Pojava višeslojnih PCB-a

Istorijski gledano, štampane ploče su se prvenstveno odlikovale svojom jednoslojnom ili dvoslojnom strukturom, što je nametnulo ograničenja na njihovu pogodnost za visokofrekventne aplikacije zbog pogoršanja signala i elektromagnetnih smetnji (EMI). Ipak, uvođenje višeslojnih štampanih ploča rezultiralo je značajnim napretkom u integritetu signala, ublažavanju elektromagnetnih smetnji (EMI) i ukupnim performansama.

Višeslojni PCB (slika 1) sastoje se od brojnih provodljivih slojeva koji su razdvojeni izolacionim podlogama. Ovaj dizajn omogućava prenos signala i energetskih aviona na sofisticiran način.

Višeslojne štampane ploče (PCB) razlikuju se od svojih jednoslojnih ili dvoslojnih parnjaka po prisustvu tri ili više provodljivih slojeva koji su odvojeni izolacionim materijalom, poznatim kao dielektrični slojevi. Međusobno povezivanje ovih slojeva je olakšano preko vias, koji su minijaturni provodni prolazi koji olakšavaju komunikaciju između različitih slojeva. Komplikovani dizajn višeslojnih PCB-a omogućava veću koncentraciju komponenti i zamršenih kola, što ih čini neophodnim za najsavremeniju tehnologiju.

Višeslojni PCB obično pokazuju visok stepen krutosti zbog inherentnog izazova postizanja više slojeva unutar fleksibilne PCB strukture. Električne veze između slojeva se uspostavljaju korištenjem nekoliko tipova prolaza (slika 2), uključujući slijepe i ukopane prolaze.

Konfiguracija podrazumeva postavljanje dva sloja na površinu kako bi se uspostavila veza između štampane ploče (PCB) i spoljašnjeg okruženja. Generalno, gustina slojeva u štampanim pločama (PCB) je ujednačena. Ovo je prvenstveno zbog podložnosti neparnih brojeva problemima kao što je iskrivljenje.

Broj slojeva obično varira ovisno o specifičnoj primjeni, obično se nalazi u rasponu od četiri do dvanaest slojeva.
Obično je za većinu aplikacija potrebno najmanje četiri i najviše osam slojeva. Nasuprot tome, aplikacije kao što su pametni telefoni uglavnom koriste ukupno dvanaest slojeva.

Glavne aplikacije

Višeslojni PCB se koriste u širokom spektru elektronskih aplikacija (slika 3), uključujući:

●Potrošačka elektronika, u kojoj višeslojni PCB-i igraju osnovnu ulogu pružajući neophodnu snagu i signale za širok spektar proizvoda kao što su pametni telefoni, tableti, konzole za igre i nosivi uređaji. Elegantna i prenosiva elektronika od koje svakodnevno zavisimo pripisuje se njihovom kompaktnom dizajnu i velikoj gustoći komponenti

●U oblasti telekomunikacija, upotreba višeslojnih PCB-a olakšava nesmetan prenos glasa, podataka i video signala kroz mreže, čime se garantuje pouzdana i efikasna komunikacija

●Industrijski kontrolni sistemi u velikoj meri zavise od višeslojnih štampanih ploča (PCB) zbog njihovog kapaciteta da efikasno upravljaju zamršenim kontrolnim sistemima, mehanizmima nadzora i procedurama automatizacije. Kontrolne ploče mašina, robotika i industrijska automatizacija oslanjaju se na njih kao na svoj osnovni sistem podrške

●Višeslojni PCB-i su takođe relevantni za medicinske uređaje, jer su ključni za osiguranje preciznosti, pouzdanosti i kompaktnosti. Dijagnostička oprema, sistemi za praćenje pacijenata i medicinski uređaji koji spašavaju život imaju značajan uticaj na njihovu važnu ulogu.

Prednosti i prednosti

Višeslojni PCB-i pružaju nekoliko prednosti i prednosti u visokofrekventnim aplikacijama, uključujući:

●Poboljšani integritet signala: Višeslojni PCB-i olakšavaju kontrolisano rutiranje impedanse, minimizirajući izobličenje signala i osiguravajući pouzdan prenos visokofrekventnih signala. Manje smetnje signala višeslojnih štampanih ploča rezultiraju poboljšanim performansama, brzinom i pouzdanošću

●Smanjeni EMI: Korišćenjem namenskih ravni za uzemljenje i napajanje, višeslojni PCB-i efikasno potiskuju EMI, čime se povećava pouzdanost sistema i minimiziraju smetnje sa susednim kolima

●Kompaktni dizajn: Sa mogućnošću smještaja više komponenti i složenih šema rutiranja, višeslojni PCB-i omogućavaju kompaktan dizajn, ključan za aplikacije sa ograničenim prostorom kao što su mobilni uređaji i svemirski sistemi.

●Poboljšano upravljanje toplotom: Višeslojni PCB-i nude efikasno rasipanje toplote kroz integraciju termalnih prolaza i strateški postavljenih bakarnih slojeva, povećavajući pouzdanost i životni vek komponenti velike snage.

●Fleksibilnost dizajna: Svestranost višeslojnih PCB-a omogućava veću fleksibilnost dizajna, omogućavajući inženjerima da optimizuju parametre performansi kao što su usklađivanje impedanse, kašnjenje širenja signala i distribucija energije.