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Descripción general de las PCB de 8 capas

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La importancia de las placas de circuito impreso (PCB) en diversos dispositivos electrónicos es evidente. A medida que los productos electrónicos se vuelven más pequeños y potentes, la demanda de capas de PCB también aumenta.


Anteriormente, las PCB de 2 o 4 capas podían satisfacer las necesidades, pero en los diseños actuales de alta velocidad y alta densidad, las PCB de 8 capas son a veces más adecuadas. No solo ofrecen funciones más robustas, sino que también garantizan una mejor estabilidad de la señal y una distribución de energía más eficiente.


Este artículo le presentará exactamente qué es una PCB de 8 capas, cuáles son las configuraciones comunes de PCB de 8 capas que existen, cuál es su espesor de PCB estándar y los puntos clave a tener en cuenta durante el diseño y la fabricación, para ayudarlo a cumplir con los requisitos de desarrollo de productos complejos.

       

¿Qué es una PCB de 8 capas?


PCB de 8 capas     

Una PCB de 8 capas es una placa de circuito compuesta por ocho capas de cobre y materiales aislantes prensadas entre sí. Estas capas se conectan mediante vías. Su estructura suele incluir la capa de señal, la capa de alimentación, la capa de tierra y la capa de enrutamiento interno.


En comparación con las placas de circuito convencionales, la PCB de 8 capas permite un enrutamiento más complejo, lo que facilita el diseño de circuitos más complejos. Además, proporciona una transmisión de señal más estable y una mayor capacidad antiinterferente.


La PCB de 8 capas es especialmente adecuada para dispositivos electrónicos de alta velocidad con requisitos de alto rendimiento, como servidores, instrumentos médicos y sistemas de comunicación.


Diferentes tipos de apilamientos de PCB de 8 capas


Apilamiento de PCB de 8 capas


La estructura de apilamiento de PCB de 8 capas se refiere a la disposición de las capas dentro de la PCB y a la función de cada una. Las diferentes estructuras de apilamiento de PCB afectan directamente el rendimiento de la placa de circuito impreso, por ejemplo, si la señal sufrirá interferencias, si la fuente de alimentación es estable o si la placa se calentará excesivamente, etc.


Elegir la estructura de apilamiento de PCB de 8 capas adecuada puede aumentar la estabilidad de la señal de la PCB, mejorar su capacidad antiinterferente y optimizar la eficiencia de la fuente de alimentación. A continuación, se presentan varios apilamientos de PCB de 8 capas comunes y sus aplicaciones más adecuadas:


1. Señal / Tierra / Señal / Alimentación / Tierra / Señal / Tierra / Señal


•  Ideal para diseños con requisitos de alta integridad de señal, como placas base de servidores y comunicaciones de alta velocidad.


•  Beneficios: Baja interferencia, señales estables, ideal para circuitos de alta velocidad.


2. Señal / Tierra / Señal / Alimentación / Alimentación / Señal / Tierra / Señal


•  Adecuado para circuitos de alta velocidad, como placas de procesador de alto rendimiento.


•  Las capas de alimentación duales proporcionan suficiente corriente, mientras que dos capas de tierra ayudan a reducir el ruido, lo que garantiza un funcionamiento estable.


3. Señal / Señal / Tierra / Señal / Señal / Alimentación / Tierra / Señal


•  Ideal para dispositivos de señal mixta (analógica + digital), como placas de procesamiento de audio.


•  La capa intermedia separa las señales analógicas y digitales, evitando la diafonía.


4. Señal / Tierra / Señal / Señal / Señal / Tierra / Alimentación / Señal


•  Ideal para dispositivos inalámbricos o RF, como módulos Bluetooth/Wi-Fi.


•  Varias capas de tierra mejoran el blindaje, reducen la interferencia de la señal y mejoran la claridad de la señal de alta frecuencia.


5. Señal / Alimentación / Tierra / Señal / Señal / Tierra / Alimentación / Señal


•  Adecuado para circuitos digitales de alta velocidad.


•  Las capas de tierra y de alimentación alternas aíslan el ruido y mejoran la integridad de la señal.


6. Señal / Tierra / Alimentación / Señal / Señal / Alimentación / Tierra / Señal


•  Proporciona espacio de enrutamiento flexible y distribución de energía equilibrada.


•  Ideal para tableros de control que requieren múltiples módulos funcionales.


En resumen, los diferentes apilamientos de PCB de 8 capas son adecuados para distintos usos. Ya sea que se trate de señales de alta velocidad, una combinación de señales analógicas y digitales, o comunicación inalámbrica, las estructuras de apilado son todas diferentes. Elegir la estructura correcta aumenta la estabilidad de la PCB de 8 capas, la claridad de la señal y la fiabilidad del funcionamiento. Al diseñar, es fundamental seleccionar la estructura de apilado más adecuada según los requisitos específicos.


Espesor estándar de PCB de 8 capas


El grosor estándar de una PCB de 8 capas suele oscilar entre 1.6 mm (63 milésimas de pulgada) y 2.4 mm (94 milésimas de pulgada), dependiendo del grosor de la lámina de cobre y del material del preimpregnado/núcleo elegido. Sin embargo, el grosor final también puede verse afectado por los siguientes factores:


Espesor de PCB de 8 capas

  

 Espesor del cobre (por ejemplo, 1 oz, 2 oz)


• Espaciado de capas dieléctricas


• Tipos de materiales utilizados en el apilado de PCB


Los PCB más gruesos tienen mayor resistencia y son menos propensos a doblarse, lo que los hace adecuados para equipos industriales, mientras que los PCB más delgados son más adecuados para dispositivos de tamaño pequeño, como teléfonos móviles o dispositivos portátiles.


En el diseño real, el grosor estándar de la PCB debe determinarse en función de las características del circuito, como el control de impedancia, la necesidad de disipación de calor y la capacidad de producción de la fábrica. Un grosor adecuado también garantiza que la PCB se instale sin problemas en la carcasa y se conecte al conector sin afectar el ensamblaje del producto.


PCB de 8 capas


Consideraciones clave para el diseño de PCB de 8 capas


Al diseñar una PCB de 8 capas, además de cumplir con los requisitos funcionales, es fundamental considerar exhaustivamente el rendimiento eléctrico, la estabilidad estructural y los procesos de fabricación. Un diseño excelente no solo debe tener un buen rendimiento, sino también ser fabricable, ensamblable y duradero.


A continuación se presentan algunas recomendaciones de diseño clave:


1. Disposición de capas:


Una disposición de PCB de 8 capas bien planificada garantiza una distribución adecuada de las capas de señal, energía y tierra, optimizando la eficiencia de enrutamiento y el rendimiento general.


2. Control de impedancia:


Para señales de alta velocidad, la impedancia de las pistas debe ajustarse estrictamente. Se recomienda utilizar herramientas de simulación combinadas con el apilamiento específico de la PCB para calcular con precisión el ancho y el espaciado de las pistas, garantizando así la integridad de la señal.


3. Simetría estructural:


Mantener la simetría entre las capas superior e inferior de PCB ayuda a evitar deformaciones durante la laminación, mejorando la resistencia mecánica del producto final.


4. A través del diseño:


El uso adecuado de orificios pasantes, vías ciegas o vías enterradas según los requisitos espaciales y eléctricos puede optimizar la eficiencia del enrutamiento y reducir la interferencia de la señal.


5. Gestión térmica:


El enrutamiento de alta densidad y los componentes de alta potencia pueden provocar sobrecalentamiento localizado. Por lo tanto, es necesario diseñar rutas de disipación de calor eficaces, como añadir capas de cobre térmico o incorporar vías térmicas.


6. Selección de materiales:


Para aplicaciones que requieren señales de alta velocidad o alta frecuencia, priorice los materiales con baja pérdida dieléctrica y rendimiento estable.


7. Tolerancias de fabricación:


Se deben reservar tolerancias de producción suficientes en el diseño para garantizar parámetros clave como El espesor estándar de PCB se alinea con las capacidades de fábrica y los estándares de calidad.


Al implementar estas medidas, una PCB de 8 capas puede lograr un buen equilibrio entre funcionalidad, confiabilidad y capacidad de fabricación, garantizando en última instancia un rendimiento y una calidad óptimos del producto.


PCB de 8 capas


Fabricación de PCB de 8 capas


La fabricación de una PCB de 8 capas implica la laminación secuencial de múltiples capas de PCB bajo calor y presión. Los pasos clave incluyen:


1. Preparación del núcleo y del preimpregnado


2. Imagen y grabado de la capa interna


3. Apilamiento de capas y laminación


4. Perforación y enchapado de vías


5. Imagen y grabado de la capa exterior


6. Acabado superficial, máscara de soldadura y serigrafía.


7. Pruebas eléctricas e inspección de calidad


Mantener un control estricto del proceso durante la fabricación es esencial para preservar la integridad de la construcción de la PCB, especialmente cuando se utilizan materiales avanzados o características de líneas finas.



Conclusión


La PCB de 8 capas es ideal para sistemas electrónicos de alto rendimiento. Gracias a un diseño racional de la estructura de apilamiento de la PCB de 8 capas, un control estricto del espesor estándar de la PCB y la optimización de la estructura general, se puede mejorar significativamente la estabilidad y el rendimiento del producto.


Ya sea que esté desarrollando electrónica médica, sistemas de control industrial o equipos de red, dominar el diseño y la fabricación de PCB de 8 capas le dará a su proyecto una ventaja técnica.


sobre el autor

John william

John cuenta con más de 15 años de experiencia en la industria de PCB, centrándose en la optimización eficiente de los procesos de producción y el control de calidad. Ha liderado con éxito equipos para optimizar los diseños de producción y la eficiencia de fabricación en diversos proyectos de clientes. Sus artículos sobre la optimización de los procesos de producción de PCB y la gestión de la cadena de suministro ofrecen referencias prácticas y orientación para los profesionales del sector.

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