Por qué importan las capas de PCB: Diseño, durabilidad y rendimiento

Los PCBs están en casi todos los dispositivos tecnológicos que usamos hoy. Sus funciones principales son: 1. Conectar eléctricamente componentes electrónicos y 2. Proporcionar soporte mecánico (los componentes se sueldan permanentemente a la placa). Los PCBs se construyen en capas, similar a una lasaña. Estas capas están hechas de diferentes materiales para proporcionar estructura, durabilidad, conductividad y organización al material.

Las placas de circuito impreso típicamente incluyen capas mecánicas, capas de máscara de soldadura, capas de serigrafía, capas de pasta de soldadura y una o más capas de cobre dependiendo de la complejidad de las placas.

• La capa exterior contiene los límites (forma y dimensiones físicas) del PCB. Capas mecánicas adicionales pueden contener especificaciones de utillaje y otra información mecánica.
• Las capas de cobre contienen las capas de enrutamiento, así como los planos de tierra y alimentación.
• La máscara de soldadura es una capa resistente a la soldadura que se aplica normalmente a las capas exteriores del PCB para protección contra oxidación y para prevenir puentes de soldadura entre pads muy juntos. La máscara suele ser verde pero está disponible en muchos colores.
• Las capas de serigrafía contienen los designadores de referencia, entre otras cosas, para los componentes electrónicos ubicados en los lados superior e inferior de la placa. El texto se imprime generalmente con tinta permanente no conductora. La serigrafía suele ser blanca pero también disponible en otros colores.
• Las capas de pasta de soldadura contienen la ubicación, tamaño y forma de los pads SMD en la placa. Esta información se usa para hacer las aperturas en la plantilla SMT.

Razones para usar múltiples capas en placas de circuito impreso

Miniaturización
Los PCBs multicapa permiten a los diseñadores reducir el tamaño de la placa añadiendo capas. Esto es muy importante ya que la miniaturización de productos electrónicos sigue impulsando la industria.

Reducción de complejidad
Múltiples capas facilitan el enrutamiento porque las pistas de cobre en una capa pueden conectarse a pistas en otras capas para completar el camino.

Aislamiento de alimentación y tierra
Los PCBs multicapa (4 o más capas) tienen sus propias capas de alimentación y tierra. Esto proporciona aislamiento entre pines de alimentación y tierra, previniendo cortocircuitos.

Simplificar construcción y reducir peso
Eliminan o reducen la necesidad de conectores para múltiples PCBs separados.

Mayor densidad de ensamblaje

PCBs de una capa versus múltiples capas

Los PCBs de una capa tienen los componentes electrónicos en un lado de la placa y el patrón de conductor en el otro. Los PCBs multicapa pueden tener componentes en el lado superior, inferior o en ambos lados y tener uno o más patrones de conductor.

Los PCBs de una sola cara o capa simple se usan típicamente en electrónica simple. Son baratos de fabricar y a menudo se usan en aplicaciones que demandan grandes volúmenes como calculadoras, radios e impresoras.

Las placas de doble capa son necesarias para tecnología moderadamente avanzada incluyendo sistemas HVAC, fuentes de alimentación, iluminación LED e iluminación de tablero automotriz.

Las placas multicapa entran en el territorio de almacenamiento complejo de datos, tecnología GPS, equipos médicos y satélites.