Pojava višeslojnih PCB-a
Historijski gledano, štampane ploče su prvenstveno karakterizirala njihova jednoslojna ili dvoslojna struktura, što je nametalo ograničenja na njihovu pogodnost za visokofrekventne primjene zbog pogoršanja signala i elektromagnetnih smetnji (EMI). Ipak, uvođenje višeslojnih štampanih ploča rezultiralo je značajnim napretkom u integritetu signala, ublažavanju elektromagnetnih smetnji (EMI) i ukupnim performansama.
Višeslojne PCB ploče (Slika 1) sastoje se od brojnih provodnih slojeva koji su odvojeni izolacijskim podlogama. Ovaj dizajn omogućava prenos signala i energetskih ravni na sofisticiran način.
Višeslojne štampane ploče (PCB) razlikuju se od svojih jednoslojnih ili dvoslojnih ekvivalenata po prisustvu tri ili više provodljivih slojeva koji su odvojeni izolacijskim materijalom, poznatim kao dielektrični slojevi. Međusobno povezivanje ovih slojeva olakšavaju prolazni otvori (vias), koji su sićušni provodljivi prolazi koji olakšavaju komunikaciju između različitih slojeva. Komplikovan dizajn višeslojnih PCB-a omogućava veću koncentraciju komponenti i složena kola, što ih čini neophodnim za najsavremeniju tehnologiju.
Višeslojne PCB ploče obično pokazuju visok stepen krutosti zbog inherentnog izazova postizanja više slojeva unutar fleksibilne PCB strukture. Električne veze između slojeva uspostavljaju se korištenjem nekoliko vrsta prolaza (slika 2), uključujući slijepe i ukopane prolaze.
Konfiguracija podrazumijeva postavljanje dva sloja na površinu kako bi se uspostavila veza između štampane ploče (PCB) i vanjskog okruženja. Općenito, gustoća slojeva u štampanim pločama (PCB) je parna. To je prvenstveno zbog podložnosti neparnih brojeva problemima poput savijanja.
Broj slojeva obično varira ovisno o specifičnoj primjeni, obično se kreće u rasponu od četiri do dvanaest slojeva.
Tipično, većina aplikacija zahtijeva minimalno četiri, a maksimalno osam slojeva. Nasuprot tome, aplikacije poput pametnih telefona pretežno koriste ukupno dvanaest slojeva.
Glavne primjene
Višeslojne PCB ploče se koriste u širokom spektru elektronskih primjena (Slika 3), uključujući:
●Potrošačka elektronika, gdje višeslojne PCB ploče igraju fundamentalnu ulogu u obezbjeđivanju potrebne energije i signala za širok spektar proizvoda kao što su pametni telefoni, tableti, igraće konzole i nosivi uređaji. Elegantna i prenosiva elektronika od koje svakodnevno zavisimo pripisuje se njihovom kompaktnom dizajnu i visokoj gustini komponenti.
●U oblasti telekomunikacija, upotreba višeslojnih PCB-a olakšava nesmetan prenos glasa, podataka i video signala preko mreža, čime se garantuje pouzdana i efikasna komunikacija.
●Industrijski kontrolni sistemi u velikoj mjeri zavise od višeslojnih štampanih ploča (PCB) zbog njihove sposobnosti da efikasno upravljaju složenim kontrolnim sistemima, mehanizmima za praćenje i procedurama automatizacije. Kontrolne ploče mašina, robotika i industrijska automatizacija oslanjaju se na njih kao svoj osnovni sistem podrške.
●Višeslojne PCB ploče su također relevantne za medicinske uređaje, jer su ključne za osiguranje preciznosti, pouzdanosti i kompaktnosti. Dijagnostička oprema, sistemi za praćenje pacijenata i medicinski uređaji koji spašavaju živote su značajno pod utjecajem njihove važne uloge.
Prednosti i prednosti
Višeslojne PCB ploče pružaju nekoliko prednosti i prednosti u visokofrekventnim primjenama, uključujući:
●Poboljšani integritet signala: Višeslojne štampane ploče (PCB) olakšavaju kontrolirano usmjeravanje impedanse, minimizirajući izobličenje signala i osiguravajući pouzdan prijenos visokofrekventnih signala. Manja interferencija signala višeslojnih štampanih ploča rezultira poboljšanim performansama, brzinom i pouzdanošću.
●Smanjeni EMI: Korištenjem namjenskih uzemljenja i ravni za napajanje, višeslojne PCB ploče efikasno potiskuju EMI, čime se povećava pouzdanost sistema i minimiziraju smetnje sa susjednim kolima.
●Kompaktni dizajn: Sa mogućnošću smještaja većeg broja komponenti i složenih shema usmjeravanja, višeslojne PCB ploče omogućavaju kompaktne dizajne, ključne za primjene s ograničenim prostorom kao što su mobilni uređaji i zrakoplovni sistemi.
●Poboljšano upravljanje toplinom: Višeslojne PCB ploče nude efikasno odvođenje topline kroz integraciju termalnih prolaza i strateški postavljenih bakrenih slojeva, povećavajući pouzdanost i vijek trajanja komponenti velike snage.
●Fleksibilnost dizajna: Svestranost višeslojnih PCB-a omogućava veću fleksibilnost dizajna, omogućavajući inženjerima da optimizuju parametre performansi kao što su usklađivanje impedanse, kašnjenje propagacije signala i distribucija snage.