Elegir un grosor de PCB incorrecto puede arruinar tu placa de circuito impreso. Este error provoca fallos mecánicos y problemas de conexión. Comprender los grosores estándar previene problemas de diseño.
El grosor de PCB estándar más común es de 1,57 mm (0,062 pulgadas), derivado de materiales antiguos como el contrachapado. Otros estándares incluyen 1,0 mm para dispositivos ligeros y 2,36 mm para equipos industriales. Necesitarás placas más gruesas para componentes pesados o aplicaciones de alta potencia.
Ahora ya conoces los conceptos básicos, pero el grosor influye en más que las medidas. Analicemos cómo se relaciona con las decisiones de diseño reales.
¿Cómo elegir el grosor de PCB adecuado para tu proyecto?
Un grosor de placa desigual rompe el ensamblaje del dispositivo. La tensión mecánica se acumula y causa grietas. Primero, concéntrate en estos requisitos fundamentales.
Seleccione el grosor teniendo en cuenta el espacio mecánico y el número de capas. Priorice la compatibilidad del conector y la tolerancia a la flexión. Los circuitos de alta potencia necesitan placas más gruesas para la disipación del calor y la estabilidad, mientras que los dispositivos delgados ahorran espacio con PCB más delgadas.
Tres Factores Clave de Selección
Considere cada aspecto del diseño por separado:
Restricciones del Dispositivo
Las medidas físicas son lo más importante. Las PCB delgadas de menos de 1 mm son compatibles con tecnología portátil. Las placas gruesas de 3 mm soportan transformadores pesados. Mida primero las dimensiones de la caja. El espacio de su caja determina el grosor mínimo. Los requisitos de flexión también son importantes. Los circuitos flexibles necesitan núcleos más delgados.
Complejidad de Apilado de Capas
El número de capas cambia las necesidades de grosor:
| Número de Capas | Grosor Recomendado | Motivo |
|---|---|---|
| 1-2 capas | 1,0-1,6 mm | Rango estándar |
| 4-6 capas | 1,6-2,0 mm | Evita huecos de laminación |
| 8+ capas | Más de 2,36 mm | Estabilidad del material |
Requisitos de rendimiento
La capacidad de gestión de potencia varía con el grosor:
- Las placas delgadas (menos de 1 mm) gestionan menos de 5 A de potencia.
- El grosor estándar de 1,57 mm es adecuado para circuitos de 5-10 A.
- Las placas gruesas de más de 2,36 mm gestionan más de 20 A sin problemas de calentamiento.
La calidad de la señal también depende del grosor. Las señales de alta frecuencia requieren un control de impedancia preciso. Los dieléctricos más gruesos permiten una mejor adaptación de impedancia para diseños de RF.
¿Cómo afecta el grosor de la placa al coste, la potencia y las señales?
Usar placas gruesas supone un gasto innecesario. El coste del material aumenta un 30 % con un grosor de 2 mm en comparación con el de 1,6 mm. Las placas delgadas generan riesgos de calor durante el ensamblaje. Revise las tres áreas de impacto.
Las placas de circuito impreso (PCB) más gruesas son más caras, pero soportan cargas de potencia más altas. Las placas delgadas causan problemas de impedancia en circuitos de alta velocidad. Cada aumento de 0,5 mm añade un 25 % al coste del material, a la vez que mejora el rendimiento térmico en un 15 %.
La triple compensación
El espesor de la PCB implica compromisos inevitables:
Factores de coste
El gasto en material aumenta linealmente con el espesor. Los costes de procesamiento también aumentan:
- El tiempo de taladrado se duplica para placas de 2 mm frente a las de 1 mm
- Los ciclos de laminación tardan un 20 % más
- El uso de cobre aumenta un 30 % con un peso de 2 oz
| Reglas de gestión de potencia La gestión térmica depende del volumen de la placa: |
Grosor | Capacidad térmica | Aplicaciones adecuadas |
|---|---|---|---|
| 0,8 mm | Bajo | Sensores de batería | |
| 1,57 mm | Medio | Electrónica de consumo | |
| 3,0 mm | Alto | Controladores de motor |
Cambios en el comportamiento de la señal
Las pistas se comportan de forma diferente a distintas alturas:
- Las placas delgadas presentan dificultades con la impedancia por debajo de 4 GHz.
- El grosor estándar mantiene la integridad de la señal hasta 10 GHz.
- Las placas gruesas distorsionan las señales de alta velocidad a través de las vías.
La pérdida de señal aumenta 0,5 dB por milímetro de grosor en los circuitos de RF. Los diseños de impedancia controlada requieren una consistencia del grosor dentro del ±10 %.
¿Qué grosor tiene una PCB estándar de 2 capas?
¿Estás diseñando una PCB de 2 capas? Un grosor incorrecto provoca fallos en el conector. Recuerdo un prototipo que no encajaba en su interfaz. El estándar evita estos desastres.
La mayoría de las PCB de 2 capas utilizan un grosor de 1,57 mm (0,062"). Esto coincide con las profundidades de conectores universales, como las ranuras PCIe. Otros grosores incluyen 1,0 mm para dispositivos portátiles y 2,0 mm para convertidores de potencia que requieren mayor rigidez.
¿Por Qué 1,57 mm Domina?
Varios factores mantienen este estándar:
Ecosistema de Fabricación
Más del 90% de los fabricantes tienen en stock materiales de 1,57 mm. Las líneas de producción calibran la maquinaria para este grosor. Las desviaciones causan retrasos en la fabricación y costos adicionales.
Consideraciones Mecánicas
Las placas delgadas de 1,0 mm se flexionan durante la soldadura. Las opciones más gruesas de 2,0 mm desperdician material. Balanzas estándar de 1,57 mm:
- Soporte de peso del componente
- Estabilidad del proceso de ensamblaje
- Compatibilidad del conector
| Cuándo desviarse Seleccione alternativas para casos especiales: |
Grosor | Caso de uso | Beneficio |
|---|---|---|---|
| 1,0 mm | Rastreadores portátiles | Ahorro de espacio | |
| 2,0 mm | Maquinaria de alta vibración | Resistencia a la vibración | |
| 1,57 mm | Dispositivos de uso general | Rentabilidad |
Los conectores de borde requieren un control estricto del grosor. Las ranuras PCIe toleran una variación de tan solo ±0,1 mm. Confirme las especificaciones de la interfaz antes de seleccionar opciones no estándar.
Conclusión
El grosor de la PCB afecta el coste, el rendimiento y la fiabilidad. El grosor predeterminado es de 1,57 mm para la mayoría de los proyectos. Elija alternativas solo cuando los requisitos especiales lo exijan.
