Modi per aumentare la densità del circuito
Esistono tre modi principali per rendere i circuiti stampati più compatti:
- Ridurre le tracce di rame e gli spazi tra di esse.
- Aggiungere altri strati di circuito al PCB.
- Ridurre le dimensioni di via e pad.
Lamina di rame
Un modo chiaro per aumentare le prestazioni dei circuiti è quello di concentrare più circuiti nello stesso spazio. Per raggiungere questo obiettivo, la tecnologia dei fogli di rame ha subito numerosi miglioramenti nel corso degli anni. Inizialmente, sono stati sviluppati fogli ad allungamento ad alta temperatura (HTE). Successivamente, sono stati sviluppati fogli a basso profilo, fogli a bassissimo profilo, fogli più sottili e fogli progettati per sistemi in resina ad alte prestazioni.
Lamina HTE
Il foglio di rame HTE (spesso chiamato Classe 3) può allungarsi di più ad alte temperature rispetto ai fogli di rame standard. A circa 180 °C, si allunga in genere di 4–10%. Questo lo rende molto utile nei PCB multistrato, perché quando la scheda si riscalda e si raffredda, i materiali si espandono e sottopongono a sollecitazioni gli strati di rame e i fori placcati. Grazie alla sua duttilità, il foglio HTE riduce il rischio di cricche nello strato interno e migliora l'affidabilità delle connessioni, soprattutto nelle schede più spesse o in quelle con un alto contenuto di resina, dove l'espansione sull'asse z è maggiore.
Lamine di rame a basso profilo e trattate inversamente
Normalmente, il foglio di rame ha due lati: un lato liscio e lucido e un lato ruvido e opaco. Tradizionalmente, il lato ruvido veniva incollato al materiale del PCB. Il foglio trattato inversamente capovolge questa idea: i trattamenti vengono applicati al lato liscio, che viene poi laminato alla base.
Questo cambiamento ha due grandi vantaggi:
- Il lato incollato è molto liscio, il che facilita l'incisione di tracce sottili del circuito.
- Ora è esposto il lato opaco più ruvido, garantendo una migliore adesione del fotoresist.
Il risultato? I produttori possono evitare alcuni passaggi di irruvidimento superficiale, migliorare l'immagine e ottenere una resa di incisione migliore.
Costruzioni monostrato vs. multistrato
L'utilizzo di un singolo strato di preimpregnato è solitamente più economico rispetto all'utilizzo di più strati, sebbene il risparmio dipenda dal tipo di vetro e da altri fattori. Anche le prestazioni possono variare:
- Costruzioni monostrato Tendono ad avere un contenuto di resina inferiore e offrono un migliore controllo dello spessore dielettrico. Poiché è presente un solo strato, la variazione di spessore è statisticamente inferiore rispetto a quella ottenuta con strati multipli.
- Costruzioni multistrato può offrire maggiore flessibilità nel soddisfare i requisiti elettrici o di resina, ma con una maggiore variazione di spessore.
Contenuto di resina
La quantità di resina nel laminato è molto importante:
- Minore contenuto di resina In generale, migliora l'affidabilità perché riduce l'espansione lungo l'asse z. Contribuisce inoltre alla stabilità dimensionale, alla resistenza alla deformazione e al controllo dello spessore dielettrico.
- Contenuto di resina più elevato riduce la costante dielettrica, il che può migliorare le prestazioni elettriche. Tuttavia, deve esserci abbastanza resina per "bagnare" adeguatamente le fibre di vetro ed evitare vuoti, il che è importante anche per prevenire problemi di filamento anodico conduttivo (CAF).
In pratica, ogni tipo di stile di vetro ha un intervallo ottimale di contenuto di resina—troppo poco e l'affidabilità ne risente, troppo e si perde stabilità. La chiave è trovare il giusto equilibrio.