La mayoría de los fabricantes de PCB están descubriendo que la demanda de tableros multicapa está aumentando a pasos agigantados. Esta creciente demanda se alimenta de la necesidad de placas más pequeñas y ligeras para su uso en dispositivos eléctricos, equipos militares, miniaturización de la atención médica y un mercado en expansión para dispositivos inteligentes incorporados en los sistemas de automatización del hogar.
Los teléfonos inteligentes y los ordenadores son aplicaciones perfectas para PCB multicapa con su necesidad de compacidad y ligereza, pero una funcionalidad sofisticada.
Los Circuitos impresos con SMD tienen uno o varios patrones de conductores dentro de la placa, esto aumenta el área disponible para el cableado. Laminar o pegar varias placas de circuito de doble cara junto con capas aislantes en el medio. Con frecuencia se utilizan PCB de 4 a 8 capas, ya que ofrecen la cantidad correcta de complejidad para la mayoría de los propósitos. Sin embargo, existe la capacidad para más capas dependiendo del dispositivo. Es probable que sean diferentes según el dispositivo. Algunos teléfonos inteligentes, por ejemplo, usan 12 capas debido a las diversas demandas del circuito. A menudo tienen un número par de capas, ya que las capas impares pueden provocar problemas con la placa de circuito. Esto incluye problemas como alabeo y torsión después de la soldadura, y ningún ahorro de costos, ya que son muy especializados para construir. La regla de oro es mantener un número par de capas en la construcción de varias capas con capas de seguimiento planas de cobre balanceadas a través de la pila.
Desde un punto de vista técnico, existen numerosas ventajas en el uso de diseños multicapa, además de ahorrar espacio y peso:
-Al incorporar múltiples capas en una sola PCB, las placas pueden aumentar la funcionalidad.
-Los procesos de fabricación para tableros multicapa dan como resultado productos finales confiables y de alta calidad.
-Los tableros multicapa por sus propiedades eléctricas innatas proporcionan alta capacidad y alta velocidad en un espacio más pequeño.
-Mayor densidad de ensamblaje
-Se reducen o eliminan los conectores necesarios para múltiples PCB por separado, lo que simplifica la construcción y reduce aún más el peso.
-Los Circuitos impresos multicapa se pueden fabricar tanto en construcción rígida como flexible. -Tenga en cuenta, sin embargo, que cuantas más capas se incorporen en una PCB flexible, menos flexible se vuelve.
Desventajas de los PCB multicapa
Cada tecnología tiene ventajas y desventajas, y los PCB multicapa no son inmunes a los atributos negativos:
-Costo: uno de los principales aspectos negativos en el diseño e implementación de PCB multicapa es el costo. Como los procesos especializados están involucrados en la fabricación de estas placas, se requiere una inversión considerable para que los fabricantes ofrezcan estos servicios. Esto hace que el costo de las placas multicapa sea superior al de una placa tradicional de una o dos caras.
-Disponibilidad del servicio: no todos los fabricantes de PCB se han comprometido a fabricar estas placas complejas, lo que limita las opciones de recursos disponibles para los diseñadores de PCB.
-La compacidad de las placas multicapa genera problemas de diseño para problemas como la diafonía y la impedancia.
-Con una mayor funcionalidad, surge la necesidad de realizar pruebas más exhaustivas de una sola PCB. Los ciclos de fabricación también pueden ser más largos, debido a la complejidad del proceso de fabricación.
-La reparación de una PCB de múltiples capas puede ser extremadamente difícil, e incluso puede ser inviable o imposible. Esto hace que el fallo de una placa multicapa sea costoso, ya que puede necesitar ser reemplazado por completo.
-La interconexión entre las capas es fundamental para la función de la placa, por lo que el diseño y la fabricación de microvías y la densidad general son fundamentales.
Procesos para fabricar circuitos impresos multicapa
Debido a la gran demanda de PCB multicapa para su uso en dispositivos tecnológicos, equipos de atención médica, uso militar e incluso productos de consumo tales como televisores inteligentes y equipos de monitoreo doméstico, la mayoría de los fabricantes competitivos se han posicionado para responder a la necesidad de estos tableros. Sigue habiendo una combinación de capacidades entre los fabricantes relacionadas con las capacidades de producción de volumen y la cantidad de capas de PCB que se pueden producir.
La fabricación de circuitos impresos multicapa implica un proceso de combinación de capas alternas de material preimpregnado y núcleo en una sola unidad, que utiliza calor y alta presión para garantizar una encapsulación uniforme de los conductores, la eliminación del aire entre capas y un curado adecuado de los adhesivos que unen las capas.
Debido a las múltiples capas de material, la ejecución de los agujeros entre las capas debe ser observada y registrada cuidadosamente. Es importante para la fabricación exitosa de PCB multicapa que los ingenieros incorporen un diseño simétrico a través de las capas, para ayudar a evitar torsiones o arqueamientos en los materiales cuando se aplica calor y presión.
Cuando se adquiere un fabricante de PCB multicapa, es sumamente importante adquirir las capacidades del fabricante y las tolerancias estándar para estas placas complejas, y utilizar técnicas de diseño para la fabricación (DFM) para adaptarse a esos estándares. Esto contribuye en gran medida a generar confianza en que el resultado cumplirá con todas las expectativas funcionales, de confiabilidad y de rendimiento.
