Dominando Placas de Microcircuitos: Consejos y Trucos Esenciales de Diseño

La tecnología de hoy es bastante diferente de la que teníamos en el pasado. Curiosamente, el tamaño de los componentes eléctricos se está volviendo significativamente más pequeño. Y lo mismo ocurre con las placas de circuito impreso. La reducción de tamaño ahora permite a los fabricantes de PCB desarrollar placas de microcircuitos. Estos micro diseños son aproximadamente la mitad del tamaño de un PCB regular. Sin embargo, las placas más pequeñas requieren nuevas reglas de diseño. Así que este artículo le enseñará cómo construir una placa de microcircuito. También aprenderá las directrices de diseño de micro PCB y qué puede hacer con estos circuitos.

¿Qué es una Placa de Microcircuito?

Micro PCB

Los microcircuitos son como PCBs regulares pero con diseños más pequeños. Estas placas tienen trazas y vías más pequeñas que hacen posible el diseño de circuitos más pequeños.

Una placa de microcircuito tiene diferentes métodos de diseño comparados con los métodos de diseño de PCB estándar. También es más avanzada, ya que no puede usar materiales y procesos tradicionales para fabricarlas. El método que funciona para diseñar placas de microcircuitos es la Fotolitografía.

Curiosamente, los PCBs tradicionales tienen un ancho de línea mínimo de 75 micras, mientras que las placas de microcircuitos pueden llegar hasta 30.

PCB Tradicional

Cómo Hacer una Placa de Microcircuito

Primero debe considerar qué tan pequeño quiere sus líneas finas. Si está trabajando con 30 micras, no necesitará la capa de cobre regular de una onza. Cuanto más reduzca su ancho de línea, más se reduce su grosor.

Sin embargo, las trazas de cobre más delgadas no pueden suponer problemas para su placa de circuito. Pero, habrá problemas si está trabajando con aplicaciones de alta corriente. Afortunadamente, una solución fácil sería usar trazas más anchas y específicas para manejar el flujo de alta corriente.

Aunque las líneas finas de 30 micras son robustas y fiables, el abuso físico puede dañarlas. Puede usar máscaras de soldadura para hacerlas más duraderas ante la fuerza física.

Además, adherir cobre a la superficie de su placa de circuito puede ser complicado. Sin embargo, puede usar métodos para adherir sus micro trazas a la superficie de su placa.

Además, deberá vigilar el límite físico para sus vías pequeñas. Si está diseñando por debajo de 50 o 2 micras, platear las paredes de los agujeros de su placa puede no ser fácil, y puede crear vías de mala calidad.

El grosor de su laminado también determina el diámetro mínimo de su Vía.

Además, elegir nuevas tecnologías sobre la tecnología tradicional de placa de circuito ahorraría tiempo, esfuerzo y costo.

Consejos y Trucos para Crear el PCB Más Pequeño

Agujeros y Pistas PCB

1. Hay muchas cosas que tener en cuenta al diseñar placas de microcircuitos. Estos factores incluyen ancho de traza mínimo, agujero de taladro, espacio mínimo de máscara de soldadura, tamaño de texto y muchos otros. En verdad, combinar estos factores ayudará a determinar el tamaño de su placa de circuito.

2. Otro consejo para crear PCBs pequeños es siempre considerar sus vías ciegas y enterradas (cama de clavos). Además, estos factores son esenciales para el diseño de su placa y ayudan a hacer la placa más pequeña posible.

3. El papel de las vías es conectar trazas dentro de las capas de la placa. Además, las opciones más tradicionales pueden reducir el espacio de enrutamiento del diseño de su placa. Pero, necesitará encontrar alternativas si no quiere una placa grande. Las vías ciegas pueden conectar capas externas e internas mientras reducen el espacio de enrutamiento. Por otro lado, las vías enterradas conectan varias capas internas, no externas. Por tanto, no necesitará un amplio espacio de placa y tendrá un producto estable.

4. Además, no pase por alto el espaciado entre sus componentes. Si su diseño mantiene sus componentes electrónicos muy juntos, consumirá su espacio de enrutamiento de trazas.

5. Además, un componente con más pines necesitaría más espacio. Por tanto, el espaciado adecuado facilitará soldar sus piezas en la placa de microcircuito.

6. Por último, siempre use la numeración de pines estándar para su placa. Mantendrá las cosas orientadas y reducirá riesgos durante la inspección y soldadura. Así, tendrá menos preocupaciones de fabricación mientras reduce el tamaño de su placa de circuito.

Aplicaciones de Placas de Microcircuito

La necesidad de PCBs pequeños sigue creciendo a medida que la tecnología se miniaturiza. Ahora, las placas de microcircuitos pueden funcionar con diferentes aplicaciones. Algunas de estas aplicaciones incluyen:

• LED
• Semiconductores
• Microondas
• Industrial
• Instrumentación
• Electrónica de potencia
• Fabricación por contrato
• Equipos médicos

Directrices de Diseño de Micro PCB

Aquí hay una guía para ayudarle a diseñar micro PCBs.

1. Tamaños de Agujeros

Agujeros PCB Grandes

Al diseñar micro PCBs, necesita eliminar cada elemento de diseños de PCB tradicionales. Por tanto, necesitará un remodelado completo para que su aplicación quepa en un tamaño más pequeño.

Sin embargo, esta tarea puede ser bastante desafiante si solo está bien versado en los métodos de diseños tradicionales. En verdad, un error que debe evitar es crear agujeros grandes.

Sin duda, su micro PCB no será tan efectivo si los agujeros son demasiado grandes. En su lugar, solo producirá un micro PCB de mala calidad o no funcional. Por tanto, es esencial que solo trabaje con el fabricante adecuado.

Los fabricantes pueden servir como expertos que ayudan a fabricar un diseño de micro PCB, hasta sus estándares.

2. Micro vías

Micro vías PCB

Necesitará un diseño HDI multicapa para PCBs debido a la tecnología HDI. Así, las capas de cobre pueden funcionar como HDI multicapa.

Pero eso no es todo. También necesitará micro vías porque pueden conectar estas capas finas de cobre.

Los taladros láser pueden ayudar a crear agujeros con diámetro de 2 a 3 mils de grosor. Alternativamente, puede hacer orificios pasantes de 5.9 mils con 60 mils de grosor.

Pero, note que los agujeros taladrados no son lo mismo que los agujeros taladrados por láser. Mientras que los agujeros taladrados tienen pads de 12 mils con agujeros de 6 mils, las micro vías taladradas por láser tienen pads de 5 mils y pueden usar vías de 3 mils.

3. Grosor de Cobre

Placa de Circuito con Cobre

Curiosamente, una onza de cobre es el grosor común para una circuitería de línea fina de tres mils. Contrariamente, los microcircuitos trabajan con onzas por 30 micras de ancho.

Por esta razón, sus trazas no necesitan salir del plateado de superficie de la placa. Todo lo que necesita para la fabricación es plateado de patrón regular.

Además, el plateado de patrón puede hacer conexiones a través de todo su circuito. En contraste, el plateado de wire bonding es eléctrico.

4. Pruebas Eléctricas

A medida que la tecnología evoluciona, necesitaremos pads de aterrizaje más pequeños. Ahora mismo, el límite inferior de tecnología de sonda rígida o voladora es 2-3 mils. Sin embargo, debería bajar con el tiempo para ajustarse a placas de circuito más pequeñas.

Pero, si está usando puntos más pequeños en su micro PCB, como conectores de tira de borde, debería usar extensiones. Además, puede usar estos pads de extensión de 3-4 mils para sacar sus líneas fuera de su circuito.

5. Marcado de Identificación

En efecto, no puede usar las imágenes de serigrafía regulares en su microcircuito. La razón es simple. ¡Simplemente es demasiado grande para circuitos más pequeños!

En su lugar, puede probar una resolución de marcado de identificación más pequeña, como la impresora de inyección de tinta.

6. Fiabilidad

Aunque puede usar laminados de PCB estándar para microcircuitos y HDI, habrá límites a lo que puede hacer con ellos.

Contrariamente, puede usar laminados tipo FR4 para fabricar microcircuitos de una y dos caras. Pero, estos laminados deben ser lo suficientemente delgados para que pueda taladrar micro orificios pasantes.

7. Marcado de Seguridad

La identificación no es el único marcado necesario. También necesita marcas de seguridad. Además, es posible insertar su imagen en su máscara de soldadura. Por tanto, recomendamos usar códigos de barras.

Estos códigos de barras son demasiado pequeños para que los ojos humanos los vean.

8. Máscara de Soldadura

Máscara de Soldadura

La tecnología reciente nos permite crear líneas finas de 30 micras. Sin embargo, tal tecnología no está presente en el enmascaramiento de soldadura.

El límite para el enmascaramiento de soldadura sigue siendo 75 micras de precisión de posición y resolución de imagen. Además, recuerde usar una aleación de soldadura sin plomo.

9. Acabado Final

Aunque puede usar acabados para PCBs regulares, recomendamos usar acabados específicamente para microcircuitos.

Puede usar oro blando wire bondable, plata o estaño de inmersión para terminar su diseño de microcircuito.

10. Verifique si su Fabricante es Capaz

Fabricante de PCB

No importa si está trabajando con una aplicación específica; siempre es importante saber qué puede hacer su fabricante. Es un paso bastante importante en el proceso de diseño de micro PCB.

Las cosas no irán bien si trabaja con un fabricante que no pueda cumplir sus estándares y especificaciones. Los microcircuitos siguen siendo complejos, y algunos fabricantes pueden ofrecer poca o ninguna ayuda/soporte. Por tanto, antes de iniciar su proceso de diseño de PCB, asegúrese de que su fabricante está a la altura.

Además, note que su diseño debe estar dentro de sus directrices. Así, tendrá que retrabajar su diseño si su fabricante no puede cumplir sus demandas.

El retrabajo también causa retrasos y frena la velocidad de comercialización y el tiempo de respuesta.

11. Consulte con un Ingeniero

Una vez que esté seguro de que su empresa de fabricación de PCB puede manejar sus requisitos base, debería contactar a un ingeniero de esa empresa. Idealmente, debería conectar con este ingeniero durante todo el proceso de diseño.

El ingeniero también serviría como guía para su diseño de micro PCB. Desafortunadamente, muchas empresas no ofrecen servicios guiados por ingenieros.

Así que, si no puede acceder a soporte de un ingeniero, debería buscar otras empresas de fabricación antes de profundizar en el proceso de diseño.

Palabras Finales

Placa de Circuito Corte Láser

Los avances en tecnología exigen placas de circuito mucho más pequeñas. Aunque estas placas son la mitad o un cuarto de los PCBs regulares, no se quedan atrás en términos de potencia y capacidades.

Además, estos PCBs pequeños tienen varias aplicaciones y pueden crear varios productos. También hacen que los diseños de circuitos sean más convenientes que los PCBs estándar.

Además, recuerde que el tamaño de su placa de circuito depende de su diseño. Puede usar software de diseño para crear layouts y reducir rápidamente el tamaño de sus placas de circuito.

¿Qué piensa sobre las placas de microcircuitos? Siéntase libre de contactarnos si quiere fabricar su micro PCB.