Design e Fabricação de PCBs Multicamadas

Design e Fabricação de PCB Multicamada

A equipe de design da Hitechpcba é sofisticada com serviços de design e layout de placas de circuito impresso há mais de 10 anos em termos de dispositivos médicos, instrumentos musicais, conversor de RF, produtos de consumo inteligentes, controladores de sistema para energia solar, monitor de temperatura e umidade, unidades IOT etc.

A Hitechpcba pode transformar seu excelente conceito em produto rapidamente, desde que você nos envie os requisitos (como funções, formato, desenhos etc.). Podemos concluir o projeto de PCB e fazer o protótipo de acordo. O trabalho de design inclui esquemas, layout, seleção de componentes, simulação de circuitos e software etc. Para encurtar seu cronograma, seguimos padrões rigorosos para lidar com as fases do projeto de PCB, como rascunho de requisitos, revisão alfa e beta e produção em volume. Nesse caso, as tarefas de projeto de PCB são executadas sem problemas pela nossa equipe de gerenciamento de projetos.

Vantagens de Nossos Produtos

1. Mais de 15 anos de experiência como fabricante na área de montagem e fabricação de placas de circuito impresso.

2. A grande escala de produção garante que seu custo de aquisição seja menor.

3. A linha de produção avançada garante qualidade estável e longa vida útil.

4. Projetamos e produzimos praticamente qualquer placa de circuito impresso conforme sua necessidade.

5. Teste 100% para todos os produtos de PCB personalizados

6. Serviço completo, podemos ajudar a comprar os componentes

A Hitech Circuits é capaz de fornecer serviços de montagem de placa de circuito impresso totalmente prontos para uso e serviços de montagem de placa de circuito impresso parcialmente prontos para uso. No caso de serviços completos, cuidamos de todo o processo, incluindo a preparação de placas de circuito impresso, aquisição de componentes, rastreamento de pedidos on-line, monitoramento contínuo da qualidade e montagem final. Já no caso de turnkey parcial, o cliente pode fornecer as placas de circuito impresso e determinados componentes, e o restante das peças será tratado por nós.

Como Projetar uma PCB Multicamada?

Projetar uma PCB de camada única ou dupla é fácil e pode ser feito por qualquer amador com alguns componentes, que estão facilmente disponíveis no mercado. Em breve, será publicado um artigo do tipo "faça você mesmo" para projetar uma PCB de camada única.

A PCB multicamada, entretanto, requer engenheiros qualificados para ser projetada. Eles usam diferentes softwares que são gratuitos ou ferramentas licenciadas de alto preço e criam muitas regras predefinidas na seção de regras da ferramenta selecionada. Uma boa ferramenta de projeto de PCB que usamos com frequência é o Altium Designer, que é fácil e conveniente de usar.

O primeiro e mais importante requisito para projetar uma placa de circuito impresso é o layout do circuito do projeto. Quando estiver pronto, um esquema é desenhado usando a biblioteca simbólica do software de placa de circuito impresso, onde os componentes podem ser encontrados com descrições de pinos semelhantes às de suas folhas de dados. Esse diagrama esquemático permite uma fácil compreensão dos componentes e de suas conexões.

Como projetista profissional de PCB, tenho algumas dicas que o ajudarão a projetar a PCB multicamada de forma eficiente.

Sempre tente adicionar um número par de camadas de PCB. Como ambas as camadas carregam sinais, a diferença no segmento de preço para camadas ímpares não é muito grande. Você também raramente encontrará um fabricante que produza camadas ímpares a preços muito mais baixos.

Escolha a espessura correta da PCB, tendo em mente o número de componentes pesados na placa PCB.

Por exemplo, você pode considerar uma PCB com espessura de 0,8 se todos os componentes forem leves. O suporte de espessura no projeto de PCB multicamada varia de acordo com os diferentes fornecedores. No entanto, alguns tamanhos de espessura de PCB padrão são 0,8 mm, 1 mm, 1,2 mm e 1,6 mm.

Selecione a pilha de PCBs, de acordo com os requisitos do projeto. O engenheiro de PCB seleciona o método dos planos de aterramento e de alimentação totalmente com base no projeto do circuito.

Comunicar-se efetivamente com o fabricante e entender os recursos de fabricação de PCBs.

Faça uma verificação cruzada das conexões esquemáticas com o projeto da placa de circuito impresso e das pegadas com os símbolos esquemáticos.

Há um grande número de fabricantes de PCBs disponíveis no mercado. Um dos muitos fatores que afetam o custo da fabricação de PCBs é o número de camadas. Portanto, o custo de produção de uma PCB multicamada é mais alto do que o de uma PCB de camada única ou dupla. Esse custo aumenta à medida que adicionamos mais camadas à PCB de várias placas.

Processo de Fabricação de PCBs Multicamadas

Uma vez concluído o processo de projeto, a PCB está pronta para ser fabricada.

Isso me leva de volta à época em que projetei minha primeira PCB multicamada (4 camadas) e a enviei para uma fábrica local. Esperei por ele como uma criança em idade escolar que aguarda seus resultados, pois estava ansioso para saber como seria o resultado do projeto!

Portanto, sim, o estágio de fabricação da placa de circuito impresso é uma parte crucial de todo o processo. É o momento em que seu projeto ganha uma forma física.

Para enviar sua PCB ao fabricante, você precisará obter o arquivo gerber da PCB. Um arquivo gerber é o arquivo de saída padrão para uma placa de circuito impresso multicamada, incorporado em qualquer um dos softwares que você escolher para o seu projeto.

Verifique se há algum problema com a largura mínima do traço ou com a folga mínima do cobre ou se os critérios de tamanho mínimo do furo correspondem ou não. Se você detectar algum desses problemas, talvez seja necessário editá-lo para reproduzir a PCB.

O processo de fabricação consiste na laminação de diferentes camadas internas de cobre com o pré-impregnado e o material dielétrico. O processo de laminação é feito sob alta temperatura e é muito importante, pois os orifícios da placa de circuito impresso precisam ser combinados. Uma pequena diferença na colocação da camada durante a fabricação causa ruído ou até mesmo curto-circuito na PCB, portanto, esse processo precisa ser feito com alta precisão. Ele também se encarrega de reter qualquer bolha de ar para que as camadas da PCB sejam coladas firmemente com produtos químicos epóxi (cola industrial). Os materiais mais usados para o processo de laminação são vidro epóxi básico, cerâmica exótica e materiais de Teflon.

As duas imagens abaixo lhe darão uma ideia mais clara sobre a camada de máscara da PCB. A camada de máscara pode ser de qualquer cor, dependendo da escolha do fabricante da placa de circuito impresso. A cor verde é popular na maioria das placas de circuito impresso.

A camada de seda é escrita na camada de máscara da placa PCB multicamada. Ela é útil para rotular ou designar os componentes para identificar sua localização no circuito. Também é usada para colocar o "LOGOTIPO" de qualquer empresa na placa, a marca de identificação do pino do CI e muitas outras coisas.

O núcleo (material dielétrico para separar duas camadas) e o pré-impregnado têm basicamente o mesmo significado. O núcleo tem grande largura quando comparado ao pré-impregnado. Ambos os materiais precisam de alta temperatura e pressão para derreter e se fixar na área necessária. Após o processo de laminação, a camada de "máscara" é aplicada em ambos os lados da placa de circuito impresso multicamada, o que evita nosso toque nas linhas/traços de cobre, o que pode causar ESD no componente relevante. Também oferece proteção contra a oxidação e evita a formação de pontes de solda entre as almofadas de solda próximas.

Fabricantes de PCBs Multicamadas

Pensei em listar alguns dos melhores fabricantes de placas de circuito impresso que têm capacidade de produzir placas de circuito impresso multicamadas.

Hitechpcba - é um dos principais fabricantes de PCBs multicamadas. Eles têm uma cadeia de suprimentos global e fazem entregas em todo o mundo. Você pode fazer o upload dos projetos on-line usando o aplicativo da Web e só precisa fazer o pedido final depois de obter a cotação correta.

Cotação de Serviços de Design de PCB

Basicamente, o projeto de PCB personalizado está relacionado a muitos fatores que afetam o custo. Depois de dar o pontapé inicial e avaliar as funções da placa de circuito, nosso engenheiro de vendas trabalhará com você para fazer e confirmar a cotação, incluindo o projeto, o protótipo e a manutenção durante o ciclo de vida. O cliente só precisa redigir um documento com o conceito, as descrições das funções, os testes e outros requisitos técnicos e, em seguida, enviar o documento para nós para obter uma cotação instantânea.

Vantagens e Desvantagens da PCB Multicamada

Vamos Primeiro Examinar os Benefícios de Projetar uma PCB Multicamada

Tamanho compacto: Uma das principais vantagens de usar uma PCB multicamada é que o produto/projeto se torna compacto em tamanho. Se estiver se divertindo com seu smartphone ou fazendo uma contagem de calorias em sua smart-band ou smart-watch, graças ao design de PCB multicamada, ele se torna realmente compacto.

Maior flexibilidade: A PCB multicamada pode ser flexível, o que aumenta a satisfação do usuário com o produto final. Há uma série de aplicações da PCB flexível, como relógios e pulseiras inteligentes.

Menos ruído: os projetos de RF, que incluem antenas de 433 MHz a 2,4 GHz, sinais de alta frequência e sinais de alta velocidade (sinais de relógio), exigem uma boa blindagem de aterramento. No entanto, uma PCB de camada dupla com um grande número de componentes na placa não consegue fornecer uma boa blindagem de aterramento para a maioria dos projetos baseados em RF. A placa PCB multicamada, por outro lado, permite que o usuário coloque planos de aterramento e de alimentação separados para que os componentes de RF possam ter uma boa blindagem de aterramento. Além disso, os outros componentes têm menos caminho de retorno para o aterramento, o que resulta em menos ruído ou em uma placa PCB sem ruído.

Controle de impedância: Vários protocolos de comunicação, como USB e SPI, precisam ser roteados para as trilhas com a impedância relativa da trilha. Por exemplo, as linhas USB D+ e D- precisam ser controladas com impedância de 90 OHM em relação ao aterramento, e também é necessária a correspondência de comprimento para todas as redes do SPI. Para que a impedância seja controlada, o plano de aterramento definido separadamente na PCB multicamada é muito útil. Para a linha de alimentação da antena, é necessário controlar a impedância de 50 OHM. Isso também pode ser obtido facilmente por meio de um projeto de PCB multicamada.

Facilidade de projeto: Um número menor de camadas aumenta a complexidade do projeto de PCB quando o espaço é limitado para circuitos que exigem vários componentes na placa. Com multicamadas, o número de camadas pode ser adicionado para facilitar o processo de design e reduzir os esforços para finalizar o design.

Desvantagens

A PCB multicamada também tem algumas desvantagens. Algumas das principais desvantagens foram discutidas abaixo:

Fabricação cara: Desde o projeto até a fabricação, a placa de circuito impresso multicamada tem, em cada etapa, processos mais complexos quando comparada aos projetos de camada única ou dupla. Como requer um processo de fabricação altamente complexo e preciso, o tempo e o trabalho de mão de obra, bem como as máquinas para os materiais de laminação e epóxi, acabam sendo um pouco caros. A integração de cada camada com precisão é a maior tarefa a ser concluída. O uso de vias cegas e enterradas também pode aumentar ainda mais o custo. (Vias cegas e enterradas são usadas para rotear sinais e expor "via" somente através das camadas selecionadas).

Habilidades de design: O projetista deve ter conhecimento suficiente e ideia de projeto multicamadas, além de uma ideia melhor sobre controle de impedância, blindagem de aterramento e bom projeto de pilha de camadas. Os honorários de um projetista de placas de circuito impresso multicamadas são mais altos em comparação com os de um projetista de placas laterais duplas.

Teste e depuração: O aumento da complexidade vem acompanhado de maior dificuldade para testar o projeto multicamadas, pois os usuários não podem cortar a trilha se ela estiver em algum lugar de qualquer camada dentro da placa multicamadas, ao contrário de uma PCB de camada única ou dupla.

Tempo de fabricação: O processo de fabricação de PCB multicamada é demorado devido ao fato de que os processos de produção precisam ser realizados com a precisão correta.

Fabricantes limitados: O processo de produção exige alta precisão e máquinas muito caras, portanto, há poucos fabricantes que oferecem suporte ao processo de produção de placas multicamadas. Isso limita a opção de selecionar um fabricante para produzir a placa multicamada.

Aplicações de PCB multicamada

A PCB multicamada é utilizada em uma ampla gama de aplicações. Algumas delas estão listadas abaixo:

Eletrônicos de Consumo

Os produtos eletrônicos de consumo têm o maior mercado de placas PCB multicamadas.

Alguns dos gadgets vestíveis mais populares, como a smart-band e o smart-watch, a Smart TV, os gadgets de reconhecimento de voz como o "Amazon Alexa" e o "Google Home", os produtos domésticos inteligentes e assim por diante. O smartphone que você está segurando enquanto lê este artigo também tem uma placa de circuito impresso multicamada projetada e fabricada com precisão em seu interior.

Eletrônica Industrial

As conhecidas casas de produção em massa de quase todas as empresas elétricas ou não elétricas têm máquinas robóticas automatizadas para produzir em massa. Elas usam placas PCB multicamadas nas máquinas para torná-las compactas e adicionar mais recursos em um tamanho limitado.

Eletrônica Médica

Não está longe o dia em que os robôs programados farão as cirurgias dos seres humanos. O número de dispositivos, desde o monitoramento da frequência cardíaca até o monitoramento de HCG e até mesmo os dispositivos de monitoramento da pressão arterial, agora são automatizados, tudo graças às placas multicamadas.

Além disso, há muitos setores em que as placas PCB multicamadas estão sendo usadas, como

Telecomunicações

Satélites

Automotivo

Militar e de defesa

Aeroespacial

Computação em nuvem

Estações atômicas e nucleares

Sistemas de navegação

Nosso gerente de projetos acompanha todo o processo de design, o que permite que você conheça cada detalhe do design da PCB (se necessário). Enquanto isso, criaremos um documento on-line. Por meio de edição e confirmação interativas, o trabalho de design será mais rápido do que você imagina. Vamos trabalhar juntos para atingir sua meta de mercado com nossos serviços de design de PCB rápidos e seguros.