Con la continua miniaturizzazione e complessità dei dispositivi elettronici, massimizzare lo spazio sui PCB e il routing delle tracce è diventato fondamentale. Inserire un numero sempre crescente di componenti in spazi PCB ristretti è una sfida continua. Questa esigenza di layout PCB densi ed efficienti spinge l'adozione diffusa di PCB a doppia faccia. Con tracce sia sulla parte superiore che inferiore, i PCB a doppia faccia massimizzano lo spazio utilizzabile. Questa guida fornisce una panoramica completa dei circuiti stampati a doppia faccia, con l'obiettivo di aiutarvi a comprendere meglio questa tecnologia cruciale per i PCB.
Cos'è un PCB bifacciale?
I PCB a doppia faccia sono circuiti stampati che presentano tracce conduttive in rame sia sul lato superiore che su quello inferiore. Ciò consente di progettare circuiti e routing su entrambi i lati della scheda, con percorsi conduttivi che collegano i due strati. Il vantaggio principale dei PCB a doppia faccia è la possibilità di ottenere un routing delle tracce più preciso rispetto ai PCB a doppia faccia. pannelli monofaccialiCon circuiti e tracce su entrambi i lati, i componenti possono essere più densamente assemblati e le interconnessioni complesse sono facilitate. Questo rende i PCB a doppia faccia ideali per molti dispositivi elettronici di consumo compatti e progetti di circuiti complessi. Il layout a doppia faccia è reso possibile da uno strato di substrato dielettrico che separa gli strati di rame inferiore e superiore, isolandoli elettricamente e consentendo connessioni mirate tra gli strati. L'immagine seguente può aiutare a comprendere meglio la struttura di un PCB a doppia faccia:
Come fabbricare PCB a doppia faccia?
La fabbricazione di circuiti stampati bifacciali prevede un processo in più fasi che consente la realizzazione di tracce e componenti circuitali sia sulla parte superiore che inferiore della scheda. La produzione inizia con la materia prima. laminato PCB, costituito da un substrato dielettrico come FR-4 inserito tra due sottili strati di rame che formeranno le tracce conduttive. Il processo prevede:
- Imaging
A fotoresistenza viene applicato sugli strati di rame e la luce UV viene utilizzata per trasferire le tracce sul PCB. Il fotoresist non esposto viene quindi rimosso, esponendo il rame per l'incisione.
- acquaforte
Per rimuovere il rame indesiderato si utilizzano agenti chimici corrosivi, lasciando su ogni strato solo le tracce di rame desiderate.
- Foratura del foro
Per facilitare il montaggio dei componenti e i collegamenti tra gli strati, vengono praticati dei fori nella scheda.
- Placcatura
Le pareti dei fori praticati sono rivestite di rame per consentire la conduttività tra gli strati.
- Applicazione della maschera di saldatura
Una maschera di saldatura viene applicata su tutta la superficie del PCB, ad eccezione delle piazzole e delle tracce esposte. Questo previene la formazione di ponti di saldatura.
- Stampa serigrafica
Sulla tavola sono stampati segni, simboli ed etichette identificativi.
- Finitura finale
Le tavole vengono tagliate, smussate, testate e sottoposte a controlli di qualità prima di essere spedite.
Vuoi saperne di più sulla produzione di PCB? Dai un'occhiata al nostro altro blog: Una guida dettagliata al processo di produzione dei PCB
Vantaggi del circuito stampato bifacciale
- Maggiore densità dei componenti
Con un PCB a doppia faccia, i componenti possono essere posizionati sia sul lato superiore che su quello inferiore della scheda. Questo aumenta significativamente la densità dei componenti rispetto a un PCB a faccia singola, consentendo di progettare circuiti più complessi nello stesso spazio limitato. La natura a doppia faccia raddoppia l'area utilizzabile per il posizionamento dei componenti.
- Migliori opzioni di routing
I circuiti stampati a doppia faccia offrono maggiori opzioni di routing. Le tracce possono essere instradate in modo efficiente su entrambi i lati della scheda, consentendo un utilizzo ottimizzato dello spazio disponibile. Questo si traduce in lunghezze di traccia più ridotte e layout più efficaci. La possibilità di instradare su entrambi i livelli offre maggiore flessibilità.
- Integrità del segnale migliorata
La costruzione di PCB a doppia faccia controlla meglio le tracce del segnale rispetto alle schede a faccia singola. I progettisti possono pianificare attentamente la disposizione delle tracce sui diversi strati per ridurre le interferenze e la diafonia del segnale. L'isolamento tra gli strati offre un maggiore controllo.
- Design compatto
I PCB a doppia faccia consentono di progettare dispositivi elettronici più compatti, utilizzando entrambi i lati della scheda. Ciò consente di ridurre le dimensioni complessive del PCB, ideale per applicazioni con vincoli di spazio. Le schede a faccia singola limitano le opzioni di layout, mentre quelle a doppia faccia offrono una maggiore superficie utilizzabile.
- Messa a terra e distribuzione di potenza migliorate
Con i PCB a doppia faccia, è possibile progettare piani di massa e di alimentazione dedicati su lati opposti. Separare i piani contribuisce a fornire alimentazione e messa a terra stabili ed efficienti, riducendo il rumore. Questo è fondamentale per il funzionamento fluido del circuito.
- Supporto per circuiti complessi
L'elevato numero di connessioni in circuiti complessi come quelli con microcontrollori richiede spesso PCB a doppia faccia. Il routing a doppio strato offre le opzioni necessarie per gestire progetti multi-connessione complessi.
Considerazioni progettuali sull'utilizzo PCB a doppia faccia
Posizionamento dei componenti: il posizionamento ottimale dei componenti è fondamentale per un routing efficiente. Posizionare i componenti correlati sullo stesso lato, se possibile, tenendo conto dello spessore della scheda e della dissipazione del calore.
Canali di routing: pianificare attentamente i canali di routing per isolare i segnali critici ed evitare interferenze. Utilizzare spazi più ampi tra le tracce o piani di massa come barriere.
Sovrapposizione dei livelli: impilare attentamente i livelli, mantenendo insieme i segnali simili. Instradare le tracce critiche prima sullo strato superiore, con i piani di massa sottostanti.
Utilizzo delle vie – Utilizzare le vie con giudizio tra i livelli per le connessioni. Ridurre al minimo il numero di vie per risparmiare sui costi, ma lasciarne a sufficienza per le connessioni necessarie.
Ulteriori letture: Che cosa è PCB Via?
Corrispondenza della lunghezza delle tracce: abbina le lunghezze delle tracce in coppie differenziali e tracce ad alta velocità per controllare skew e timing. Considera come le tracce vengono instradate su entrambi i livelli.
Messa a terra – Collegare correttamente a terra i componenti con i fori di via collegati al piano di massa. Separare i piani di massa analogici e digitali.
Spessore del pannello: i pannelli più spessi gestiscono più strati e una fresatura più complessa, ma aumentano il peso e i costi. Ottimizzare lo spessore in base alle esigenze.
Gestione termica: assicurarsi che vi sia un adeguato scarico termico e valutare l'aggiunta di vie termiche per dissipare il calore lontano dai componenti sensibili. Anche una spaziatura adeguata tra i componenti che generano calore può contribuire alla dissipazione del calore.
Applicazioni del bifacciale Scheda di circuitos
I PCB a doppia faccia hanno numerose applicazioni. Li troviamo in computer, TV, fotocamere digitali, radio, telefoni cellulari e altri dispositivi elettronici. Hanno anche numerose applicazioni industriali e ne analizzeremo alcune.
- Dispositivi medici
Le moderne apparecchiature mediche consumano meno energia e sono più dense rispetto al passato. Pertanto, abbiamo bisogno di PCB di piccole dimensioni e con un'ampia superficie, perché questo ci aiuterà a integrare più componenti elettronici. I PCB a doppia faccia sono ideali a questo scopo, poiché presentano due strati e consentono di integrare componenti elettronici su entrambi. In questo modo otteniamo le proprietà desiderate, sia in termini di leggerezza che di dimensioni ridotte. Per questo motivo, li utilizziamo in numerosi dispositivi medici, come la TAC e lo scanner a raggi X.
- Sistemi meccanici
Utilizziamo spesso i PCB per i processi di controllo nei sistemi meccanici ad alta potenza. I PCB monostrato hanno una densità ridotta e non soddisfano i requisiti prestazionali in tali condizioni. Pertanto, abbiamo bisogno di PCB più densi e i PCB a doppia faccia rappresentano un'opzione praticabile. Possono integrare componenti come caricabatterie ad alta corrente, moderni analizzatori di carico e controller motore.
- Illuminazione
Utilizziamo ampiamente i LED per la loro maggiore produttività e il basso consumo energetico. Spesso li utilizziamo dove è necessario che si accendano e si spengano frequentemente. Ciò significa che ci sono cicli di corrente e tensione elevati. Pertanto, non possiamo utilizzare i normali PCB perché non sopportano il calore generato. I PCB a doppia faccia sono adatti a questo scopo perché presentano due strati isolanti. Questi PCB fungono da dissipatori di calore e possono resistere a temperature elevate di scambio termico.
- Automotive e aerospaziale
Entrambi questi settori fanno spesso affidamento su PCB adattabili. Utilizziamo circuiti stampati bifacciali sia nel settore automobilistico che in quello aeronautico perché sono in grado di resistere alle forti vibrazioni che si propagano normalmente sulla loro superficie. In parole povere, possono sopportare le forze esercitate su di essi sia dallo strato superiore che da quello inferiore. Inoltre, i PCB bifacciali sono molto leggeri, il che li rende ideali per l'utilizzo in applicazioni di trasporto.
Tecnologia MOKO è un'azienda rinomata nella produzione di circuiti stampati. Vantiamo anni di esperienza e siamo specializzati nella produzione di PCB a doppia faccia. Disponiamo di personale altamente qualificato, un team di ricerca e sviluppo dedicato e una struttura all'avanguardia. Questo ci permette di vantare una capacità di produzione di massa. Forniamo PCB di alta qualità che soddisfano le vostre esigenze. Possiamo anche produrre PCB personalizzati in base alle vostre esigenze. Non esitate a contattarci per qualsiasi domanda o per un preventivo. Speriamo di sentirvi presto.
