Diseño y Fabricación de PCB Multicapa

Diseño y Fabricación de PCB Multicapa

Hitechpcba equipo de diseño son sofisticados con diseño de placa de circuito impreso y servicios de diseño para más de 10 años en términos de dispositivos médicos, instrumentos musicales, convertidor de RF, productos de consumo inteligentes, controladores de sistema de energía solar, temperatura y monitor de humedad, unidades de IOT etc..

Hitechpcba puede transferir su excelente concepto en el producto rápidamente, siempre y cuando nos envíe los requisitos (tales como funciones, forma, dibujos, etc.). Podemos completar el diseño de PCB y hacer prototipos en consecuencia. El trabajo de diseño incluye esquemas, diseño, selección de componentes, simulación de circuitos y software, etc. Con el fin de acortar sus plazos, cumplimos estrictas normas para gestionar las fases de diseño de PCB, desde el borrador de requisitos, la revisión alfa y beta hasta la producción en volumen. En este caso, sus tareas de diseño de PCB se desarrollan sin problemas bajo la dirección de nuestro equipo de gestión de proyectos.

Ventajas de Nuestros Productos

1. Más de 15 años de experiencia fabricante en ensamblaje de Pcb y pcb campo.

2. Gran escala de producción se asegura de que su costo de compra es menor.

3. Línea de producción avanzada garantiza una calidad estable y larga vida útil.

4. Diseñar y producir casi cualquier PCB como su requisito.

5. Prueba del 100% para todos los productos pcb personalizados.

6. Servicio de ventanilla única, podemos ayudar a comprar los componentes.

Hitech Circuits es capaz de proporcionar servicios de ensamblaje de PCB llave en mano completos y servicios de ensamblaje de circuitos impresos parciales. En el caso del servicio llave en mano completo, nos encargamos de todo el proceso, incluida la preparación de placas de circuito impreso, la adquisición de componentes, el seguimiento de pedidos en línea, la supervisión continua de la calidad y el montaje final. Mientras que para el llave en mano parcial, el cliente puede proporcionar PCB y determinados componentes, y del resto nos encargamos nosotros.

¿Cómo diseñar PCB multicapa?

Diseñar PCB de una o dos capas es fácil y lo puede hacer cualquier aficionado con unos pocos componentes, fácilmente disponibles en el mercado. Pronto estará disponible un artículo DIY para diseñar PCB de una sola capa.

Sin embargo, el diseño de PCB multicapa requiere ingenieros cualificados. Éstos utilizan distintos programas gratuitos o herramientas con licencia de precio elevado y crean un montón de reglas predefinidas en la sección de reglas de la herramienta seleccionada. Una buena herramienta de diseño de PCB que utilizamos a menudo es Altium Designer, que es fácil y cómoda de usar.

El primer y más importante requisito para diseñar PCB es la disposición del circuito del proyecto. Una vez que está listo, se dibuja un esquema utilizando la biblioteca simbólica del software de PCB donde se pueden encontrar los componentes con descripciones de pines similares a las de sus hojas de datos. Este diagrama esquemático facilita la comprensión de los componentes y sus conexiones.

Como diseñador profesional de PCB, tengo algunos consejos para ti, que te ayudarán a diseñar PCB multicapa de forma eficiente.

Intente siempre añadir un número par de capas de PCB. Como ambas capas llevan señales, la diferencia en el segmento de precios de las capas impares no es mucha. Además, rara vez encontrará un fabricante que produzca capas impares a precios mucho más bajos.

Elija el grosor de PCB adecuado, teniendo en cuenta el número de componentes pesados en la placa de PCB.

Por ejemplo, puede considerar PCB con un grosor de 0,8 si todos los componentes son ligeros. El grosor admitido en el diseño de PCB multicapa varía en función del proveedor. Sin embargo, algunos grosores de PCB estándar son 0,8 mm, 1 mm, 1,2 mm y 1,6 mm.

Seleccione la pila de PCB según los requisitos del diseño. El ingeniero de PCB selecciona el método de planos de tierra y alimentación totalmente basado en el diseño del circuito.

Comunicarse eficazmente con el fabricante y comprender las capacidades de fabricación de PCB.

Compruebe las conexiones esquemáticas con el diseño de PCB y las huellas con los símbolos esquemáticos.

Hay un gran número de fabricantes de PCB disponibles en el mercado. Uno de los muchos factores que afectan al coste de la fabricación de PCB es el número de capas. Por lo tanto, el coste de producción de PCB multicapa es mayor que el de PCB de una o dos capas. Este coste aumenta a medida que añadimos más capas a PCB multicapa.

Proceso de fabricación de PCB multicapa

Una vez finalizado el proceso de diseño, PCB está listo para ser fabricado.

Esto me recuerda a cuando diseñé mi primer PCB multicapa (4 capas) y lo envié a un fabricante local. Estaba ansioso por saber cómo quedaría el diseño.

Sí, la fase de fabricación de PCB es una parte crucial de todo el proceso. Es el momento en que el diseño adquiere una forma física.

Para enviar tu PCB al fabricante, necesitarás obtener el archivo gerber de PCB. Un archivo gerber es el archivo de salida estándar para PCB multicapa, incorporado en cualquiera de los programas que elijas para tu diseño.

Comprueba si hay algún problema con la anchura mínima de las trazas o la separación mínima del cobre, o si los criterios de tamaño mínimo de los orificios coinciden o no. Si detectas algún problema de este tipo, es posible que tengas que editarlo para reproducir PCB.

El proceso de fabricación consiste en laminar interiormente diferentes capas de cobre con prepreg y el material dieléctrico. El proceso de laminación se realiza a alta temperatura y es muy importante, ya que los orificios de PCB deben coincidir. Una pequeña diferencia en la colocación de las capas durante la fabricación provoca ruidos o incluso cortocircuitos en PCB, por lo que este proceso debe realizarse con gran precisión. También se encarga de atrapar cualquier burbuja de aire, por lo que las capas de PCB se pegan firmemente con productos químicos epoxi (pegamento industrial). Los materiales más utilizados para el proceso de laminación son el vidrio epoxi básico, la cerámica exótica y los materiales de teflón.

Las dos imágenes siguientes le darán una idea más clara de la capa de enmascaramiento de PCB. La capa de enmascaramiento puede ser de cualquier color dependiendo de la elección del fabricante de PCB. El color verde es popular en la mayoría de las placas PCB.

La capa de seda se escribe sobre la capa de enmascaramiento en la placa PCB multicapa. Es útil para etiquetar o designar los componentes para identificar su ubicación en el circuito. También se utiliza para poner el "LOGO" de cualquier empresa en la placa, la marca identificadora del pin del CI y muchas cosas más.

El núcleo (material dieléctrico que separa dos capas) y el preimpregnado tienen básicamente el mismo significado. El núcleo es más ancho que el preimpregnado. Ambos materiales necesitan alta temperatura y presión para fundirse y asentarse en el área requerida. Tras el proceso de laminación, se aplica una capa de "enmascaramiento" a ambos lados de PCB multicapa, que evita que toquemos las líneas/trazas de cobre que pueden causar ESD al componente correspondiente. También proporciona protección contra la oxidación y evita que se formen puentes de soldadura entre los puntos de soldadura próximos.

Fabricantes de PCB multicapa

He pensado en enumerar algunos de los mejores fabricantes de PCB capaces de fabricar placas de circuito impreso multicapa.

Hitechpcba - es uno de los principales fabricantes de PCB multicapa. Disponen de una cadena de suministro global y realizan entregas en todo el mundo. Puede cargar los diseños en línea utilizando su aplicación web, y usted necesita para realizar el pedido final sólo después de obtener la cotización correcta.

Presupuesto de los Servicios de Diseño de PCB

Básicamente, el diseño personalizado de PCB está relacionado con muchos factores que influyen en el coste. Tras un arranque y una evaluación de las funciones de la placa de circuito, nuestro ingeniero de ventas trabajará con usted para elaborar y confirmar el presupuesto, incluyendo el diseño, el prototipo y el mantenimiento durante el ciclo de vida. El cliente sólo tiene que redactar un documento de concepto, descripciones de funciones, pruebas y otros requisitos técnicos, y enviárnoslo para obtener un presupuesto instantáneo.

Ventajas y desventajas de las PCB multicapa

Veamos primero las ventajas de diseñar PCB multicapa

Tamaño compacto: Una de las principales ventajas de utilizar PCB multicapa es que el producto/proyecto se vuelve de tamaño compacto. Gracias al diseño de PCB multicapa, el producto/proyecto se vuelve realmente compacto.

Mayor flexibilidad: PCB multicapa puede ser flexible, lo que aumenta la satisfacción del usuario con el producto final. Hay una serie de aplicaciones de PCB flexible como relojes inteligentes y bandas inteligentes.

Menos ruido: Los diseños de RF que incluyen antenas de 433MHz a 2,4GHz, las señales de alta frecuencia y las señales de alta velocidad (señales de reloj), requieren un buen blindaje de puesta a tierra. Sin embargo, PCB de doble capa con un elevado número de componentes a bordo no proporciona un buen blindaje de tierra para la mayoría de los diseños basados en RF. La placa PCB multicapa, por el contrario, permite al usuario colocar planos de tierra y alimentación separados para que los componentes de RF puedan tener un buen blindaje de tierra. Además, los demás componentes tienen menos vías de retorno a tierra, lo que se traduce en una placa PCB con menos ruido o sin ruido.

Alta calidad: PCB multicapa utiliza materiales de alta calidad para el proceso de fabricación y producción. Por lo tanto, PCB fabricado funciona con seguridad en condiciones de alta temperatura.

Control de impedancia: Varios protocolos de comunicación como USB, SPI necesitan ser enrutados a las pistas con la impedancia relativa de la pista. Por ejemplo, las líneas USB D+ y D- necesitan ser controladas con una impedancia de 90 OHM con respecto a tierra, también es necesaria la adaptación de longitud para todas las redes de SPI. Para controlar la impedancia, resulta muy útil el plano de tierra definido por separado en PCB multicapa. Para la línea de alimentación de la antena se necesita controlar la impedancia de 50 OHM. Esto también se puede lograr fácilmente mediante el diseño de PCB multicapa.

Facilidad de diseño: Un menor número de capas aumenta la complejidad del diseño de PCB cuando el espacio es limitado para circuitos que requieren numerosos componentes a bordo. Con multicapa, el número de capas se puede añadir para facilitar el proceso de diseño y reducir los esfuerzos para terminar el diseño.

Desventajas

PCB multicapa también tiene algunas desventajas. A continuación se exponen algunos de los principales inconvenientes:

Fabricación costosa: Desde su diseño hasta la fabricación, PCB multicapa tiene en cada paso esta placa PCB multicapa se ocupa de procesos más complejos en comparación con los diseños de una o dos capas. Dado que requiere un proceso de fabricación muy complejo y preciso, el tiempo y la mano de obra, así como las máquinas para la laminación y los materiales epoxídicos, resultan un poco caros. Integrar cada capa con precisión es la mayor tarea que hay que realizar. El uso de vias ciegas y enterradas también puede aumentar el coste. (Las vías ciegas y enterradas se utilizan para enrutar señales y exponer "vías" únicamente a través de las capas seleccionadas).

Habilidades de diseño: El diseñador debe tener suficientes conocimientos e idea de diseño multicapa, junto con una mejor idea sobre el control de la impedancia, blindaje de tierra, y un buen diseño de la pila de capas. Los honorarios de un diseñador de PCB multicapa son más elevados que los de un diseñador de placas de doble cara.

Pruebas y depuración: La mayor complejidad viene acompañada de una mayor dificultad a la hora de probar el diseño multicapa, ya que los usuarios no pueden cortar la pista si ésta se encuentra en alguna parte de cualquier capa dentro de la placa multicapa, a diferencia de PCB de una o dos capas.

Tiempo de fabricación: El proceso de fabricación de PCB multicapa requiere mucho tiempo debido a que los procesos de producción deben realizarse con la precisión adecuada.

Fabricantes limitados: El proceso de producción requiere una gran precisión y máquinas muy caras, por lo que sólo existen unos pocos fabricantes que admitan el proceso de producción de placas multicapa. Esto limita la elección del fabricante para producir la placa multicapa.

Aplicaciones de PCB multicapa

PCB multicapa se utiliza en una amplia gama de aplicaciones. Algunas de ellas se enumeran a continuación:

Electrónica de Consumo

La electrónica de consumo es el mayor mercado de placas PCB multicapa.

Algunos de los gadgets wearables de moda, como las smart-band y los smart-watch, las Smart TV, los gadgets de reconocimiento de voz como "Amazon Alexa" y "Google home", los productos para el hogar inteligente, etc. El smartphone que tiene en la mano mientras lee este artículo también tiene en su interior una placa PCB multicapa diseñada y fabricada con precisión.

Electrónica Industrial

Las conocidas empresas de producción en serie de casi cualquier compañía eléctrica o no eléctrica disponen de máquinas robotizadas automatizadas para producir a granel. Utilizan placas PCB multicapa en las máquinas para hacerlas compactas y añadir más funciones en un tamaño limitado.

Electrónica Médica

No está lejos el día en que los robots programados hagan la cirugía de los humanos, el número de dispositivos desde la monitorización del ritmo cardíaco a la monitorización de HCG e incluso los dispositivos de monitorización de la presión sanguínea están ahora automatizados, todo gracias a las placas multicapa.

Aparte de esto, hay muchos sectores en los que se utilizan las placas PCB multicapa,

Telecomunicaciones

Satélites

Automoción

Militar y defensa

Aeroespacial

Computación en nube

Estaciones atómicas y nucleares

Sistemas de navegación

Nuestro gestor de proyectos realiza un seguimiento de todo el proceso de diseño, lo que le permite conocer todos y cada uno de los detalles del diseño de PCB (si es necesario). Mientras tanto, crearemos un documento en línea. Mediante la edición y confirmación interactivas, el trabajo de diseño se agilizará más de lo que imagina. Trabajemos juntos para cumplir su objetivo de mercado mediante nuestros servicios de diseño de PCB rápidos y seguros.