¿Por qué los PCB siempre tienen un número par de capas?

Al observar muchas fab de PCB en línea, al especificar una placa y cargar sus gerbers, a menudo selecciona cuántas capas debe tener su placa. Invariablemente, las opciones son siempre múltiplos de dos.

¿Por qué se espera eso? Si bien tiene tres capas, arrojar un plano de tierra no es un gran problema, pero ¿cuál es el razonamiento detrás de mantener siempre los números pares?

Es posible hacer tableros multicapa con un número impar de capas, pero no son estándar, no hay ahorro de costos y hay otro problema: el apilamiento asimétrico tenderá a provocar deformaciones y torsiones excesivas, particularmente después de soldar.

Los apilamientos están hechos de núcleos con cobre en cada lado, separados por un aislante pre-preg, por lo que naturalmente vienen en pares. Es mejor agregar otra capa de enrutamiento o plano de tierra que usar capas impares.

Editar: como Brian y otros han señalado, los tableros de una sola capa son una excepción. Presumiblemente debido a que la capa de aluminio está en el exterior de un núcleo laminado relativamente grueso, no parece mostrar tanta tendencia a deformarse (aunque he tenido problemas con grandes paneles fenólicos basados ​​en papel después de la soldadura por ola). Los tableros de una sola capa se usan en gran cantidad para cosas como fuentes de alimentación (donde la densidad de componentes es baja y dominada por los componentes grandes y espacios libres requeridos) y bienes de consumo desechables (donde los tableros perforados son de rigor para cumplir con el precio).

Muchos tableros tienen solo una capa, por lo que un número impar. Por lo general, se trata de tableros de muy alto volumen donde importa hasta el último centavo de costo de producción. Estas tablas generalmente están hechas de un fenólico y se perforan con un troquel personalizado, en lugar de perforarlas y enrutarlas. El tablero detrás del tablero de mi último auto era así, por ejemplo.

Uno podría concebir el uso de un aislante en la capa inferior y esto es posible, pero hay pocas ventajas, ya que los agujeros plateados serían imposibles. Los tableros de 3 capas son raros, pero también son posibles usando un tablero 2x, uno preimpregnado y una capa de cobre todos laminados

La otra excepción es un tablero de un solo lado.

Por lo tanto, no es cierto que todos los tableros sean de un solo lado, de un solo lado es lo mejor para todos los bienes de consumo si es posible, sin sacrificar el rendimiento o la compatibilidad electromagnética. Los televisores a menudo usan tableros de una sola cara con módulos blindados. ¿No es extraño?

De hecho, hay muy poca ventaja sin costo para pares o impares. Menos cobre es más barato. En volumen, lo que cuenta es el peso de cobre o el área total de cobre x capas x oz.

Hay muchas opciones de proceso en tableros multicapa que tienen poco que ver con el número de capas y más que ver con las características. Entonces la pregunta tiene una suposición falsa. De hecho, cualquier número de capas es posible y menos es más barato. Para obtener la mejor resolución en agujeros, el grabado de la característica de agujero pasante puede ser <0.05 mm, mientras que el grabado con revestimiento es peor debido al flujo de ácido en la superficie solamente. Luego, el apilamiento final se controla por el espacio en cada capa y el espesor final mediante el uso de varias opciones de laminación preimpregnado. Los fabricantes de la vieja escuela usaban solo tableros de doble cara. Por lo tanto, incluso capas. las casas fabulosas modernas solo graban cobre y agregan láminas para formar la pila y luego hacen el chapado de los agujeros. Las vías ciegas o enterradas añaden costos significativamente con múltiples operaciones de prensado y chapado. Entonces la respuesta es verdadera, ya no importa si es par o impar

... hay costos adicionales por orificios excesivos, tamaños de taladro excesivos, fresado excesivo, vias ciegas o enterradas e impedancia controlada y extra para poliamida y premium para sustratos de teflón Rogers.

Mi viejo amigo Amit @Sierra me recuerda que cuando se trata de pistas y agujeros de 2 o 3 mm, pensar en capas pares para el procesamiento secuencial de laminados para mejorar los rendimientos, por lo que una placa de N capas con planos pwr / gnd intercalados y planos de señal externos debe agruparse en números pares si hay muchas interconexiones ciegas entre capas internas. Esto mejora mucho el DFM. P.ej