L'arribada de les PCB multicapa

Històricament, les plaques de circuits impresos es caracteritzaven principalment per la seva estructura d'una o dues capes, cosa que imposava restriccions a la seva idoneïtat per a aplicacions d'alta freqüència a causa del deteriorament del senyal i la interferència electromagnètica (EMI). No obstant això, la introducció de plaques de circuits impresos multicapa ha donat lloc a avenços notables en la integritat del senyal, la mitigació de la interferència electromagnètica (EMI) i el rendiment general.

Les plaques de circuit imprès multicapa (Figura 1) consten de nombroses capes conductores separades per substrats aïllants. Aquest disseny permet la transmissió de senyals i plans d'alimentació d'una manera sofisticada.

Les plaques de circuits impresos (PCB) multicapa es distingeixen de les seves contraparts d'una o dues capes per la presència de tres o més capes conductores separades per material aïllant, comunament conegut com a capes dielèctriques. La interconnexió d'aquestes capes es facilita mitjançant vies, que són minúsculs conductes que faciliten la comunicació entre diferents capes. El disseny complicat de les PCB multicapa permet una major concentració de components i circuits complexos, cosa que les fa essencials per a la tecnologia d'avantguarda.

Els circuits impresos multicapa solen presentar un alt grau de rigidesa a causa del repte inherent d'aconseguir múltiples capes dins d'una estructura de circuit imprès flexible. Les connexions elèctriques entre capes s'estableixen mitjançant la utilització de diversos tipus de vies (figura 2), incloent-hi vies cegues i enterrades.

La configuració implica la col·locació de dues capes a la superfície per establir una connexió entre la placa de circuits impresos (PCB) i l'entorn extern. En general, la densitat de capes a les plaques de circuits impresos (PCB) és parell. Això es deu principalment a la susceptibilitat dels nombres senars a problemes com la deformació.

El nombre de capes varia normalment segons l'aplicació específica, i normalment oscil·la entre quatre i dotze capes.
Normalment, la majoria d'aplicacions necessiten un mínim de quatre i un màxim de vuit capes. En canvi, aplicacions com ara telèfons intel·ligents utilitzen predominantment un total de dotze capes.

Aplicacions principals

Les plaques de circuit imprès multicapa s'utilitzen en una àmplia gamma d'aplicacions electròniques (Figura 3), incloent-hi:

●Electrònica de consum, on les plaques de circuits impresos multicapa tenen un paper fonamental en proporcionar l'energia i els senyals necessaris per a una àmplia gamma de productes com ara telèfons intel·ligents, tauletes, consoles de jocs i dispositius portàtils. L'electrònica elegant i portàtil de la qual depenem diàriament s'atribueix al seu disseny compacte i a l'alta densitat de components.

●En el camp de les telecomunicacions, la utilització de PCB multicapa facilita la transmissió fluida de senyals de veu, dades i vídeo a través de xarxes, garantint així una comunicació fiable i eficaç.

●Els sistemes de control industrial depenen en gran mesura de les plaques de circuits impresos (PCB) multicapa a causa de la seva capacitat per gestionar eficaçment sistemes de control complexos, mecanismes de monitorització i procediments d'automatització. Els panells de control de màquines, la robòtica i l'automatització industrial depenen d'elles com a sistema de suport fonamental.

●Les plaques de circuit imprès multicapa també són rellevants per als dispositius mèdics, ja que són crucials per garantir la precisió, la fiabilitat i la compacitat. Els equips de diagnòstic, els sistemes de monitorització de pacients i els dispositius mèdics que salven vides estan significativament influenciats pel seu paper important.

Beneficis i avantatges

Els PCB multicapa ofereixen diversos beneficis i avantatges en aplicacions d'alta freqüència, incloent:

● Integritat del senyal millorada: les plaques de circuits impresos multicapa faciliten l'encaminament d'impedància controlada, minimitzant la distorsió del senyal i garantint una transmissió fiable de senyals d'alta freqüència. La menor interferència del senyal de les plaques de circuits impresos multicapa resulta en un millor rendiment, velocitat i fiabilitat.

● EMI reduïda: mitjançant la utilització de plans de terra i alimentació dedicats, els PCB multicapa suprimeixen eficaçment les EMI, millorant així la fiabilitat del sistema i minimitzant les interferències amb els circuits veïns.

●Disseny compacte: Amb la capacitat d'acomodar més components i esquemes d'enrutament complexos, les PCB multicapa permeten dissenys compactes, crucials per a aplicacions amb espai limitat, com ara dispositius mòbils i sistemes aeroespacials.

● Gestió tèrmica millorada: les PCB multicapa ofereixen una dissipació de calor eficient mitjançant la integració de vies tèrmiques i capes de coure col·locades estratègicament, millorant la fiabilitat i la vida útil dels components d'alta potència.

● Flexibilitat de disseny: La versatilitat de les plaques de circuit impedància multicapa permet una major flexibilitat de disseny, cosa que permet als enginyers optimitzar paràmetres de rendiment com ara l'adaptació d'impedància, el retard de propagació del senyal i la distribució d'energia.