O que é uma camada de abertura de ar em um PCB?

No trabalho, herdei um design de PCB multicamada que preciso enviar para cotação e eventual fabricação. Ele contém duas camadas internas rotuladas como "AIRGAP". Qual é o objetivo dessas camadas de gap de ar?

The board stackup is as follows:
 1. Top Silkscreen
 2. Top Soldermask
 3. Top Copper
 4. Ground Layer
 5. Ground Layer Airgap
 6. VCC Layer
 7. VCC Layer Airgap
 8. Bottom Copper
 9. Bottom Solder mask

A tensão mais alta na placa é de cerca de 40 volts, então eu não acho que seja um projeto de alta tensão.

Isso seria considerado uma placa de quatro camadas ou mais? Algumas das casas do conselho para as quais enviamos também estão confusas.

Como Peter Bennett disse, a camada de gap de ar é provavelmente um Gerber contendo áreas a serem moídas, possivelmente o pré-impregnado superior e inferior, deixando o núcleo intacto. Como existem apenas 4 camadas de cobre, isso provavelmente deixaria cavidades abertas na parte superior e inferior com o cobre potencialmente exposto nas camadas de energia / terra.

Isso pode ser usado para embutir componentes no PCB.

Em alguns casos, os componentes são completamente incorporados ao PCB.

Acredito que esse processo normalmente teria o núcleo (neste caso) executado em uma máquina de pegar e colocar, soldado, limpo e depois laminado e os furos revestidos com o pré-impregnado superior e inferior.

Aqui está um exemplo de um empilhamento com componentes completamente incorporados da Altium :

Uma folga de ar é uma distância física menor que condutora entre duas seções de um circuito eletrônico. Destina-se a impor uma seção não condutora entre dois pontos usando material não condutor (em circunstâncias normais). Esse intervalo de ar é escolhido com base na tensão de trabalho típica do circuito. Uma folga de ar de tensão da rede elétrica será menor que uma folga de ar para circuitos de 1k volts ou mais, por exemplo. O espaçamento entre dois caminhos de múltiplas fontes de energia será muito maior que o espaçamento entre dois caminhos de tensão da rede elétrica.

O intervalo de ar típico é calculado com base na condutividade da atmosfera (uma mistura de vários gases). Se a atmosfera conduzir a essa tensão a uma determinada distância, o espaço aéreo não é suficiente.

Uma folga de ar é, para a fluência, uma folga para que as altas tensões atendam às normas. Aposto que os projetistas têm uma profundidade diferente no PCB para o rastreio de fresamento e usam essa distância na pilha para obter uma profundidade personalizada. Provavelmente, a profundidade será exibida no projeto 3D ou na fabricação, e uma pista de fresagem poderá ser criada com uma profundidade personalizada no PCB.

Portanto, se o design é para uma fonte de alimentação ou algo com fluência e folga, é isso que é. Se realmente é uma camada de gap de ar, eu ficaria chocado.

Edit: Um outro lugar que eu vi lacunas de ar (o que provavelmente é) é em PCBs rígidas e flexíveis, que possuem camadas internas de Kapton e camadas externas de FR4. O espaço de ar é promover flexibilidade se você tiver mais de 2 camadas internas de Kapton, como mostrado no empilhamento de 8 camadas.

Como a pergunta foi feita, procurei no WikiPedia e encontrei esta declaração no AIR GAP :

Ao isolar os fios de cobre dentro de um chip com orifícios de vácuo, a capacitância pode ser minimizada, permitindo que os chips trabalhem mais rápido ou consumam menos energia. Acredita-se que o vácuo seja o isolador definitivo do que é conhecido como capacitância da fiação, que ocorre quando dois fios adjacentes em um chip extraem energia elétrica um do outro, gerando calor indesejável e diminuindo a velocidade na qual os dados podem se mover através de um chip. A IBM estima que essa tecnologia sozinha pode levar a velocidades 35% mais altas no fluxo de corrente ou 15% menos consumo de energia.

Aqui também está a tecnologia de fabricação da IBM sobre lacunas de ar da WikiPedia:

Os pesquisadores da IBM descobriram uma maneira de fabricar esses "intervalos de ar" em grande escala, usando as propriedades de auto-montagem de certos polímeros e, em seguida, combinam isso com técnicas regulares de fabricação de CMOS, economizando enormes recursos, pois não precisam reequipar o processo inteiro. Ao fazer os chips, toda a bolacha é preparada com um material polimérico que, quando removido posteriormente, deixa trilhões de furos, com apenas 20 nanômetros de diâmetro, espaçados uniformemente. Mesmo que o nome sugira que os buracos estão cheios de ar, na verdade eles estão cheios de nada, de vácuo. A IBM já provou essa técnica em seus laboratórios e já está implantada em sua fábrica em East Fishkill, Nova York, onde fabricaram protótipos de processadores POWER6 usando essa tecnologia. A implantação em escala completa está agendada para o IBM '

Como uma reflexão tardia, o gap de ar pode se referir ao gap de faísca, quando um circuito inverte a corrente ao ser atingido, compra uma onda de energia como uma iluminação ou carrega demais o dispositivo.