Поява багатошарових друкованих плат

Історично друковані плати характеризувалися переважно одно- або двошаровою структурою, що накладало обмеження на їхню придатність для високочастотних застосувань через погіршення сигналу та електромагнітні перешкоди (EMI). Тим не менш, впровадження багатошарових друкованих плат призвело до значних досягнень у цілісності сигналу, зменшенні електромагнітних перешкод (EMI) та загальній продуктивності.

Багатошарові друковані плати (Рисунок 1) складаються з численних провідних шарів, розділених ізоляційними підкладками. Така конструкція дозволяє передавати сигнали та лінії живлення складним чином.

Багатошарові друковані плати (ПХД) відрізняються від своїх одно- або двошарових аналогів наявністю трьох або більше провідних шарів, розділених ізоляційним матеріалом, зазвичай відомим як діелектричні шари. З'єднання цих шарів забезпечується перехідними отворами – крихітними провідними каналами, що забезпечують зв'язок між окремими шарами. Складна конструкція багатошарових ПХД забезпечує більшу концентрацію компонентів та складні схеми, що робить їх важливими для найсучасніших технологій.

Багатошарові друковані плати зазвичай демонструють високий ступінь жорсткості через невід'ємну складність досягнення кількох шарів у гнучкій структурі друкованої плати. Електричні з'єднання між шарами встановлюються за допомогою кількох типів перехідних отворів (рисунок 2), включаючи сліпі та приховані перехідні отвори.

Конфігурація передбачає розміщення двох шарів на поверхні для встановлення з'єднання між друкованою платою (PCB) та зовнішнім середовищем. Загалом, щільність шарів у друкованих платах (PCB) парна. Це головним чином пов'язано зі схильністю непарних чисел до таких проблем, як деформація.

Кількість шарів зазвичай варіюється залежно від конкретного застосування, зазвичай коливаючись у діапазоні від чотирьох до дванадцяти шарів.
Зазвичай більшість програм потребують щонайменше чотирьох і щонайбільше восьми шарів. Натомість, такі програми, як смартфони, переважно використовують загалом дванадцять шарів.

Основні застосування

Багатошарові друковані плати використовуються в широкому спектрі електронних застосувань (рис. 3), включаючи:

●Споживча електроніка, де багатошарові друковані плати відіграють фундаментальну роль, забезпечуючи необхідне живлення та сигнали для широкого спектру продуктів, таких як смартфони, планшети, ігрові консолі та портативні пристрої. Елегантна та портативна електроніка, від якої ми залежимо щодня, пояснюється її компактним дизайном та високою щільністю компонентів.

●У галузі телекомунікацій використання багатошарових друкованих плат сприяє безперебійній передачі голосових, даних та відеосигналів через мережі, тим самим гарантуючи надійний та ефективний зв'язок.

●Промислові системи керування значною мірою залежать від багатошарових друкованих плат (ПХД) через їхню здатність ефективно керувати складними системами керування, механізмами моніторингу та процедурами автоматизації. Панелі керування машинами, робототехніка та промислова автоматизація покладаються на них як на свою основну систему підтримки.

●Багатошарові друковані плати також актуальні для медичних виробів, оскільки вони мають вирішальне значення для забезпечення точності, надійності та компактності. Діагностичне обладнання, системи моніторингу пацієнтів та медичні пристрої, що рятують життя, значною мірою залежать від їхньої важливої ​​ролі.

Переваги та переваги

Багатошарові друковані плати забезпечують ряд переваг у високочастотних застосуваннях, зокрема:

●Покращена цілісність сигналу: багатошарові друковані плати сприяють контрольованому імпедансному маршрутизації, мінімізуючи спотворення сигналу та забезпечуючи надійну передачу високочастотних сигналів. Менший рівень перешкод сигналу багатошарових друкованих плат призводить до покращеної продуктивності, швидкості та надійності.

● Зниження електромагнітних перешкод: Завдяки використанню спеціальних заземлювальних та силових площин, багатошарові друковані плати ефективно пригнічують електромагнітні перешкоди, тим самим підвищуючи надійність системи та мінімізуючи перешкоди для сусідніх ланцюгів.

●Компактний дизайн: Завдяки можливості розміщення більшої кількості компонентів та складних схем трасування, багатошарові друковані плати забезпечують компактні конструкції, що є надзвичайно важливим для застосувань з обмеженим простором, таких як мобільні пристрої та аерокосмічні системи.

●Покращене управління температурою: багатошарові друковані плати забезпечують ефективне розсіювання тепла завдяки інтеграції теплових отворів та стратегічно розміщених мідних шарів, що підвищує надійність та термін служби потужних компонентів.

●Гнучкість проектування: Універсальність багатошарових друкованих плат забезпечує більшу гнучкість проектування, дозволяючи інженерам оптимізувати параметри продуктивності, такі як узгодження імпедансу, затримка поширення сигналу та розподіл живлення.