Pojava višeslojnih PCB-a
Povijesno gledano, tiskane ploče prvenstveno su karakterizirale jednoslojna ili dvoslojna struktura, što je nametalo ograničenja njihovoj prikladnosti za visokofrekventne primjene zbog pogoršanja signala i elektromagnetskih smetnji (EMI). Ipak, uvođenje višeslojnih tiskanih ploča rezultiralo je značajnim napretkom u integritetu signala, ublažavanju elektromagnetskih smetnji (EMI) i ukupnim performansama.
Višeslojne PCB ploče (slika 1) sastoje se od brojnih vodljivih slojeva koji su odvojeni izolacijskim podlogama. Ovaj dizajn omogućuje prijenos signala i energetskih ravnina na sofisticiran način.
Višeslojne tiskane ploče (PCB) razlikuju se od svojih jednoslojnih ili dvoslojnih pandana po prisutnosti tri ili više vodljivih slojeva koji su odvojeni izolacijskim materijalom, obično poznatim kao dielektrični slojevi. Međusobno povezivanje ovih slojeva olakšavaju prolazni otvori, koji su sićušni vodljivi prolazi koji olakšavaju komunikaciju između različitih slojeva. Složeni dizajn višeslojnih PCB-a omogućuje veću koncentraciju komponenti i složene sklopove, što ih čini bitnima za najsuvremeniju tehnologiju.
Višeslojne PCB ploče obično pokazuju visok stupanj 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 tiskane ploče (PCB) i vanjskog okruženja. Općenito, gustoća slojeva u tiskanim pločama (PCB) je parna. To je prvenstveno zbog osjetljivosti neparnih brojeva na probleme poput savijanja.
Broj slojeva obično varira ovisno o specifičnoj primjeni, obično se kreće u rasponu od četiri do dvanaest slojeva.
Obično većina aplikacija zahtijeva najmanje četiri, a najviše osam slojeva. Nasuprot tome, aplikacije poput pametnih telefona pretežno koriste ukupno dvanaest slojeva.
Glavne primjene
Višeslojne PCB ploče koriste se u širokom rasponu elektroničkih primjena (slika 3), uključujući:
●Potrošačka elektronika, gdje višeslojne PCB ploče igraju temeljnu ulogu u osiguravanju potrebne energije i signala za širok raspon proizvoda kao što su pametni telefoni, tableti, igraće konzole i nosivi uređaji. Elegantna i prijenosna elektronika o kojoj svakodnevno ovisimo pripisuje se njihovom kompaktnom dizajnu i visokoj gustoći komponenti
●U području telekomunikacija, korištenje višeslojnih PCB-a olakšava nesmetan prijenos glasa, podataka i video signala putem mreža, čime se jamči pouzdana i učinkovita komunikacija
●Industrijski upravljački sustavi uvelike ovise o višeslojnim tiskanim pločama (PCB) zbog njihove sposobnosti učinkovitog upravljanja složenim upravljačkim sustavima, mehanizmima nadzora i postupcima automatizacije. Upravljačke ploče strojeva, robotika i industrijska automatizacija oslanjaju se na njih kao svoj temeljni sustav podrške.
●Višeslojne PCB ploče također su relevantne za medicinske uređaje, budući da su ključne za osiguravanje preciznosti, pouzdanosti i kompaktnosti. Dijagnostička oprema, sustavi za praćenje pacijenata i medicinski uređaji koji spašavaju živote značajno su pod utjecajem njihove važne uloge.
Prednosti i prednosti
Višeslojne PCB ploče pružaju nekoliko prednosti i prednosti u visokofrekventnim primjenama, uključujući:
●Poboljšani integritet signala: Višeslojne tiskane pločice omogućuju kontrolirano usmjeravanje impedancije, minimizirajući izobličenje signala i osiguravajući pouzdan prijenos visokofrekventnih signala. Manje smetnje signala višeslojnih tiskanih pločica rezultiraju poboljšanim performansama, brzinom i pouzdanošću.
●Smanjeni EMI: Korištenjem namjenskih uzemljenja i ravnina za napajanje, višeslojne PCB ploče učinkovito potiskuju EMI, čime se povećava pouzdanost sustava i minimiziraju smetnje sa susjednim krugovima
●Kompaktni dizajn: S mogućnošću smještaja većeg broja komponenti i složenih shema usmjeravanja, višeslojne PCB ploče omogućuju kompaktne dizajne, ključne za primjene s ograničenim prostorom poput mobilnih uređaja i zrakoplovnih sustava.
●Poboljšano upravljanje toplinom: Višeslojne PCB ploče nude učinkovito odvođenje topline integracijom toplinskih prolaza i strateški postavljenih bakrenih slojeva, povećavajući pouzdanost i vijek trajanja komponenti velike snage.
●Fleksibilnost dizajna: Svestranost višeslojnih PCB-a omogućuje veću fleksibilnost dizajna, omogućujući inženjerima optimizaciju parametara performansi kao što su usklađivanje impedancije, kašnjenje širenja signala i distribucija snage.