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PCB de plano posterior

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Orgulloso de servir

Nuestros servicios de fabricación de placas de circuito impreso se pueden aplicar en cualquier mercado. No importa la industria, nos esforzamos por crear productos que superen las expectativas de cada cliente.
Nuestro talentoso equipo determina rápidamente el mejor camino de acción y entrega el producto final que necesita, para que pueda avanzar según lo previsto. Estamos orgullosos de servir a las industrias militar, médica, eléctrica y comercial.
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DESCRIPCIÓN GENERAL

Artículo PCB flexible PCB rígido-flexible PCB rígido
Capa máxima 8L 36L 60L
Trazado/espacio mínimo de capa interior 3/3mil 3/3mil 3/3mil
Trazado/espacio mínimo de capa exterior 3,5/4 mil 3,5/4 mil 3/3mil
Cobre máximo de la capa interna 2 onzas 6 onzas 6 onzas
Capa exterior de cobre máx. 2 onzas 3 onzas 6 onzas
Perforación mecánica mínima 0,1 mm 0,15 mm 0,15 mm
Perforación mínima con láser 0,1 mm 0,1 mm 0,1 mm
Relación de aspecto (perforación mecánica) 10:1 12:1 20:1
Relación de aspecto (perforación láser) / 1:1 1:1
Tolerancia del orificio de ajuste a presión ±0,05 mm ±0,05 mm ±0,05 mm
Tolerancia a la PTH ±0,075 mm ±0,075 mm ±0,075 mm
Tolerancia NPTH ±0,05 mm ±0,05 mm ±0,05 mm
Tolerancia del avellanado ±0,15 mm ±0,15 mm ±0,15 mm
Espesor del tablero 0,1-0,5 mm ±0,1 mm 0,4-8mm
Tolerancia del espesor del tablero (<1,0 mm) ±0,05 mm ±0,1 mm ±0,1 mm
Tolerancia del espesor del tablero (≥1,0 mm) / ±10% ±10%
Tolerancia de impedancia De un solo extremo: ±5Ω(≤50Ω),±10%(>50Ω) De un solo extremo: ±5Ω(≤50Ω),±10%(>50Ω) De un solo extremo: ±5Ω(≤50Ω),±7%(>50Ω)
Diferencial: ±5Ω(≤50Ω), ±10%(>50Ω) Diferencial: ±5Ω(≤50Ω), ±10%(>50Ω) Diferencial: ±5Ω(≤50Ω), ±7%(>50Ω)
Tamaño mínimo del tablero 5*10mm 10*10mm 10*10mm
Tamaño máximo del tablero 9*14 pulgadas 22,5*30 pulgadas 22,5*30 pulgadas
Tolerancia de contorno ±0,05 mm ±0,1 mm ±0,1 mm
BGA mín. 7mil 7mil 7mil
SMT mínimo 7*10mil 7*10mil 7*10mil
Tratamiento de superficies ENIG, dedo dorado, plata de inmersión, estaño de inmersión, HASL (LF), OSP, ENEPIG, oro flash; chapado en oro duro ENIG, dedo dorado, plata de inmersión, estaño de inmersión, HASL (LF), OSP, ENEPIG, oro flash; chapado en oro duro ENIG, dedo dorado, plata de inmersión, estaño de inmersión, HASL (LF), OSP, ENEPIG, oro flash; chapado en oro duro
Máscara para soldar Máscara de soldadura verde/PI negro/PI amarillo Máscara de soldadura verde/PI negro/PI amarillo Verde,Negro,Azul,Rojo,Verde mate
Liquidación mínima de máscara de soldadura 3mil 1,5 mil 1,5 mil
Presa de máscara de soldadura mínima 8mil 3mil 3mil
Leyenda Blanco, Negro, Rojo, Amarillo Blanco, Negro, Rojo, Amarillo Blanco, Negro, Rojo, Amarillo
Ancho/alto mínimo de leyenda 4/23 mil 4/23 mil 4/23 mil
Ancho del filete 1,5 ± 0,5 mm 1,5 ± 0,5 mm /
Arco y giro / 0.05% 0.3%
Tabla de contenido
Artículo principal (H2)

¿No es sorprendente siquiera pensar en cómo nuestros teléfonos inteligentes permiten una conversación y una transferencia de datos perfectas? ¡Todo esto es posible gracias a un tipo de PCB también conocido como PCB de panel posterior! Es este circuito impreso el que proporciona sinergia a todos los demás componentes micro y macro de la mayoría de los dispositivos electrónicos. Por lo tanto, permite que el dispositivo le simplifique las tareas diarias. 

Aquí, en este artículo, profundizaremos un poco más para arrojar más luz sobre los PCB de placa posterior, cuáles son exactamente sus funciones y mucho más. Pero antes de entrar en estos detalles minuciosos, es esencial tener una buena comprensión de los distintos tipos de estos backplanes y lo que los hace únicos per se. 

¿Qué es un plano posterior?

Para facilitarle la comprensión, estos backplanes son los dispositivos que constituyen la columna vertebral de nuestro cuerpo. Es gracias a ellos que podemos enviar mensajes de texto a nuestros amigos y compartir nuestros momentos felices en forma de imágenes y vídeos. Los backplanes son los componentes básicos de la mayoría de los dispositivos modernos. 

Al proporcionar las conexiones y vías necesarias, la PCB del panel posterior garantiza que estos componentes puedan intercambiar información sin problemas. Por lo tanto, los componentes como bits de memoria, dispositivos enchufables y tarjetas de computadora están conectados mediante dispositivos de placa posterior. 

Tipos de placas posteriores

Los dos tipos de backplanes más comunes se explican a continuación con sus características.

Planos posteriores activos

Estos backplanes ayudan a integrar componentes activos como procesadores, controladores o sistemas de enrutamiento. El objetivo principal de estos componentes es permitir que el backplane procese, administre y manipule activamente los datos que lo atraviesan.

Características de los backplanes activos

  • Usan procesadores, controladores o circuitos especiales para administrar datos, cambiar la forma en que se envían e incluso agregar cosas interesantes como seguridad adicional o sistemas de respaldo.
  • Los backplanes activos tienen herramientas para fortalecer las señales, reducir el ruido y corregir errores. Se aseguran de que los datos se mantengan claros, incluso si viajan muy lejos. 
  • Los backplanes activos son más sofisticados y complejos. Están repletos de piezas inteligentes que pueden hacer mucho, pero como son más avanzadas, fabricarlas puede ser más complicado y costar más.
  • Debido a que los backplanes activos tienen partes activas que usan energía, es posible que se calienten cuando están funcionando. 

Planos posteriores pasivos

No tienen potencia informática interna y funcionan como un sistema de conexión básico. No gestionan ni procesan activamente los datos que pasan a través de ellos; en cambio, ofrecen las conexiones físicas y las rutas necesarias para la transferencia de datos entre módulos o tarjetas dentro de un sistema.

Características de los backplanes inactivos

  • Para facilitar las conexiones parciales, el intercambio de señales y el intercambio de energía, se componen de conectores, vías y trazas. Sin embargo, a diferencia de los activos, no modifican ni analizan los datos.
  • No existen herramientas especiales en los backplanes pasivos para corregir señales. 
  • Esto significa que las señales pueden volverse un poco borrosas o más débiles si viajan demasiado lejos, ya que no tienen amplificadores ni circuitos especiales para mantenerlas fuertes.
  • Estos backplanes son sencillos. No son sofisticados y no tienen partes inteligentes en su interior. 
  • Debido a que no tienen partes activas como los procesadores, los backplanes pasivos no generan mucho calor cuando están funcionando. 
Placa base PCB 1 de Globalwell

Tipos de buses de backplane

Los backplanes, tanto activos como pasivos, pueden tener puentes que actúan como conectores, uniendo dos buses del mismo tipo o de diferentes tipos dentro de sistemas industriales.

  • Arquitectura estándar de la industria (ISA): maneja datos de 16 bits a una velocidad de reloj de 8 MHz para dispositivos de E/S.
  • ISA extendido (EISA): versión mejorada de ISA, capaz de realizar transferencias de datos de 32 bits.
  • Interconexión de componentes periféricos (PCI): un sistema de bus local en computadoras de alta gama que transfiere 32 o 64 bits de datos a una velocidad de reloj de 33 MHz.
  • PCI compacto (cPCI): utiliza los estándares eléctricos del bus PCI pero está empaquetado en un bus Versa Module Eurocard (VME), combinando sus características.
  • VME Bus (VMEbus): un dispositivo resistente de 32 bits que se utiliza ampliamente en aplicaciones industriales, comerciales y militares.

Los diferentes tipos de autobuses son como herramientas en una caja de herramientas, cada uno con sus propias ventajas para los sistemas industriales. Se diferencian en la cantidad de datos que pueden mover, en su resistencia y en dónde funcionan mejor.

Ahora, estos autobuses pueden unirse gracias a los puentes. Estos puentes les ayudan a comunicarse entre sí, lo que los convierte en un gran equipo para todo tipo de trabajos en industrias. Este trabajo en equipo los hace aptos para diferentes tareas y funcionan bien juntos, facilitando las cosas para diversos usos industriales.

Material utilizado en la fabricación de PCB de placa posterior

El material utilizado para fabricar PCB de placa posterior se elige porque tiene cualidades especiales que funcionan bien para enviar señales rápidamente, garantizar que las cosas sean confiables y controlar el calor. Aquí están los materiales importantes:

Material de sustrato

FR-4: Es un material común y económico que es fuerte y mantiene las cosas aisladas. La gente lo usa mucho en backplanes normales.

Laminados de alta velocidad (p. ej., Rogers, Isola): Estos son materiales sofisticados. Ayudan a que las señales se muevan más rápido al reducir su pérdida. Eso es muy importante para obtener datos rápidos.

láminas de cobre

Lámina de cobre estándar: Éste es bueno conduciendo electricidad y puede doblarse fácilmente. Generalmente está dentro del backplane.

Lámina de cobre pesada: Es más grueso y soporta más electricidad. Lo usan en lugares que necesitan mucha energía o para mantener las cosas frescas.

Recursos prenatales

Preimpregnado a base de epoxi: Garantiza que las capas se adhieran firmemente y permanezcan intactas adhiriéndolas entre sí. Las máscaras de soldadura son un tipo de capa protectora que se aplica sobre el cobre para evitar la oxidación y facilitar la soldadura.

Superficie terminada

ENIG, HASL y OSP: Los recubrimientos mejoran la soldabilidad de las superficies de cobre y protegen contra el deterioro por oxidación.

Materiales para la gestión térmica.

Sustratos con conductividad térmica.: Ayuda a mantener la temperatura del backplane.

Almohadillas térmicas/Vias: debajo de los componentes calientes para evitar el sobrecalentamiento, funcionan de manera similar a los refrigeradores.

PCB del plano posterior de Globalwell

Arquitectura de backplane: construyendo los cimientos

Para su beneficio, la estructura del backplane cubre todos los detalles sobre diseño físico, conectividad, métodos de señalización y diseño general. 

Diseño de conexión

En primer lugar, hay que conocer el flujo de datos y comprender cómo se comunica cada elemento entre sí. Recopile información sobre la cantidad de datos que comparte cada parte y qué conexión funciona mejor para ellos, como Ethernet o PCIe. 

Elegir los conectores correctos

Entonces, llega el momento de elegir los conectores. Descubra si deben sobresalir o encajar directamente. Además, la forma en que se colocan los conectores, ya sea empujados, soldados o de tipo elastómero blando.

Planificando las tragamonedas

Luego, decide cuántas ranuras se necesitan para que todas estas piezas encajen cómodamente. Asegúrese de que no estén demasiado apretados en cuanto a espacio y que puedan respirar fácilmente para refrescarse.

Disposición física

Existen diferentes estándares como ATCA o cPCI, y usted decidirá dónde van los conectores de alimentación y las guías de tarjetas.

Diseño electrico

Primero, hay que trabajar en la distribución de energía. Estás investigando cómo fluye la energía desde el sistema a cada pequeña parte. Las gruesas vías de alimentación y muchos condensadores diminutos garantizarán que todo reciba energía limpia.

Capas de backplane

El backplane es como un sándwich con muchas capas. Mantenga estas capas consistentes con los materiales y el grosor adecuados para controlar cómo viajan las señales.

Señal

Cuando se trata de líneas de reloj y datos importantes, asegúrese de que estén cerca de sus planos de referencia. Los anchos y espacios coincidentes mantienen las cosas fluidas para las señales.

Colocar componentes

Mantenga las resistencias, condensadores, etc., lo suficientemente cerca de los conectores. Asegúrese de colocar los controladores y elementos activos en los lugares correctos. 

Cancelación de ruido

Utilice juntas y filtros para mantener bajo el ruido eléctrico y, de esta manera, la señal también permanecerá clara y limpia.

Diseño mecanico

Hay guías y ranuras adecuadas para la inserción de tarjetas. Puede agregar refuerzos para que la placa de circuito no se doble bajo el peso de la tarjeta. Utilice siempre conectores fuertes para asegurar los elementos correctamente.

Mantenerse fresco y resistente

Asegúrese de que el flujo de aire sea bueno para enfriar. Puedes utilizar materiales especiales para alejar el calor. Agregue soporte para las partes calientes y asegúrese de que todo pueda sacudirse un poco sin desmoronarse.

Especificaciones de PCB para el backplane

He aquí un vistazo más de cerca a sus especificaciones:

Número de capas

Esto simplemente indica la cantidad de capas que están dispuestas dentro del backplane. Los más avanzados tienen múltiples capas para gestionar todas las conexiones y garantizar un correcto funcionamiento.

tipo de sustancia

Se relaciona con la composición del backplane, como el uso de materiales convencionales como FR-4 o materiales particulares de alta velocidad. Estos materiales fueron elegidos por su resistencia, resistencia al calor y capacidades de transmisión de señales.

Peso y espesor del cobre.

Esto explica el peso y el espesor de la estructura de capas de cobre. A veces se utiliza cobre más grueso para mejorar la potencia o el control del calor.

Trazar amplitud y distancia

Esto se refiere al ancho y la separación entre hilos de los cables. Debido a que influye en qué tan bien viajan las señales y mantienen su intensidad, el espaciado es significativo.

Control de impedancia

El control de la impedancia es necesario para mantener estable la cantidad de señal en los cables para que no cambie mucho. Esto ayuda a que las señales se mantengan fuertes y estables.

Superficie terminada

Es como poner una capa sobre piezas metálicas para evitar que se oxiden o dificultar su soldadura.

Tamaño del anillo anular y taladro

Si desea organizar los elementos en la placa posterior, asegúrese de verificar el tamaño de los orificios y el espacio alrededor de ellos.

Estándares y tolerancias

Siguiendo ciertas reglas, asegúrese de que el backplane funcione bien y pueda confiar en él.

Dimensiones y factor de forma

Se trata simplemente de qué tan grande y qué forma tiene el backplane. Puede seguir algunas formas regulares o ser único para trabajos específicos.

Consideraciones de gestión térmica

Se trata de manejar el calor que genera el backplane. Puedes diseñarlos de tal manera que se mantengan frescos.

Parámetros de integridad de la señal.

Es importante que las señales que se mueven a través del backplane se mantengan fuertes. Comprueban cosas como cómo actúan las señales, especialmente cuando se mueven rápidamente.

Ventajas de las placas posteriores de PCB

Éstos son algunos de los beneficios examinados con más detalle: 

Actualizaciones simples

No es necesario empezar desde cero para agregar o reemplazar componentes. Esto contribuye a la mejora gradual de su sistema.

Combina y contrasta

Piezas de varias marcas que pueden funcionar bien juntas. Es similar a recibir muchas marcas de ladrillos de construcción compatibles.

La reparación es fácil

Si algo sale mal, no será demasiado difícil reemplazar la parte dañada. Esto da como resultado un tiempo de inactividad más corto para un sistema que funciona mal y menores costos de reparación.

Conserva el espacio

Piense en ello como un rompecabezas en el que caben muchas piezas en un solo tablero grande. Es excelente para conservar espacio, especialmente si tienes poco espacio.

No hay problemas con la señal.

Están diseñados para mantener las señales claras y fuertes. Esto ayuda a garantizar que los datos viajen sin problemas y sin ningún problema.

Desventajas de los PCB de placa posterior

Algunas de las desventajas son:

Difícil de hacer

Hacer backplanes es difícil y costoso porque necesitan cableado exacto y muchas capas en la placa. Esto puede llevar mucho tiempo y dinero.

Las señales se cansan.

Cuando las rutas de datos son largas en los backplanes, las señales pueden debilitarse, especialmente a altas velocidades. Esto puede causar problemas como la pérdida de bits de datos o señales ruidosas, lo que se vuelve más difícil de solucionar a medida que aumentan las velocidades.

Problemas de calor

Debido a que los backplanes tienen muchas piezas muy juntas, pueden calentarse bastante. Controlar este calor es importante para que todo funcione sin problemas y evitar que las piezas se desgasten demasiado pronto.

Límites de actualizaciones

Aunque son ampliables, a veces no se pueden añadir piezas específicas porque no hay espacio o las conexiones no funcionan. Esto podría significar tener que cambiar todo el backplane sólo para actualizar una pieza.

Todos los huevos en una sola canasta

Si algo sale mal con el backplane, todo el sistema podría fallar. Es como si se rompiera el interruptor principal de tu casa, todas las luces y dispositivos conectados a él dejaran de funcionar. Por lo tanto, asegurarse de que sea súper confiable es crucial.

¡Es hora de terminar!

Puede que el héroe oculto, la PCB del panel posterior, no llame la atención, pero es crucial en el mundo tecnológico actual. Ha recorrido un largo camino desde el cableado básico hasta convertirse en rutas de datos súper rápidas dentro de los dispositivos. A medida que seguimos pidiendo mejor tecnología, estos PCB de placa posterior siguen siendo muy importantes y dan forma al funcionamiento de nuestros dispositivos ahora y en el futuro.

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