I PCB multistrato sono circuiti stampati composti da più di due strati. Devono quindi avere almeno tre strati di materiale conduttivo all'interno del materiale isolante. Consentono la realizzazione di circuiti dalle dimensioni ridotte, con un notevole risparmio di spazio e peso, il cablaggio esterno è ridotto al minimo, i componenti elettronici possono essere montati aderendo a una densità di montaggio più elevata.
Più strati di fibra di vetro epossidica legati insieme con più strati di rame di vari spessori.
Materiali
Materiali FR4 ad alte prestazioni, FR4 senza alogeni, a bassa perdita e basso Dk
Pesi in rame (finiti)
18μm - 210μm, avanzato 1050μm / 300z
Traccia e distanza minime
0,050 mm / 0,050 mm
Spessore del PCB
0,40 mm - 7,0 mm
Dimensioni massime
580 mm x 1080 mm, avanzato 610 mm x 1400 mm
Finiture superficiali disponibili
HASL (SnPb), LF HASL (SnNiCu), OSP, ENIG, stagno per immersione, argento per immersione, oro elettrolitico, dita d'oro
Trapano meccanico minimo
0,20 mm
Trapano laser minimo
0,10 mm standard, 0,075 mm avanzato
I PCB multistrato sono circuiti stampati realizzati mediante laminazione tre o più strati di rame con dielettrici isolanti intermedi. Gli strati di segnale interni e i piani di alimentazione/massa dedicati consentono di instradare circuiti complessi in un ingombro ridotto, migliorando al contempo la stabilità elettrica e le prestazioni EMI.
Se il progetto è limitato dalla densità di routing, dal rumore, dai segnali ad alta velocità o dalla distribuzione di potenza, passare da 2 strati a multistrato è spesso la soluzione più efficace.
1) Multistrato vs. Bifacciale (perché gli acquirenti scelgono l'aggiornamento)
Articolo
PCB multistrato
PCB bifacciale
Capacità di routing
Molto più in alto tramite strati interni
Limitato a parte superiore/inferiore
Stabilità SI/PI
Più facile con aerei dedicati
Più difficile isolare il rumore
Controllo EMI
Migliore schermatura con gli aerei
Percorsi di segnale più esposti
Dimensioni del prodotto
Schede più piccole per la stessa funzione
Sono necessarie tavole più grandi
Esigenza tipica
Progetti complessi/densi/ad alta velocità
Complessità moderata
2) Cosa consentono i PCB multistrato nei progetti reali
Gli stackup multistrato vengono scelti quando è necessario uno o più di questi risultati:
Instradamento ad alta densità per dispositivi compatti e componenti a passo fine
Impedenza controllata per percorsi di segnale ad alta velocità o RF
Distribuzione di energia più pulita utilizzando piani di alimentazione/massa
Minori EMI e diafonia attraverso la separazione degli strati e la schermatura
Stabilità meccanica per assemblaggi che devono resistere a sollecitazioni termiche o vibrazioni
3) Nozioni di base sullo stack-up (come funzionano insieme i livelli)
Una scheda multistrato solitamente include un mix di:
Strati esterni: pad dei componenti + routing del segnale principale
Strati del segnale interno: interconnessioni lunghe o dense
Piani di terra/potenza: percorsi di ritorno stabili, rumore ridotto, SI/PI migliorato
Facoltativo tramite strutture: vie passanti, vie cieche/interrate o microvie per aumentare la densità e accorciare i percorsi del segnale
Il giusto stackup è guidato da densità di routing, obiettivi di impedenza, rischio EMI e vincoli di assemblaggio.
4) Quando dovresti scegliere il multistrato
I PCB multistrato sono particolarmente indicati quando:
Due livelli non possono completare il routing senza compromettere rischiosamente la traccia
Hai bisogno interfacce ad alta velocità (e impedenza stabile)
Problemi di EMI o di messa a terra si presentano nei primi prototipi
Il recinto è stretto e le dimensioni della scheda devono ridursi
L'erogazione di potenza è sensibile e necessita di aerei dedicati
L'affidabilità richiede un comportamento termico e meccanico stabile
5) Suggerimenti DFM per migliorare la resa e le prestazioni elettriche
Pianificare l'accumulo prima del routing finale Bloccare tempestivamente lo spessore del dielettrico, la distribuzione del rame e l'ordine dei piani. Le modifiche tardive allo stacking sono una delle principali cause di loop di riprogettazione.
Utilizzare gli aerei per controllare i percorsi di ritorno I segnali ad alta velocità dovrebbero fare riferimento a piani di massa continui per ridurre rumore e radiazioni.
Mantenere le reti critiche in finestre di processo stabili Evitare di spingere ogni traccia alla minima larghezza/spazio possibile, a meno che non sia necessario: la resa cala rapidamente sul bordo.
Gestire tramite strategia per SI e costi Utilizzare vie avanzate (cieche/interrate o microvie) solo quando offrono un reale vantaggio in termini di densità o SI; altrimenti, le vie standard mantengono bassi i costi.
Bilanciare il rame per ridurre la deformazione La distribuzione simmetrica del rame aiuta a prevenire torsioni/curvature, migliorando la resa dell'assemblaggio.
6) Fattori chiave dei costi (ciò che fa cambiare rapidamente il prezzo)
Conteggio degli strati e complessità dello stackup
Strutture speciali (cieche/interrate/microvia vs. passanti standard)
Requisiti di qualità del materiale (alto TG, bassa perdita, senza alogeni, ecc.)
Requisiti di controllo dell'impedenza
Peso del rame e qualsiasi zona di rame pesante
Complessità del profilo del consiglio e utilizzo del pannello
Scelta della finitura superficiale e copertura del test
Una breve revisione DFM solitamente identifica quali driver possono essere ottimizzati senza sacrificare le prestazioni.
7) Dal prototipo alla produzione di massa
Un programma multistrato affidabile in genere segue:
DFM e conferma dello stackup → allineare le esigenze di densità, impedenza, EMI e affidabilità
Costruzione del prototipo → verificare l'assemblaggio e la stabilità elettrica
Corsa pilota → convalidare la resa e la ripetibilità
Produzione di massa → consegna stabile con controllo completo del processo
Un allineamento DFM tempestivo riduce sia i costi che i rischi di pianificazione.
8) Lista di controllo per la richiesta di preventivo (inviala per un preventivo rapido e preciso)
Articolo RFQ
Cosa fornire
Perché è importante
File di progettazione
Gerber o ODB++
Conferma la densità e le caratteristiche del routing
Accumulo di bersagli
Ordine degli strati, piano dielettrico, pesi del rame
Convalida la producibilità e SI/PI
Necessità di impedenza
Reti e target a impedenza controllata
Blocca il percorso del processo
Via bisogni
Zone solo passanti o cieche/interrate/microvia
Costi e rendimento delle unità
Obiettivi di affidabilità
Requisiti di test o standard
Imposta il materiale e il livello di convalida
Piano quantità
Prototipo / MPQ / volume annuo
Ottimizza la strategia del pannello e i tempi di consegna
Note di montaggio
Finitura, lato componente, vincoli speciali
Previene le sorprese di costruzione
Pronto per iniziare il tuo progetto PCB multistrato?
I PCB multistrato rappresentano il modo più rapido per aumentare la densità di routing, ripulire l'integrità del segnale/potenza e ridurre le dimensioni della scheda nell'elettronica complessa. Invia il tuo Gerber + stackup target + requisiti di impedenza Per una rapida revisione DFM e un preventivo. Un accordo tempestivo sullo stackup e sulla strategia di sviluppo è la via più breve per ottenere prototipi stabili e una produzione di massa senza intoppi.