Apariția PCB-urilor multistrat

Din punct de vedere istoric, plăcile cu circuite imprimate au fost caracterizate în principal prin structura lor cu un singur sau două straturi, ceea ce a impus constrângeri privind adecvarea lor pentru aplicații de înaltă frecvență din cauza deteriorării semnalului și a interferențelor electromagnetice (EMI). Cu toate acestea, introducerea plăcilor cu circuite imprimate multistrat a dus la progrese notabile în ceea ce privește integritatea semnalului, atenuarea interferențelor electromagnetice (EMI) și performanța generală.

PCB-urile multistrat (Figura 1) constau din numeroase straturi conductive separate prin substraturi izolatoare. Acest design permite transmiterea semnalelor și a planurilor de putere într-un mod sofisticat.

Plăcile cu circuite imprimate (PCB) multistrat se disting de variantele lor cu un singur sau două straturi prin prezența a trei sau mai multe straturi conductive separate de material izolator, cunoscut în mod obișnuit sub numele de straturi dielectrice. Interconectarea acestor straturi este facilitată de fire de acces, care sunt pasaje conductive minuscule ce facilitează comunicarea între straturi distincte. Designul complicat al PCB-urilor multistrat permite o concentrație mai mare de componente și circuite complexe, ceea ce le face esențiale pentru tehnologia de ultimă generație.

PCB-urile multistrat prezintă de obicei un grad ridicat de rigiditate datorită dificultății inerente de a obține mai multe straturi în cadrul unei structuri flexibile de PCB. Conexiunile electrice dintre straturi sunt stabilite prin utilizarea mai multor tipuri de fire de acces (figura 2), inclusiv fire de acces oarbe și îngropate.

Configurația implică plasarea a două straturi pe suprafață pentru a stabili o conexiune între placa de circuit imprimat (PCB) și mediul extern. În general, densitatea straturilor din plăcile de circuit imprimat (PCB) este uniformă. Acest lucru se datorează în principal susceptibilității numerelor impare la probleme precum deformarea.

Numărul de straturi variază de obicei în funcție de aplicația specifică, încadrându-se de obicei între patru și doisprezece straturi.
De obicei, majoritatea aplicațiilor necesită un minim de patru și un maxim de opt straturi. În schimb, aplicațiile precum smartphone-urile utilizează predominant un total de doisprezece straturi.

Aplicații principale

PCB-urile multistrat sunt utilizate într-o gamă largă de aplicații electronice (Figura 3), inclusiv:

●Electronică de larg consum, unde PCB-urile multistrat joacă un rol fundamental, furnizând energia și semnalele necesare pentru o gamă largă de produse, cum ar fi smartphone-uri, tablete, console de jocuri și dispozitive portabile. Electronica elegantă și portabilă de care depindem zilnic este atribuită designului său compact și densității mari de componente.

●În domeniul telecomunicațiilor, utilizarea PCB-urilor multistrat facilitează transmiterea fără probleme a semnalelor vocale, de date și video prin rețele, garantând astfel o comunicare fiabilă și eficientă.

●Sistemele de control industrial depind în mare măsură de plăcile cu circuite imprimate (PCB) multistrat datorită capacității lor de a gestiona eficient sistemele complexe de control, mecanismele de monitorizare și procedurile de automatizare. Panourile de control ale mașinilor, robotica și automatizarea industrială se bazează pe acestea ca sistem fundamental de suport.

● PCB-urile multistrat sunt relevante și pentru dispozitivele medicale, deoarece sunt cruciale pentru asigurarea preciziei, fiabilității și compactității. Echipamentele de diagnosticare, sistemele de monitorizare a pacienților și dispozitivele medicale care salvează vieți sunt influențate semnificativ de rolul lor important.

Beneficii și avantaje

PCB-urile multistrat oferă mai multe beneficii și avantaje în aplicațiile de înaltă frecvență, inclusiv:

●Integritate îmbunătățită a semnalului: PCB-urile multistrat facilitează rutarea controlată a impedanței, reducând la minimum distorsiunea semnalului și asigurând o transmisie fiabilă a semnalelor de înaltă frecvență. Interferența redusă a semnalului plăcilor cu circuite imprimate multistrat duce la performanțe, viteză și fiabilitate îmbunătățite.

● EMI redus: Prin utilizarea unor planuri de masă și alimentare dedicate, PCB-urile multistrat suprimă eficient EMI-ul, sporind astfel fiabilitatea sistemului și minimizând interferențele cu circuitele învecinate.

●Design compact: Având capacitatea de a găzdui mai multe componente și scheme complexe de rutare, PCB-urile multistrat permit designuri compacte, cruciale pentru aplicații cu spațiu limitat, cum ar fi dispozitivele mobile și sistemele aerospațiale.

● Management termic îmbunătățit: PCB-urile multistrat oferă o disipare eficientă a căldurii prin integrarea fiabilităților termice și a straturilor de cupru plasate strategic, sporind fiabilitatea și durata de viață a componentelor de mare putere.

●Flexibilitate în proiectare: Versatilitatea PCB-urilor multistrat permite o flexibilitate mai mare în proiectare, permițând inginerilor să optimizeze parametrii de performanță, cum ar fi adaptarea impedanței, întârzierea propagării semnalului și distribuția puterii.