Fremveksten av flerlags-PCB-er
Historisk sett var kretskort primært preget av sin enkelt- eller dobbeltlagsstruktur, noe som begrenset deres egnethet for høyfrekvente applikasjoner på grunn av signalforringelse og elektromagnetisk interferens (EMI). Likevel har introduksjonen av flerlags kretskort resultert i bemerkelsesverdige fremskritt innen signalintegritet, reduksjon av elektromagnetisk interferens (EMI) og generell ytelse.
Flerlags PCB-er (figur 1) består av en rekke ledende lag som er atskilt av isolerende substrater. Denne designen muliggjør overføring av signaler og effektplan på en sofistikert måte.
Flerlags kretskort (PCB-er) skiller seg fra sine enkelt- eller dobbeltlags motstykker ved tilstedeværelsen av tre eller flere ledende lag som er atskilt av isolerende materiale, ofte kjent som dielektriske lag. Sammenkoblingen av disse lagene forenkles av vias, som er ørsmå ledende passasjer som letter kommunikasjonen mellom forskjellige lag. Den kompliserte utformingen av flerlags-PCB-er muliggjør en større konsentrasjon av komponenter og intrikate kretser, noe som gjør dem essensielle for toppmoderne teknologi.
Flerlags-PCB-er har vanligvis høy grad av stivhet på grunn av den iboende utfordringen med å oppnå flere lag i en fleksibel PCB-struktur. Elektriske forbindelser mellom lag etableres ved bruk av flere typer vias (figur 2), inkludert blinde og nedgravde vias.
Konfigurasjonen innebærer plassering av to lag på overflaten for å etablere en forbindelse mellom kretskortet (PCB) og det ytre miljøet. Generelt er lagtettheten i kretskort (PCB) jevn. Dette skyldes først og fremst oddetallenes mottakelighet for problemer som vridning.
Antall lag varierer vanligvis avhengig av den spesifikke applikasjonen, og faller vanligvis innenfor området fire til tolv lag.
Vanligvis krever de fleste applikasjoner minst fire og maksimalt åtte lag. I motsetning til dette bruker apper som smarttelefoner hovedsakelig totalt tolv lag.
Hovedapplikasjoner
Flerlags-PCB-er brukes i en rekke elektroniske applikasjoner (figur 3), inkludert:
● Forbrukerelektronikk, hvor flerlags-PCB-er spiller en grunnleggende rolle i å gi nødvendig strøm og signaler til et bredt spekter av produkter som smarttelefoner, nettbrett, spillkonsoller og bærbare enheter. Den slanke og bærbare elektronikken vi er avhengige av daglig, tilskrives den kompakte designen og høye komponenttettheten.
● Innen telekommunikasjon forenkler bruken av flerlags-PCB-er problemfri overføring av tale-, data- og videosignaler på tvers av nettverk, og garanterer dermed pålitelig og effektiv kommunikasjon.
● Industrielle kontrollsystemer er sterkt avhengige av flerlags kretskort (PCB) på grunn av deres evne til å effektivt håndtere intrikate kontrollsystemer, overvåkingsmekanismer og automatiseringsprosedyrer. Maskinkontrollpaneler, robotikk og industriell automatisering er avhengige av dem som sitt grunnleggende støttesystem.
● Flerlags-PCB-er er også relevante for medisinsk utstyr, siden de er avgjørende for å sikre presisjon, pålitelighet og kompakthet. Diagnostisk utstyr, pasientovervåkingssystemer og livreddende medisinsk utstyr er betydelig påvirket av deres viktige rolle.
Fordeler og fordeler
Flerlags-PCB-er gir flere fordeler og fortrinn i høyfrekvente applikasjoner, inkludert:
● Forbedret signalintegritet: Flerlags PCB-er muliggjør kontrollert impedansruting, minimerer signalforvrengning og sikrer pålitelig overføring av høyfrekvente signaler. Den lavere signalforstyrrelsen fra flerlags kretskort resulterer i forbedret ytelse, hastighet og pålitelighet
● Redusert EMI: Ved å bruke dedikerte jord- og kraftplaner, undertrykker flerlags PCB-er effektivt EMI, og forbedrer dermed systemets pålitelighet og minimerer interferens med nærliggende kretser.
● Kompakt design: Med muligheten til å håndtere flere komponenter og komplekse ruteskjemaer, muliggjør flerlags PCB-er kompakte design, noe som er avgjørende for plassbegrensede applikasjoner som mobile enheter og luftfartssystemer.
● Forbedret termisk styring: Flerlags PCB-er tilbyr effektiv varmeavledning gjennom integrering av termiske vias og strategisk plasserte kobberlag, noe som forbedrer påliteligheten og levetiden til høyeffektskomponenter.
● Designfleksibilitet: Allsidigheten til flerlags PCB-er gir større designfleksibilitet, slik at ingeniører kan optimalisere ytelsesparametere som impedansmatching, signalforplantningsforsinkelse og effektfordeling.