Descascando as Camadas: Empilhamento de PCB Eletrônico

Uma das primeiras coisas que você nota sobre o Grand Canyon quando o visita é a incrível paisagem. As paredes do cânion, com suas histórias inscritas para todos verem através das diferentes camadas coloridas de rochas e minerais, são verdadeiramente inspiradoras. Tenho certeza de que você poderia passar anos e nem mesmo chegar perto de descobrir todas as conexões, materiais e criaturas que vivem ou viveram dentro dessas faces rochosas em camadas.

Porque é difícil para mim parar de conectar coisas ao que sou apaixonado, o Grand Canyon me lembrou de placas de circuito impresso com suas fibras de vidro, máscaras de solda e outros revestimentos de acabamento nas camadas externas. As PCBs eletrônicas podem ser complexas e devem usar camadas suficientes para atender à complexidade requerida. Apesar de seu tamanho, as PCBs parecem ter tanta profundidade e interconectividade quanto até mesmo as camadas de rocha no Grand Canyon.

Determinando Camadas de uma Placa de Circuito Impresso

Com uma PCB, você terá camadas internas entre roteamento, trilhas e vias, mas também camadas de proteção entre planos de cobre, como fibra de vidro ou material similar, formando camadas chamadas de núcleo e prepreg. O núcleo é fabricado com os controles mais rigorosos para que possa ser usado para especificar constantes dielétricas para seus sinais elétricos desacoplarem e manterem o ruído fora do projeto. O prepreg é menos controlado e, em vez disso, é usado para variar a espessura da PCB conforme necessário.

As camadas de uma placa de circuito impresso evoluem com base na quantidade de cobre necessária para realizar o projeto. O engenheiro ou o estudo da densidade e quantidade de componentes e trilhas para determinar o número de camadas necessário.

O próximo passo identifica sinais críticos e onde eles precisarão ser colocados para otimizar seu desempenho. Isso estabelece a espessura do núcleo, colocação e espessura das trilhas, e localização ideal de . Os materiais para fabricação precisam ser considerados durante esta fase do processo de design, para garantir que o projeto seja fabricável para minimizar o custo.

Use Camadas para Construir a Pilha e Definir a Estrutura Geral

Você pode então usar camadas para construir o empilhamento antes de traçar as trilhas. Cada camada pode ser visualizada e definida como cobre, prepreg ou máscara de solda. O material prepreg pode ser selecionado tanto por suas características elétricas quanto de fabricação, além de atender aos requisitos dos departamentos de confiabilidade e segurança, para o design.

A localização e colocação de vias são realizadas neste momento, incluindo o revestimento da via dependendo de suas necessidades de condução de corrente. Se vias cegas são necessárias para o design, estas são incluídas nos locais apropriados dentro do PCB.

Saber como planejar e empilhar suas camadas resultará em um PCB melhor.

Continue a Construção do PCB Dentro do Empilhamento

Ao levar os componentes do esquemático para o layout, você pode posicionar os componentes na placa de circuito impresso virtual nos locais que otimizarão o design. Isso é seguido pela adição de trilhas de componente para componente e/ou para conectores e pontos de teste dentro do design.

Quanto mais componentes, mais trilhas. Mais trilhas significam mais cobre e mais camadas, de modo que trilhas que viajam na mesma direção possam ser colocadas em camadas diferentes para evitar conflitos. Gosto de imaginar diferentes colônias de formigas dentro de camadas de rocha próximas, mas separadas, se elas se conhecem e se comunicam ou permanecem isoladas.

As colônias podem se fundir perfurando túneis entre os planos para visitar umas às outras. O mesmo processo ocorre em placas de circuito impresso com vias. Caso uma trilha de cobre precise atravessar a placa de circuito impresso sem interferência de outras trilhas, uma via seria projetada na placa para que a trilha pudesse continuar através da placa em outro plano.

Usar ferramentas inteligentes no seu software de design pode facilitar seu processo de design.

Se você está procurando por recursos de layout de placa que podem guiá-lo por todas as etapas do design, experimente um Gerenciador de Pilha de Camadas Visual com um sistema de regras de design para definir os requisitos dentro da ferramenta. Cada camada pode ser visualizada e definida como cobre, prepreg ou máscara de solda. O prepreg pode ser selecionado tanto por suas características elétricas quanto de fabricação, além de atender aos requisitos dos seus departamentos de confiabilidade e segurança, para o design.

Então, na próxima vez que você iniciar seu layout, pense nas camadas de um cânion para visualizar como a visão seccional transversal da sua placa pode ser realizada. As redes para conectar seus componentes têm a capacidade de ser tanto complexas quanto elegantes ao usar ferramentas de design sofisticadas encontradas no Altium Designer^®. A ferramenta permite que você organize seus componentes nas camadas externas, e permite que você defina planos nos quais você pode rotear suas redes usando vias.

As ferramentas da Altium podem permitir que você realize a imagem em sua mente de uma placa de circuito impresso organizada que contém a elegância encontrada na natureza. Se você quer aprender como, tente falar com um especialista na Altium hoje.