícios e padrões de cobre permanecem lá. Finalmente, você removerá a lata restante que está cobrindo buracos e vestígios quimicamente. Então, depois de concluir esta etapa, você só deixa para trás laminado exposto e cobre do PCB.

Nesta fase, o esqueleto do PCB está completo agora. Agora, todas as etapas em diante estão relacionadas à proteção do PCB.

12. Máscara de solda e lenda

A maioria dos fabricantes usa um líquido fotográfico passível de imagem (LPI) Máscara de solda para proteger a superfície de cobre. Ele ainda protege a ponte de solda entre os diferentes componentes durante a montagem.

A máscara de solda LPI é basicamente uma máscara fotossensível à base de epóxi. Você pode cobrir todo o painel usando o processo de impressão da tela. Existem alguns outros métodos alternativos para o revestimento de tela tradicional. Então, você pode usar essa alternativa para mascaramento de solda.

Após a máscara de solda, você pode aplicar legenda. Ele imprime diferentes símbolos e letras no PCB para referência durante a montagem.

13. Acabamento de superfície

É o último e último processo químico para fabricar um multicamadas placa de circuito impresso. A máscara de solda cobre quase todos os circuitos. Portanto, o acabamento da superfície evita a oxidação da área de cobre exposta restante.

Esta é uma etapa importante porque você não pode soldar o cobre oxidado. além disso, você pode usar diferentes tipos de acabamento de superfície para esta etapa. Como você pode, você pode nível de solda de ar quente (HASL).

O benefício do PCB multicamadas

Aqui estão algumas vantagens de PCB multicamadas sobre outros tipos:

• Tem uma densidade de montagem mais alta do que PCBs de camada simples e dupla.
• Não há necessidade de cabos para interconectar diferentes componentes. Portanto, é uma escolha ideal para PCBs de baixo peso.
• Esses PCBs vêm em tamanhos menores, resultando em requisitos de espaço reduzidos.
• A blindagem EMI é simples e flexível.
• Flexibilidade é outro fator que se destaca na PCB multicamadas entre todas as placas de circuito impresso.

Diferentes aplicações de PCB multicamadas

Muitos componentes eletrônicos usam um PCB multicamadas. Além disso, esses circuitos abrangem uma gama intermediária a complexa de estrutura de circuitos. Aqui estão algumas aplicações significativas de PCB multicamadas:

• Monitores Cardíacos
• Transmissão de telefone celular e repetidores
• Aceleradores atômicos
• Sonda espacial e equipamento de raios-X
• Análise meteorológica e tecnologia GPS
• Armazenamento de dados e servidores de arquivos
• Receptores de fibra óptica e tecnologia de digitalização Cat

Como identificar um PCB multicamadas

Se você tiver alguns PCBs e quiser verificar o número total de camadas, você pode seguir estes passos.

Exponha a borda da placa de circuito à luz para ver os planos de cobre. Então, desta forma, você pode facilmente observar os transes mais de perto. Mesmo se os PCBs multicamadas não contiverem cegos via, você ainda pode utilizar luz brilhante para analisar as camadas internas.

O melhor lugar para detectar as camadas internas é onde nenhum caminho e linhas visíveis nas camadas externas. Além disso, a maioria dos fabricantes imprime a etiqueta para identificar o número total de uma camada na placa de circuito. Então, apenas olhando para as bordas, você pode identificar o número total de camadas.