La PCB multicapa es un tipo de placa de circuito que contiene tres o más capas de material conductor. Estas placas aumentan el área disponible para el cableado. Siempre que hablamos de varias capas, significa que estamos considerando una serie de patrones de conducción en el tablero. Los PCB multicapa son normalmente PCB rígidos. Es porque es muy difícil crearlo en un formato flexible.
(Detalle ampliado del corte, donde se pueden ver las diferentes capas que asemejan a un tejido y que conforman el circuito impreso)
Diferentes componentes esenciales de PCB multicapa
Existen 4 componentes principales de PCB multicapa de la siguiente manera:
1. Sustrato: es la parte más importante generalmente hecha de fibra de vidrio. La fibra de vidrio proporciona la fuerza del núcleo a la PCB y resiste las roturas.. Puede considerar el sustrato como un esqueleto de PCB.
2. Capa de cobre: Depende del tipo de tablero. Por lo tanto, esta capa puede ser de cobre completo o una lámina de cobre.. Independientemente del tipo de placa, la capa de cobre sigue siendo la misma. El cobre transporta señales eléctricas hacia y desde los PCB. Se considera esta capa como un sistema nervioso que lleva señales del cerebro a los músculos y viceversa.
3. Máscara para soldar: Es una capa de polímero que protege la capa de cobre, básicamente evita los cortocircuitos cuando el cobre entra en contacto con el medio ambiente. La máscara de soldadura es como la piel de la PCB.
4. Serigrafía: Es la parte final del PCB. La serigrafía básicamente muestra el número de pieza., símbolos, y logotipos de diferentes componentes en el tablero.. además, también proporciona información como configuración de cambio de símbolos, puntos de prueba, y referencias de componentes.
Cómo se fabrica una PCB multicapa?
Aquí está la guía completa paso a paso para la fabricación de PCB multicapa:
1. Diseño
El primer y más importante paso para diseñar PCB y prepararlos para la producción. Todos los fabricantes tienen su propio enfoque para este proceso. Generalmente, el diseñador presenta un plano para los circuitos y cumple con todos los requisitos descritos.
2. Trazado de fotos
En este paso, puedes utilizar un foto-plotter láser para trazar una película para cada capa individual. Un foto-plotter láser es una herramienta que se utiliza para crear foto-herramientas para soldar máscara y serigrafía. El grosor de la película es de aproximadamente 7mm
Muchos fabricantes utilizan equipos especiales de imágenes directas con láser que crean imágenes directamente en la película seca. Esta técnica reduce costos. además, el proceso es más preciso y efectivo. Para que pueda producir capas internas y externas utilizando imágenes directas con láser (LSI).
3. Imágenes y revelado o grabado
Este proceso aplica las imágenes primarias, como almohadillas y trazos, en la placa de circuito.. aparte de esto, el proceso DES crea el patrón de cobre para el revestimiento. Esto es lo que debe hacer en este paso:
- - Aplicar imágenes de fotos a los paneles de cobre.
- - además, imagen de los paneles usando LSI.
- - Grabar todo el cobre expuesto del panel.
- - Pelar la película seca restante y dejar el patrón de cobre restante para las capas internas.
4. Inspección óptica automatizada
Básicamente, AOI inspecciona diferentes capas de PCB multicapa antes de laminar todas las capas juntas. La óptica compara los datos de diseño de la PCB con la imagen real en el panel. Cualquier diferencia, como cobre extra o faltante, puede resultar en aperturas o cortocircuitos. Entonces, este proceso básicamente ayuda a los fabricantes a detectar cualquier defecto en los circuitos..
5. Óxido
El óxido es un tratamiento químico para las capas internas antes de la laminación para PCB multicapa. Además, el código de óxido es marrón o negro depende del proceso. Es un paso importante para aumentar la rugosidad del cobre para mejorar la fuerza de unión del laminado, además, este proceso evita la separación entre diferentes capas del material base.
6. Laminación
Para producir una PCB multicapa, diferentes capas de fibra de vidrio con infusión de epoxi se laminan juntas. Para la laminación, los fabricantes aplican alta temperatura y presión utilizando una prensa hidráulica. El prensador y el calor hacen que la hoja de fibra de vidrio se derrita y unir firmemente las capas. Después de enfriar este material, se sigue el mismo proceso de fabricación que un PCB de doble cara..
7. Perforación
Todos los PCB necesitan algunos agujeros para unir capas de cobre, adjuntar componentes y montar la PCB. Para que pueda perforar agujeros utilizando algunos sistemas de perforación avanzados. Estos sistemas utilizan herramientas de corte de carburo sólido. además, estos tienen un diseño para la eliminación rápida de virutas en materiales abrasivos.
Una máquina perforadora pre-programada perfora orificios de tamaño específico en la ubicación exacta. Entonces, la máquina perforadora funciona de acuerdo con los datos proporcionados por el diseñador. Los diseñadores proporcionan esta información como un archivo de ejercicios controlado numéricamente.
Además de esto, una fina hoja de aluminio actúa como material de entrada. aparte de esto, El cartón duro actúa como material de salida. Esta técnica mantiene la perforación suave y evita la creación de diferentes fibras.
8. Deposición de cobre no electrolítico
Después de perforar, Los fabricantes depositan químicamente una fina capa de cobre en las superficies expuestas de los paneles.. además, depositan una capa de cobre en las paredes del agujero utilizando un revestimiento electrolítico.
9. Capa exterior de película seca
Después de la deposición de cobre, se deben aplicar las imágenes de la capa exterior para preparar el panel para la galvanoplastia. Entonces se utiliza una máquina laminadora para cubrir las capas externas con la película seca. La película seca es un material fotografiable. Además, este proceso es casi similar a la imagen de las capas internas de una PCB multicapa.
10. Plato
El proceso de galvanoplastia implica el recubrimiento de cobre sobre el patrón conductor. Además en las paredes de los orificios de la PCB también. El grosor del revestimiento es de alrededor 1mm. Después del revestimiento de cobre, es necesario depositar una fina capa de estañado. La capa de estañado sirve como barrera de grabado..
11. Rayado y grabado
Después de completar el proceso de recubrimiento en el panel, la película seca permanece. Pero se necesita quitar el cobre que se encuentra debajo. Ahora el panel pasará por el proceso SES(SES son las siglas de String Etch Strip)
En este proceso, se necesita grabar el cobre expuesto. Significa que eliminará el área descubierta de cobre con estaño, las huellas y las almohadillas alrededor de los orificios y los patrones de cobre permanecen allí. Al final, Quitará químicamente la lata restante que cubre agujeros y rastros. Entonces, después de completar este paso, solo deja el laminado expuesto y el cobre de la PCB.
En este punto, el esqueleto de la PCB está completo ahora. Ahora todos los pasos en adelante están relacionados con la protección de PCB.
12. Máscara de soldadura y leyenda
La mayoría de los fabricantes utilizan un líquido (LPI) Máscara de soldadura para proteger la superficie de cobre tambien protege los puentes de soldadura entre diferentes componentes durante el montaje.
La máscara de soldadura LPI es básicamente una resistencia a base de epoxi fotosensible. Puede cubrir todo el panel mediante el proceso de serigrafía. Existen otros métodos alternativos al revestimiento de pantalla tradicional. Se puede usar una alternativa de este tipo para el enmascaramiento de soldadura.
Después de la máscara de soldadura, se procede a aplicar leyenda. Imprime diferentes símbolos y letras en la PCB como referencia durante el montaje.
13. Acabado de la superficie
Es el último y último proceso químico para fabricar un multicapa placa de circuito impreso. La máscara de soldadura cubre casi todos los circuitos. Por lo tanto, el acabado de la superficie evita la oxidación del área de cobre expuesta restante.
Este es un paso importante porque no se puede soldar el cobre oxidado, además, puede utilizar diferentes tipos de acabado superficial para este paso.
