A PCB de 4 camadas é uma parte vital dos componentes eletrônicos que compõem os dispositivos modernos. Cada componente eletrônico tem uma contraparte eletrônica em algum lugar da PCB e, por sua vez, cada PCB tem orifícios para fixar esses componentes eletrônicos. Mas qual é a diferença entre PCBs de 4 camadas, 6 camadas, 8 camadas e 10 camadas? E por que alguns fabricantes recomendam determinadas espessuras em vez de outras? Vamos dar uma olhada.
Quantas camadas pode ter uma placa de circuito impresso (PCB)?
O PCB tem muitas camadas e cada uma delas é uma parte essencial do seu PCB acabado. Existem algumas camadas comumente conhecidas, como superior, inferior, substrato e assim por diante, mas também existem outras camadas. Essas camadas adicionais são chamadas de "camadas funcionais". Algumas das camadas funcionais comumente usadas são mostradas abaixo.
- Camada de revisão de cobre:
Esta é a primeira camada que é depositada na PCB. Esta é uma camada crítica, pois determina como as restantes camadas serão depositadas. Determina como as restantes camadas serão depositadas. - Camada de máscara de solda:
É uma camada fina que protege a camada superior contra oxidação. Para obter mais detalhes sobre a proteção de PCBs, consulte nosso artigo sobre revestimento de PCB. - Máscara de solda superior:
É uma camada mais espessa de cobre que protege a camada superior contra oxidação. - Máscara de solda inferior:
é uma camada mais espessa de cobre que protege a camada inferior contra oxidação. - Substrato:
este é o material base da PCB e deve ser duro o suficiente para que a PCB possa ser fixada. - Filme seco:
É um revestimento de resina aplicado sobre o substrato. - Filme úmido:
é a conclusão do processo da PCB, e o cabeçote de impressão se move para depositar o cobre. - Camada adesiva:
É uma camada fina de cobre aplicada sobre o filme úmido para concluir o processo do PCB.
PCB de 4 camadas
Uma PCB de 4 camadas é a camada base da sua placa de circuito impresso (PCB). A camada base é onde os traços são colocados para transferir sinais entre os componentes. A camada base é feita de poliimida ou poliéster. A poliimida é comumente usada em PCBs militares, pois tem uma rigidez dielétrica muito alta e é resistente a produtos químicos, óleo e graxa. O poliéster é comumente usado em PCBs de consumo, pois é altamente flexível e pode ser facilmente processado com baixa tensão.
Empilhamento de PCB de 4 camadas
Existem 2 tipos de empilhamento para placas de circuito impresso de 4 camadas:
Empilhamento 1
– Camada 1: Sinal
– Camada 2: Terra/Alimentação
– Camada 3: Alimentação/Terra
– Camada 4: Sinal
Empilhamento 2
– Camada 1: Terra
– Camada 2: Sinal/Alimentação
– Camada 3: Alimentação/Sinal
– Camada 4: Terra
Para a primeira pilha, geralmente é aplicada à situação em que há muitos chips na placa. Essa solução pode obter melhor desempenho SI, mas não é muito boa para o desempenho EMI, que é controlado principalmente pela fiação e outros detalhes. Atenção principal: a formação é colocada na camada de conexão da camada de sinal com o sinal mais denso, o que é propício para absorver e suprimir a radiação; aumentando a área da placa para refletir a regra 20H.
A segunda abordagem é usada quando a placa tem espaço suficiente ao redor do chip e a densidade do chip é baixa o suficiente. As camadas externas do PCB funcionam como linhas de aterramento e as camadas intermediárias funcionam como linhas de sinal/energia. A fonte de alimentação é roteada na linha de sinal usando um fio largo, tornando a impedância da corrente de alimentação baixa e a impedância do caminho da microfita de sinal baixa. Essa estrutura também tem o menor desempenho EMI de qualquer PCB de 4 camadas.
Vantagens do PCB de 4 camadas
- – Mais opções de roteamento do que placas de duas camadas;
- – Podem suportar correntes mais elevadas do que as placas de duas camadas;
- – Menos propenso a ser danificado por descargas eletrostáticas.
Aplicações de PCB de 4 camadas
As placas de circuito impresso de quatro camadas são utilizadas em diversas aplicações, incluindo:
- – eletrônica automotiva;
- – telecomunicações;
- – redes de computadores;
- – dispositivos médicos;
- – aeroespacial e defesa.
PCB de 6 camadas
A seguir, temos uma PCB de 6 camadas. Tal como a PCB de 4 camadas, a PCB de 6 camadas também é feita de poliimida ou poliéster. No entanto, neste caso, a espessura de cada uma dessas camadas é aumentada. Isso aumenta a rigidez da PCB e torna-a mais durável.
Empilhamento de PCB de 6 camadas
Para lidar com a alta largura de banda instantânea e o grande número de chips, você deve usar uma placa de 6 camadas. Recomenda-se a seguinte configuração de empilhamento:
Empilhamento 1
– Camada 1: Sinal
– Camada 2: Terra
– Camada 3: Sinal
– Camada 4: Alimentação
– Camada 5: Terra
– Camada 6: Sinal
Empilhamento 2
– Camada 1: Terra
– Camada 2: Sinal
– Camada 3: Terra
– Camada 4: Alimentação –
Camada 5: Sinal
– Camada 6: Terra
Para o Stackup 1, a camada de sinal é adjacente à camada de terra e as camadas de terra e alimentação são emparelhadas, resultando em melhor integridade do sinal. A impedância de cada camada de traço pode ser bem controlada, e as duas camadas são capazes de absorver bem as linhas do campo magnético. Quando as camadas completas de alimentação e terra estão presentes, o caminho de retorno para cada camada de sinal é melhorado.
Para o Stackup 2, esta solução só é adequada para o caso em que a densidade do dispositivo não é muito alta. Esta pilha tem todas as vantagens da pilha acima, e o plano de terra das camadas superior e inferior é relativamente completo e pode ser usado como uma camada de blindagem melhor. Deve-se notar que a camada de energia deve estar próxima da camada que não é o lado do componente principal, porque o plano inferior será mais completo. Portanto, seu desempenho EMI é melhor do que o primeiro esquema.
Vantagens do PCB de 6 camadas
- – Melhor estabilidade mecânica e dissipação de calor;
- – Maior densidade de roteamento;
- – Maior capacidade de transporte de corrente e tensão;
- – Maior confiabilidade;
- – Redução da interferência;
- – Interferência eletromagnética reduzida.
Aplicações de PCB de 6 camadas
- – Aplicações digitais e RF de alta velocidade;
- – Amplificadores de potência;
- – Dispositivos de micro-ondas;
- – Aplicações de alta tensão/alta corrente;
- – Linhas de transmissão com impedância controlada;
- – Blindagem EMI/RFI.
PCB de 8 camadas
A PCB de 8 camadas é a mais espessa de todas as PCBs e é feita de poliimida ou poliéster. As PCBs de poliimida são extremamente duráveis e flexíveis, além de poderem ser processadas por sistemas automatizados com relativa facilidade. As PCBs de poliéster são extremamente flexíveis, mas não são capazes de resistir a produtos químicos como as PCBs de poliimida. Elas podem ser mais caras de fabricar do que as com menor número de camadas. Além disso, exigem um projeto e um planejamento mais cuidadosos.
Empilhamento de PCB de 8 camadas
Existem muitas maneiras possíveis de empilhar uma placa de circuito impresso de 8 camadas, mas aqui está o melhor exemplo:
– Camada 1: Sinal
– Camada 2: Terra
– Camada 3: Sinal
– Camada 4: Alimentação
– Camada 5: Terra
– Camada 6: Sinal
– Camada 7: Terra
– Camada 8: Sinal
As camadas internas são normalmente utilizadas para transportar sinais, enquanto as camadas externas são utilizadas para fornecer energia ou planos de terra. Este método de empilhamento ajuda a reduzir a interferência e a melhorar a integridade do sinal. Além disso, tem uma capacidade muito boa para absorver o geomagnetismo, uma vez que utiliza múltiplas camadas de terra.
Vantagens do PCB de 8 camadas
- – Redução da interferência cruzada;
- – Interferência eletromagnética reduzida;
- – Redução da perda de sinal;
- – Maior integridade do sinal;
- – O PCB de oito camadas oferece mais recursos de roteamento do que o PCB de quatro camadas;
- – Um PCB de oito camadas pode suportar uma densidade de componentes mais elevada.
Aplicações de PCB de 8 camadas
PCBs de 8 camadas são frequentemente usados em projetos complexos ou de alta velocidade. Alguns usos comuns incluem:
- – Placas de alimentação;
- – Placas de comunicação;
- – Placas de controle;
- – Placas de sinal;
- – Placas de memória;
- – Placas de interface;
- – Placas de aquisição de dados;
- – Placas de sistemas incorporados.
