¿Cuáles son las ventajas y desventajas de una o dos capas?
Para una impedancia controlada, se obtiene el mejor rendimiento con capas cero. Es decir, si le preocupa un rendimiento de RF repetible entre determinadas capas en una composición de placas de circuito impreso multicapa, debe disponer que las capas críticas para la impedancia estén separadas por el núcleo.
Si la preimpregnación entre la señal y la tierra no es posible, entonces disponga que ese espacio sea mayoritariamente de núcleo, y minimice el grosor de la preimpregnación, para que el núcleo domine el espacio.
En tu caso, con los planos interiores y las pistas en las capas exteriores, parece que el fabricante de placas de circuito impreso está tratando de venderte una disposición de lámina-preg-core-preg-foil. Pide un presupuesto de núcleo-pregénero. Puede que sea un poco más caro, pero la impedancia entre el interior y el exterior estará mejor controlada.
Si quiere que la placa se construya en una de varias fábricas, o si está haciendo un prototipo en una fábrica y luego construyendo en volumen en otra, entonces es vital que sus capas de impedancia controlada utilizan el núcleo. Como el núcleo se construye y se suministra según una especificación, se puede controlar lo que utiliza la fábrica. Aunque se especifique el material preimpregnado, cada fábrica puede manipularlo, ensamblarlo, prensarlo y curarlo de forma diferente, e incluso la misma fábrica puede hacerlo de forma diferente en distintos momentos. Utilizar el preimpregnado para las capas de impedancia controlada es una buena manera de obtener variaciones inexplicables en el rendimiento entre las construcciones.
La mayoría de los apilamientos de placas de circuito impreso que he visto utilizan dos capas de preimpregnado, aunque el mismo grosor podría conseguirse con una sola capa más gruesa. ¿Por qué?
Se debe sobre todo a la economía del FAB. Si consiguen una buena oferta en el material fino, lo utilizarán con preferencia al grueso. Una o dos capas, el preimpregnado es malo para la consistencia.
En teoría, dos capas de preimpregnado le darán una mejor (menos mala) isotropía dk si están a 45 grados entre sí. ¿Ofrece la fábrica esta opción de orientación, aunque sea a un precio mayor? Evidentemente, para ellos supone un desperdicio de material y comprometerá su manipulación estándar.
No dices a qué frecuencia operas ni qué tolerancia quieres alcanzar. El FR4, con núcleo o preimpregnado, por la pérdida eléctrica de la resina, la tosquedad del tejido de vidrio y la variabilidad de las proporciones de vidrio/resina, tiene un mal comportamiento por encima de unos cientos de MHz. Pero el núcleo es menos malo, tiene una tolerancia dimensional y de constante dieléctrica mucho mejor que el preimpregnado. El núcleo se fabrica en condiciones repetibles, mientras que el preimpregnado se prensa entre cualquier grabado de cobre que se haga.
Notablemente, el FR4 se utiliza en WiFi a 2.4GHz, donde los diseñadores han utilizado mucha habilidad para hacer que el circuito acepte la pobre tolerancia y pérdida, para los beneficios de costo. Si estás trabajando a 2,4GHz, entonces usar preimpregnado en lugar de núcleo para tus capas de FR4 es un riesgo demasiado grande.
Si quieres una alta tolerancia, o estás operando en los GHz, entonces podrías considerar el RO4350 para los núcleos exteriores, con FR4 pre-impregnado para unirlos. Es más caro que el FR4, pero un orden de magnitud mejor en la tolerancia de RF, y mejor aún en el rendimiento. Es compatible con el procesamiento de FR4, por lo que se puede montar de la misma manera.