¿Cuáles son las ventajas y desventajas del grosor de PCB más delgado (1.6 mm o 0.063 '')?

Para abordar el problema de la señal, es mejor acercarse al plano (hay una altura crítica en la que la inductancia / resistencia se vuelven iguales, y al disminuir la impedancia, aumenta la impedancia, pero es un tema complejo, extenso y poco estudiado; consulte el libro abajo para detalles)

Según Henry Ott ( Ingeniería de Compatibilidad Electromagnética - un libro verdaderamente excelente), los principales objetivos de la pila de PCB son:

1. A signal layer should always be adjacent to a plane.
2. Signal layers should be tightly coupled (close) to their adjacent planes.
3. Power and ground planes should be closely coupled together.*
4. High-speed signals should be routed on buried layers located between
planes. The planes can then act as shields and contain the radiation from
the high-speed traces.
5. Multiple-ground planes are very advantageous, because they will lower
the ground (reference plane) impedance of the board and reduce the
common-mode radiation.
6. When critical signals are routed on more than one layer, they should be
confined to two layers adjacent to the same plane. As discussed, this
objective has usually been ignored.

Continúa diciendo que, como generalmente no se pueden lograr todos estos objetivos (debido al costo de capas adicionales, etc.) los dos más importantes son los primeros dos (tenga en cuenta que la ventaja de tener la señal más cerca del el plano supera la desventaja de la menor potencia / acoplamiento a tierra, como se señala en el objetivo 3) Minimizar la traza sobre el plano minimiza el tamaño del bucle de señal, reduce la inductancia y también reduce la dispersión de la corriente de retorno en el plano. El siguiente diagrama muestra la idea:

Problemasdeensamblajeparatablerosdelgados

Nosoyunexpertoenlosproblemasdeensamblajerelacionadosconelusodeestetablero,porloquesolopuedoadivinarlosproblemaspotenciales.Solohetrabajadocontablas>0,8mm.Sinembargo,realicéunabúsquedarápidayencontréalgunosenlacesqueenrealidadparecencontradecirelaumentodelafatigadelasjuntasdesoldaduraqueseanalizaacontinuaciónenmicomentario.Semencionaunadiferenciadehasta2vecesenlavidadefatigapara0,8mmencomparacióncon1,6mm,peroestoessoloparalosCSP(Paquetesdeescaladeviruta),porloqueesnecesarioinvestigarcómosecompararíaestoconuncomponentedeorificiopasante.Pensándolobien,estotieneciertosentido,yaquesielPCBpuedeflexionarseligeramenteenelmovimiento,loquegeneraunafuerzaenelcomponente,puedealiviarelestrésenlajuntadesoldadura.Tambiénsediscutencosascomoeltamañodelaalmohadillayladeformación:

Link 3 (información similar a los dos enlaces anteriores)
Enlace 4 (discusión del ensamblaje de PCB de 0.4 mm)

Como se mencionó, lo que sea que descubra en otro lugar, asegúrese de hablar con su PCB y sus casas de ensamblaje para ver cuáles son sus pensamientos, qué son capaces de hacer y qué puede hacer en cuanto al diseño para asegurarse de que se logre el rendimiento óptimo.
Si sucede que no puede encontrar datos satisfactorios, sería una buena idea obtener algunos prototipos y realizar sus propias pruebas de estrés (o conseguir un lugar adecuado para que lo haga por usted). De hecho, hacer esto independientemente de IMO es esencial.

Una ventaja no mencionada hasta ahora es que puedes hacer agujeros más pequeños en una tabla más delgada. Existe una relación de aspecto máxima (la relación entre la profundidad de la perforación y el diámetro de la perforación) para una perforación mecánica (en realidad también para una perforación láser, pero esa es otra historia).

Por lo tanto, un tablero más delgado puede tener vías más pequeñas, lo que tendrá una capacidad más baja (todo lo demás igual).

El mayor problema es la debilidad. En particular, si los está ejecutando a través de un proceso de ensamblaje, la máquina pick-and-place tenderá a flexionar la placa cuando empuja los componentes en su lugar y puede causar un "rebote" que puede hacer que los componentes colocados previamente queden fuera de posición. Es probable que las tablas también se deformen con el tiempo, pero no estoy seguro de eso.

Y lo obvio: ¡producto final más pequeño! ¡Si estás haciendo un reloj digital, 1.6mm es enorme! Reproductores de MP3, dispositivos electrónicos portátiles, posiblemente cámaras, teléfonos, etc. similares. En estos tamaños de tablero, la debilidad no es un problema.

Me ocuparé de sus ideas, pero fuera de orden:

  

• Problemas con el proceso de ensamblaje con componentes pesados
  
• Problemas con el giro de PCB
  

Estos son definitivamente un problema. Al acabar de hacer un diseño con un grosor de 1 mm y unas dimensiones de 3 "x 6", el tablero es notablemente más flexible que un tablero de 1,6 mm. Puedo imaginar que esto puede llevar a problemas con las partes dañadas con el tiempo, especialmente si la placa debe ser forzada físicamente (como en un conector de tarjeta de borde) en uso normal.

Mi organización también fabrica tableros mucho más pequeños (0.5 "x 1.5") con un grosor de 1 mm en volúmenes de producción, y no hay problemas en estas dimensiones.

  

• Mejor interplano de capacitancia y mejor desacoplamiento de potencia.
  
• Mejor acoplamiento del plano de la pista.
  

Para estos objetivos, una placa multicapa es una mejor solución. Con una placa multicapa, puede reducir la separación del plano fácilmente hasta 0,1 mm. Para los tableros de 2 capas, no creo que deba ir por debajo de los 0,8 mm, incluso para tableros muy pequeños.

  

• Costo extra. Sin grosor estándar.
  

No veo esto como un problema importante. Las tiendas de tableros almacenan diferentes espesores de materiales para poder construir tableros de múltiples capas para cualquier pila que soliciten sus clientes. Se puede construir fácilmente una solicitud de una placa de 2 capas con un grosor diferente a 1.6 mm a partir de este material, pero verifique con su proveedor qué grosores tienen a la mano, o pueden obtener rápidamente, antes de comprometerse con un diseño en particular. .

Cuando se habla de PCB de RF, la línea de transmisión más simple es la línea de microstrip. Para una impedancia característica Z0, el ancho de la microcinta disminuye a medida que disminuye el grosor de la PCB. Ejemplo: si f = 1 GHz y el dielétrico tiene Er = 4.5, para realizar una microcinta de 50 ohmios sería necesario que el microstrip tenga un ancho de 2,97288 mm en una PCB de 1,6 mm de grosor, mientras que los mismos 50 ohmios se pueden lograr con una Microstip de 1,47403 mm de ancho en un PCB de 0,8 mm (se omiten otros parámetros).