¿Por qué los PCB siempre tienen un número par de capas?

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Al observar muchas fab de PCB en línea, al especificar una placa y cargar sus gerbers, a menudo selecciona cuántas capas debe tener su placa. Invariablemente, las opciones son siempre múltiplos de dos.

¿Por qué se espera eso? Si bien tiene tres capas, arrojar un plano de tierra no es un gran problema, pero ¿cuál es el razonamiento detrás de mantener siempre los números pares?

whatsisname
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Los tableros están hechos de fibra de vidrio (por ejemplo) como FR4 con cobre enchapado en ambos lados; los tableros están hechos quitando químicamente el cobre que no necesita. Un tablero de dos lados tiene típicamente 0.16 pulgadas de grosor. Más de dos y usas láminas más delgadas. ¿Adivina qué? ¡Cada uno tiene dos lados! Se utiliza una capa aislante simple sin cobre entre las láminas. Entonces, 2, 4, 6, 8, 10, 16, etc. La mayoría que he usado es 10.
C. Towne Springer
Para obtener una explicación completa, consulte YouTube "Copper Clappers".
C. Towne Springer
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Extraño ... nunca supe que 'uno' era un número par ... XD
haneefmubarak
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@haneefmubarak: solo puede obtener un tablero de un solo lado si lo hace con la piel exterior pelada de una botella de Klein. De lo contrario, puede tener cobre en un lado y no cobre en el otro, pero aún tiene 2 lados.
Russell McMahon
@RussellMcMahon eso sería genial !!! Pero de todos modos, ya sabes lo que quise decir :)
haneefmubarak

Respuestas:

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Es posible hacer tableros multicapa con un número impar de capas, pero no son estándar, no hay ahorro de costos y hay otro problema: el apilamiento asimétrico tenderá a provocar deformaciones y torsiones excesivas, particularmente después de soldar.

Los apilamientos están hechos de núcleos con cobre en cada lado, separados por un aislante pre-preg, por lo que naturalmente vienen en pares. Es mejor agregar otra capa de enrutamiento o plano de tierra que usar capas impares.

Editar: como Brian y otros han señalado, los tableros de una sola capa son una excepción. Presumiblemente debido a que la capa de aluminio está en el exterior de un núcleo laminado relativamente grueso, no parece mostrar tanta tendencia a deformarse (aunque he tenido problemas con grandes paneles fenólicos basados ​​en papel después de la soldadura por ola). Los tableros de una sola capa se usan en gran cantidad para cosas como fuentes de alimentación (donde la densidad de componentes es baja y dominada por los componentes grandes y espacios libres requeridos) y bienes de consumo desechables (donde los tableros perforados son de rigor para cumplir con el precio).

Spehro Pefhany
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no son estándar ... a menos que el número impar sea 1. Que probablemente sigue siendo la mayoría de los PCB que existen ...
Brian Drummond
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@SpehroPefhany Es posible que no haya probado YB, pero si no es así, es probable que haya tenido a alguien en el sitio realizando control de calidad durante el procesamiento y / o antes del envío. De no haber fallado, la primera ley de Russell de hacer negocios en C ---- -'Tiene que estar allí ". Y lo primero que sabe sobre el YB es en el control de calidad entrante (si es así). Los problemas que vi fueron debido a la desalineación de la plantilla de punzonado de alguna manera, por lo que aplicaron tensiones en un terreno estrecho entre una bodega grande y el borde de PCB. Esto sugiere que el punzonado PUEDE haberse hecho en 2 o más etapas, tal vez agujeros y luego contornos o ... ? ...
Russell McMahon
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... fuera lo que fuera, alguien más se interpuso entre mí y el proceso, por lo que falló el requisito de "Tienes que estar allí", ya que tampoco estaban allí. || NB: En mi "regla", "usted" puede ser cualquier persona competente que sea totalmente suya y sin posibilidad de ser influenciado o pagado por el fabricante. Conozco una excelente compañía en China que realiza inspecciones en muchas áreas a excelentes precios y es bien hablada por otros que las han usado, además de tener mi recomendación. Estoy feliz de recomendarlos fuera de la lista. El "líder" es indonesio y la mayoría de los trabajadores son chinos. ...
Russell McMahon
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... Usted paga todos los costos (por supuesto), incluidos los viajes y el alojamiento, y todavía tienen buenos precios en la mayoría de las situaciones. Tienes la oportunidad de decir lo que quieres y se hace. Desde la inspección estadística final hasta los servicios de 'hombre permanente en fábrica durante la fabricación'.
Russell McMahon
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@RussellMcMahon Yo diría que alrededor del 70% -80% de los problemas que he visto en el abastecimiento asiático pueden evitarse si una persona experimentada hace un recorrido antes de hacer un pedido grande, hay cosas específicas que buscar y inesperado, como el manejo descuidado de tableros fenólicos impresos con resistencias que nos causaron varios% de caída debido a los rastros abiertos. Suspiro.
Spehro Pefhany
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Muchos tableros tienen solo una capa, por lo que un número impar. Por lo general, se trata de tableros de muy alto volumen donde importa hasta el último centavo de costo de producción. Estas tablas generalmente están hechas de un fenólico y se perforan con un troquel personalizado, en lugar de perforarlas y enrutarlas. El tablero detrás del tablero de mi último auto era así, por ejemplo.

Olin Lathrop
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Uno podría concebir el uso de un aislante en la capa inferior y esto es posible, pero hay pocas ventajas, ya que los agujeros plateados serían imposibles. Los tableros de 3 capas son raros, pero también son posibles usando un tablero 2x, uno preimpregnado y una capa de cobre todos laminados

La otra excepción es un tablero de un solo lado.

Por lo tanto, no es cierto que todos los tableros sean de un solo lado, de un solo lado es lo mejor para todos los bienes de consumo si es posible, sin sacrificar el rendimiento o la compatibilidad electromagnética. Los televisores a menudo usan tableros de una sola cara con módulos blindados. ¿No es extraño?

De hecho, hay muy poca ventaja sin costo para pares o impares. Menos cobre es más barato. En volumen, lo que cuenta es el peso de cobre o el área total de cobre x capas x oz.

Hay muchas opciones de proceso en tableros multicapa que tienen poco que ver con el número de capas y más que ver con las características. Entonces la pregunta tiene una suposición falsa. De hecho, cualquier número de capas es posible y menos es más barato. Para obtener la mejor resolución en agujeros, el grabado de la característica de agujero pasante puede ser <0.05 mm, mientras que el grabado con revestimiento es peor debido al flujo de ácido en la superficie solamente. Luego, el apilamiento final se controla por el espacio en cada capa y el espesor final mediante el uso de varias opciones de laminación preimpregnado. Los fabricantes de la vieja escuela usaban solo tableros de doble cara. Por lo tanto, incluso capas. las casas fabulosas modernas solo graban cobre y agregan láminas para formar la pila y luego hacen el chapado de los agujeros. Las vías ciegas o enterradas añaden costos significativamente con múltiples operaciones de prensado y chapado. Entonces la respuesta es verdadera, ya no importa si es par o impar

... hay costos adicionales por orificios excesivos, tamaños de taladro excesivos, fresado excesivo, vias ciegas o enterradas e impedancia controlada y extra para poliamida y premium para sustratos de teflón Rogers.

Mi viejo amigo Amit @Sierra me recuerda que cuando se trata de pistas y agujeros de 2 o 3 mm, pensar en capas pares para el procesamiento secuencial de laminados para mejorar los rendimientos, por lo que una placa de N capas con planos pwr / gnd intercalados y planos de señal externos debe agruparse en números pares si hay muchas interconexiones ciegas entre capas internas. Esto mejora mucho el DFM. P.ej ingrese la descripción de la imagen aquí


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Esto no responde la pregunta.
whatsisname
@whatsisname SÍ responde la pregunta, muy claramente en los primeros 2 párrafos. Él dice que las capas pares NO son siempre necesarias, pero que las capas impares no tienen una gran ventaja y algunas desventajas. ¿Si?
Russell McMahon
Esta respuesta es útil. Los -2 votos negativos parecen tontos sin una explicación.
Russell McMahon
Si se necesita un plano de tierra pesado más un número par de otras capas, ¿sería práctico duplicar el plano de tierra en L4 y L5 y omitir el dieléctrico entre ellas? Creo que sería eléctricamente mejor que tener dos planos separados por un dieléctrico, y debería salvar un paso de fabricación, pero aún debería ser simétrico.
supercat