Mitmekihiliste trükkplaatide tulek
Ajalooliselt iseloomustas trükkplaate peamiselt ühe- või kahekihiline struktuur, mis seadis signaali halvenemise ja elektromagnetiliste häirete (EMI) tõttu piirangud nende sobivusele kõrgsageduslike rakenduste jaoks. Sellest hoolimata on mitmekihiliste trükkplaatide kasutuselevõtt toonud kaasa märkimisväärseid edusamme signaali terviklikkuse, elektromagnetiliste häirete (EMI) leevendamise ja üldise jõudluse osas.
Mitmekihilised trükkplaadid (joonis 1) koosnevad paljudest juhtivatest kihtidest, mis on eraldatud isoleerivate aluspindadega. See konstruktsioon võimaldab signaalide ja võimsustasandite edastamist keerukal viisil.
Mitmekihilised trükkplaadid (PCB-d) erinevad ühe- või kahekihilistest analoogidest selle poolest, et neil on kolm või enam juhtivat kihti, mis on eraldatud isoleermaterjaliga, mida tavaliselt nimetatakse dielektrilisteks kihtideks. Nende kihtide omavahelist ühendamist hõlbustavad läbivad avad (viad), mis on pisikesed juhtivad läbipääsud, mis hõlbustavad erinevate kihtide vahelist kommunikatsiooni. Mitmekihiliste trükkplaatide keerukas disain võimaldab komponentide suuremat kontsentratsiooni ja keerukaid vooluringe, muutes need tipptasemel tehnoloogia jaoks hädavajalikuks.
Mitmekihilistel trükkplaatidel on tavaliselt suur jäikusaste, kuna paindliku trükkplaadi struktuuri sees on mitme kihi saavutamine loomupäraselt keeruline. Kihtidevahelised elektriühendused luuakse mitut tüüpi avade abil (joonis 2), sealhulgas pimedate ja maetud avade abil.
Konfiguratsioon hõlmab kahe kihi paigutamist pinnale, et luua ühendus trükkplaadi (PCB) ja väliskeskkonna vahel. Üldiselt on trükkplaatide (PCB) kihtide tihedus paaris. See on peamiselt tingitud paaritute arvude vastuvõtlikkusest sellistele probleemidele nagu deformatsioon.
Kihtide arv varieerub tavaliselt sõltuvalt konkreetsest rakendusest, jäädes tavaliselt vahemikku neli kuni kaksteist kihti.
Tavaliselt vajab enamik rakendusi vähemalt nelja ja maksimaalselt kaheksat kihti. Seevastu rakendused, näiteks nutitelefonid, kasutavad valdavalt kokku kahtteist kihti.
Peamised rakendused
Mitmekihilisi trükkplaate kasutatakse paljudes elektroonikarakendustes (joonis 3), sealhulgas:
● Tarbeelektroonika, kus mitmekihilistel trükkplaatidel on oluline roll vajaliku toite ja signaalide pakkumisel paljudele toodetele, nagu nutitelefonid, tahvelarvutid, mängukonsoolid ja kantavad seadmed. Elegantne ja kaasaskantav elektroonika, millest me iga päev sõltume, tuleneb selle kompaktsest disainist ja suurest komponentide tihedusest.
● Telekommunikatsiooni valdkonnas hõlbustab mitmekihiliste trükkplaatide kasutamine hääle-, andme- ja videosignaalide sujuvat edastamist võrkudes, tagades seeläbi usaldusväärse ja tõhusa kommunikatsiooni.
● Tööstuslikud juhtimissüsteemid sõltuvad suuresti mitmekihilistest trükkplaatidest (PCB-dest), kuna need suudavad tõhusalt hallata keerukaid juhtimissüsteeme, jälgimismehhanisme ja automatiseerimisprotseduure. Masinate juhtpaneelid, robootika ja tööstusautomaatika toetuvad neile oma põhilise tugisüsteemina.
● Mitmekihilised trükkplaadid on olulised ka meditsiiniseadmete jaoks, kuna need on üliolulised täpsuse, töökindluse ja kompaktsuse tagamiseks. Diagnostikaseadmed, patsientide jälgimissüsteemid ja elupäästvad meditsiiniseadmed on nende olulise rolli tõttu oluliselt mõjutatud.
Eelised ja eelised
Mitmekihilised trükkplaadid pakuvad mitmeid eeliseid ja hüvesid kõrgsageduslikes rakendustes, sealhulgas:
● Täiustatud signaali terviklikkus: mitmekihilised trükkplaadid hõlbustavad kontrollitud impedantsi suunamist, minimeerides signaali moonutusi ja tagades kõrgsagedussignaalide usaldusväärse edastamise. Mitmekihiliste trükkplaatide madalam signaaliinterferents parandab jõudlust, kiirust ja töökindlust.
●Vähendatud elektromagnetiline häire: Kasutades spetsiaalseid maandus- ja toitetasandisid, summutavad mitmekihilised trükkplaadid tõhusalt elektromagnetilisi häireid, suurendades seeläbi süsteemi töökindlust ja minimeerides häireid naaberahelatega.
● Kompaktne disain: Mitmekihilised trükkplaadid võimaldavad mahutada rohkem komponente ja keerukaid marsruutimisskeeme, mis on olulised ruumipiiranguga rakenduste, näiteks mobiilseadmete ja lennundussüsteemide jaoks.
● Täiustatud soojusjuhtimine: Mitmekihilised trükkplaadid pakuvad tõhusat soojuse hajutamist tänu termiliste avade ja strateegiliselt paigutatud vaskkihtide integreerimisele, suurendades suure võimsusega komponentide töökindlust ja eluiga.
●Disaini paindlikkus: Mitmekihiliste trükkplaatide mitmekülgsus võimaldab suuremat disainipaindlikkust, võimaldades inseneridel optimeerida jõudlusparameetreid, nagu impedantsi sobitamine, signaali levimise viivitus ja energiajaotus.