PCB Multicapa (4–12 Capas, FR4)

IPC-A-600 Clase 2 vs. Clase 3: Cómo Elegir el Estándar Correcto

IPC-A-600 define los criterios de aceptabilidad para la fabricación de PCB. Elegir la clase correcta tiene implicaciones en coste y plazo de entrega:

Clase 2 (Productos Electrónicos de Uso General). Abarca la mayoría de la electrónica comercial, industrial y de consumo. Permite imperfecciones estéticas menores (p. ej., pequeñas cavidades en el laminado, ciertas marcas superficiales) que no afectan la funcionalidad ni la fiabilidad a largo plazo. Es la opción correcta para la mayoría de productos IoT, electrónica de consumo e industria general.

Clase 3 (Alto Rendimiento / Entornos Severos). Requerida para aplicaciones médicas, aeroespaciales, militares e industriales de seguridad crítica. Tolerancias más estrictas en ancho de conductor, anillo anular e integridad del acabado superficial. Rechaza placas que superarían la Clase 2. Se espera una prima de precio del 15–30% y tiempos de inspección más largos.

Si su producto final no requiere explícitamente la Clase 3 (verifique con la especificación de calidad de su cliente final), especificar la Clase 2 evita costes innecesarios. Sobreclasificar un dispositivo IoT de consumo con Clase 3 es un error frecuente que incrementa el coste sin mejorar la fiabilidad para el usuario final.

ENIG vs. HASL: Compromiso entre Acabados Superficiales

ENIG (Níquel Electroless / Oro por Inmersión). Superficie plana para componentes de paso fino (QFP de 0,5mm, BGA de 0,4mm). Buena vida útil en almacén (≥12 meses). Mejor coplanaridad para líneas de ensamblaje SMT. Requerido para wire bonding y aplicaciones de conectores press-fit. Entre un 20 y un 40% más caro por panel que el HASL.

HASL Sin Plomo. Nivelación de soldadura por aire caliente con soldadura sin plomo (SAC305 o similar). Acabado superficial de menor coste, buena soldabilidad, adecuado para paso de 0,8mm y superior. La textura superficial irregular lo hace inadecuado para componentes con paso de terminal <0,65mm o paquetes BGA pequeños. Buena opción para placas con predominio de través de hueco o tiradas de prototipo donde el coste es prioritario.

OSP (Conservante Orgánico de Soldabilidad). Tan plano como el ENIG, más barato, pero con menor vida útil en almacén (3–6 meses antes de que se degrade la soldabilidad). Adecuado para placas de alto volumen ensambladas rápidamente tras la fabricación. No recomendado para ensamblaje escalonado ni placas almacenadas más de 6 meses antes de su uso.

Para diseños mixtos SMT + through-hole con componentes QFP de 0,5mm o BGA, el ENIG es la opción estándar a pesar de la prima de coste.

Verificación de Impedancia Controlada

Los diseños de PCB de alta velocidad (USB 3.0, HDMI, DDR, trazas RF) requieren trazas de impedancia controlada. Un fabricante que declare capacidad de impedancia controlada debe proporcionar:

1. Cupón de prueba de impedancia. Cada panel de producción debe incluir un cupón de prueba (típicamente un segmento de traza de 150mm) utilizado para medir la impedancia real con un TDR (reflectómetro de dominio temporal). El cupón forma parte del panel pero no de la placa funcional.

2. Informe de prueba. El fabricante debe proporcionar un informe de medición TDR para cada lote, mostrando la impedancia medida frente al objetivo (p. ej., 50Ω ± 10%, o 90Ω diferencial). Sin este informe, la impedancia controlada no está verificada.

3. Documentación del apilamiento. Solicite el apilamiento exacto (grosor dieléctrico, peso de cobre y constante dieléctrica de cada capa de material) utilizado para el cálculo de impedancia. El apilamiento determina si la impedancia declarada es alcanzable con la geometría de traza solicitada.

Lista de Verificación de Archivos Gerber Antes de Realizar un Pedido

El envío de archivos Gerber incorrectos o incompletos es la causa más frecuente de retrabajo en prototipos. Antes de enviarlos:

• Confirme el apilamiento de capas (los nombres de archivos Gerber deben coincidir con las asignaciones de capas).
• Verifique que el contorno de la placa (capa Edge Cuts) sea un polígono cerrado; los contornos abiertos causan errores de fresado.
• Compruebe que el archivo de taladros utilice las mismas unidades de coordenadas que los archivos Gerber (métrico vs. pulgadas).
• Incluya una lista de redes IPC-D-356 para las pruebas eléctricas (E-test).
• Especifique el acabado superficial, el peso de cobre, el grosor de placa y la clase IPC en las notas de fabricación; no deje estos campos en blanco.

La mayoría de los errores de DFM (Diseño para la Fabricabilidad) se detectan durante la revisión CAM del fabricante, pero identificarlos antes del envío ahorra entre 2 y 3 días de comunicaciones de ida y vuelta.