Tillkomsten av flerskiktade PCB:er
Historiskt sett har kretskort främst kännetecknats av sin en- eller tvåskiktade struktur, vilket begränsar deras lämplighet för högfrekventa tillämpningar på grund av signalförsämring och elektromagnetisk störning (EMI). Introduktionen av flerskiktade kretskort har dock resulterat i anmärkningsvärda framsteg inom signalintegritet, minskning av elektromagnetisk störning (EMI) och övergripande prestanda.
Flerskiktade kretskort (Figur 1) består av ett flertal ledande lager som är separerade av isolerande substrat. Denna design möjliggör överföring av signaler och effektplan på ett sofistikerat sätt.
Flerskiktade kretskort (PCB) skiljer sig från sina motsvarigheter med ett eller två lager genom att de har tre eller fler ledande lager som är separerade av isolerande material, allmänt kända som dielektriska lager. Sammankopplingen av dessa lager underlättas av vias, vilka är små ledande passager som underlättar kommunikationen mellan olika lager. Den komplicerade designen av flerskiktade kretskort möjliggör en större koncentration av komponenter och invecklade kretsar, vilket gör dem avgörande för den senaste tekniken.
Flerskiktade kretskort uppvisar vanligtvis en hög grad av styvhet på grund av den inneboende utmaningen att uppnå flera lager inom en flexibel kretskortsstruktur. Elektriska anslutningar mellan lager upprättas genom användning av flera typer av vias (figur 2), inklusive blinda och nedgrävda vias.
Konfigurationen innebär att två lager placeras på ytan för att skapa en förbindelse mellan kretskortet (PCB) och den yttre miljön. Generellt sett är lagertätheten i kretskort (PCB) jämn. Detta beror främst på udda tals känslighet för problem som skevhet.
Antalet lager varierar vanligtvis beroende på den specifika applikationen och ligger vanligtvis inom intervallet fyra till tolv lager.
Vanligtvis kräver majoriteten av applikationer minst fyra och högst åtta lager. Däremot använder appar som smartphones huvudsakligen totalt tolv lager.
Huvudsakliga tillämpningar
Flerskiktade kretskort används i en mängd olika elektroniska applikationer (figur 3), inklusive:
● Konsumentelektronik, där flerskiktade kretskort spelar en grundläggande roll genom att tillhandahålla nödvändig ström och signaler för ett brett utbud av produkter som smartphones, surfplattor, spelkonsoler och bärbara enheter. Den eleganta och bärbara elektronik som vi är beroende av dagligen tillskrivs dess kompakta design och höga komponenttäthet.
● Inom telekommunikationsområdet underlättar användningen av flerskiktade kretskort en smidig överföring av röst-, data- och videosignaler över nätverk, vilket garanterar pålitlig och effektiv kommunikation.
● Industriella styrsystem är starkt beroende av flerskiktade kretskort (PCB) på grund av deras förmåga att effektivt hantera komplicerade styrsystem, övervakningsmekanismer och automatiseringsprocedurer. Maskinkontrollpaneler, robotteknik och industriell automation förlitar sig på dem som sitt grundläggande stödsystem.
● Flerskiktade kretskort är också relevanta för medicintekniska produkter, eftersom de är avgörande för att säkerställa precision, tillförlitlighet och kompakthet. Diagnostisk utrustning, patientövervakningssystem och livräddande medicintekniska produkter påverkas avsevärt av deras viktiga roll.
Fördelar och fördelar
Flerskiktade kretskort ger flera fördelar och fördelar i högfrekventa applikationer, inklusive:
● Förbättrad signalintegritet: Flerskiktade kretskort möjliggör kontrollerad impedansrouting, vilket minimerar signaldistorsion och säkerställer tillförlitlig överföring av högfrekventa signaler. Den lägre signalstörningen hos flerskiktade kretskort resulterar i förbättrad prestanda, hastighet och tillförlitlighet.
● Minskad EMI: Genom att använda dedikerade jord- och kraftplan undertrycker flerskiktade kretskort effektivt EMI, vilket förbättrar systemets tillförlitlighet och minimerar störningar med angränsande kretsar.
●Kompakt design: Med möjligheten att hantera fler komponenter och komplexa routingscheman möjliggör flerskiktade kretskort kompakta designer, vilket är avgörande för utrymmesbegränsade applikationer som mobila enheter och flyg- och rymdsystem.
● Förbättrad värmehantering: Flerskiktade kretskort erbjuder effektiv värmeavledning genom integration av termiska vior och strategiskt placerade kopparlager, vilket förbättrar tillförlitligheten och livslängden hos högpresterande komponenter.
● Designflexibilitet: Mångsidigheten hos flerskiktade kretskort möjliggör större designflexibilitet, vilket gör det möjligt för ingenjörer att optimera prestandaparametrar som impedansmatchning, signalutbredningsfördröjning och effektfördelning.