Desvelando las capas: Configuración de apilamiento de PCB electrónicas

Una de las primeras cosas que notas sobre el Gran Cañón cuando lo visitas es el increíble paisaje. Las paredes del cañón con sus historias inscritas para que todos las vean a través de las diferentes capas de colores de rocas y minerales son verdaderamente inspiradoras. Estoy seguro de que podrías pasar años y ni siquiera acercarte a descubrir todas las conexiones, materiales y criaturas que viven o han vivido dentro de esas caras de roca estratificadas.

Porque me resulta difícil dejar de conectar cosas con lo que me apasiona, el Gran Cañón me recordó a las placas de circuito impreso con su fibra de vidrio, máscaras de soldadura y otros recubrimientos de acabado en capas exteriores. Las PCB electrónicas pueden ser complejas y deben usar suficientes capas para cumplir con la complejidad requerida. A pesar de su tamaño, las PCB parecen tener tanta profundidad e interconectividad como incluso las capas de roca en el Gran Cañón.

Determinando las Capas de una Placa de Circuito Impreso

Con una PCB, tendrás capas internas entre el enrutamiento, las pistas y los vías, pero también capas de protección entre planos de cobre como fibra de vidrio o material similar, formando capas llamadas el núcleo y el prepreg. El núcleo se fabrica con los controles más estrictos para que pueda usarse para especificar constantes dieléctricas para tus señales eléctricas para desacoplar y mantener el ruido fuera del diseño. El prepreg es menos controlado y en su lugar se utiliza para variar el grosor de la PCB según sea necesario.

Las capas de una placa de circuito impreso evolucionan basadas en la cantidad de cobre que necesita para realizar el diseño. El ingeniero o el estudio de la densidad y cantidad de componentes y pistas para determinar el número de capas necesarias.

El siguiente paso identifica las señales críticas y dónde necesitarán ser colocadas para optimizar su rendimiento. Esto establece el grosor del núcleo, la colocación y el grosor de las pistas, y la ubicación ideal de los vías. Los materiales para la fabricación deben tenerse en cuenta durante esta fase del proceso de diseño, para asegurar que el diseño sea fabricable y minimizar el costo.

Usa las Capas para Construir el Apilado y Definir la Estructura General

Luego puedes usar capas para construir el apilado antes de trazar las pistas. Cada capa puede visualizarse y definirse como de cobre, prepreg o máscara de soldadura. El material prepreg puede seleccionarse tanto por sus características eléctricas como de fabricación, además de cumplir con los requisitos de tus departamentos de fiabilidad y seguridad, para el diseño.

La ubicación y colocación de vías se realiza en este momento, incluyendo el chapado para la vía dependiendo de sus requisitos de capacidad de corriente. Si se necesitan vías ciegas para el diseño, estas se incluyen en las ubicaciones apropiadas dentro del PCB.

Saber cómo planificar y apilar tus capas resultará en un mejor PCB.

Continuar la Construcción del PCB Dentro del Apilado

Al llevar los componentes del esquemático al diseño, puedes colocar los componentes en la tarjeta de circuito impreso virtual en las ubicaciones que optimizarán el diseño. Esto es seguido por la adición de pistas de componente a componente y/o a conectores y puntos de prueba dentro del diseño.

Cuanto más componentes, más pistas. Más pistas significa más cobre y más capas, así que las pistas que viajan en la misma dirección pueden colocarse en capas diferentes para evitar conflictos. Me gusta imaginar diferentes colonias de hormigas dentro de capas de roca cercanas pero separadas, si se conocen y comunican o permanecen aisladas.

Las colonias pueden fusionarse perforando túneles entre planos para visitarse unas a otras. El mismo proceso ocurre en las placas de circuito impreso con vías. Si una pista de cobre necesita cruzar la placa de circuito impreso sin interferencia de otras pistas, se diseñaría una vía en la placa para que la pista pudiera continuar a través de la placa en otro plano.

Usar herramientas inteligentes en tu software de diseño puede facilitar tu proceso de diseño.

Si buscas características de diseño de placas que te guíen a través de todos los pasos del diseño, prueba un Administrador Visual de Capas con un sistema de reglas de diseño para definir los requisitos dentro de la herramienta. Cada capa puede visualizarse y definirse como cobre, prepreg o máscara de soldadura. El prepreg puede seleccionarse tanto por sus características eléctricas como de fabricación, además de cumplir con los requisitos de tus departamentos de fiabilidad y seguridad, para el diseño.

Así que la próxima vez que comiences tu diseño, piensa en las capas de un cañón para visualizar cómo podría realizarse la vista seccional de tu placa. Las redes para conectar tus componentes tienen la capacidad de ser tanto complejas como elegantes al usar herramientas de diseño sofisticadas encontradas en Altium Designer^®. La herramienta te permite organizar tus componentes en capas exteriores, y te permite definir planos sobre los cuales puedes enrutar tus redes usando vías.

Las herramientas de Altium pueden permitirte realizar la imagen en tu mente de una placa de circuito impreso organizada que contiene la elegancia encontrada en la naturaleza. Si quieres aprender cómo, intenta hablar con un experto en Altium hoy.