L'arribada dels PCB multicapa

Històricament, les plaques de circuit imprès es caracteritzaven principalment per la seva estructura d'una o doble capa, que imposava restriccions a la seva idoneïtat per a aplicacions d'alta freqüència a causa del deteriorament del senyal i la interferència electromagnètica (EMI). No obstant això, la introducció de plaques de circuits impresos de diverses capes ha donat com a resultat avenços notables en la integritat del senyal, la mitigació d'interferències electromagnètiques (EMI) i el rendiment general.

Els PCB multicapa (figura 1) consisteixen en nombroses capes conductores que estan separades per substrats aïllants. Aquest disseny permet la transmissió de senyals i avions de potència d'una manera sofisticada.

Les plaques de circuits impresos multicapa (PCB) es distingeixen dels seus homòlegs d'una o doble capa per la presència de tres o més capes conductores que estan separades per un material aïllant, comunament conegut com a capes dielèctriques. La interconnexió d'aquestes capes es facilita mitjançant vies, que són minúsculs passadissos conductors que faciliten la comunicació entre diferents capes. El disseny complicat dels PCB multicapa permet una major concentració de components i circuits complexos, cosa que els fa essencials per a la tecnologia d'última generació.

Els PCB multicapa solen mostrar un alt grau de rigidesa a causa del repte inherent d'aconseguir múltiples capes dins d'una estructura de PCB flexible. Les connexions elèctriques entre capes s'estableixen mitjançant la utilització de diversos tipus de vies (figura 2), incloent vies cegues i enterrades.

La configuració implica la col·locació de dues capes a la superfície per establir una connexió entre la placa de circuit imprès (PCB) i l'entorn extern. En general, la densitat de capes a les plaques de circuits impresos (PCB) és uniforme. Això es deu principalment a la susceptibilitat dels nombres senars a problemes com ara la deformació.

El nombre de capes normalment varia segons l'aplicació específica, normalment entre quatre i dotze capes.
Normalment, la majoria d'aplicacions requereixen un mínim de quatre i un màxim de vuit capes. En canvi, les aplicacions com els telèfons intel·ligents utilitzen predominantment un total de dotze capes.

Principals aplicacions

Els PCB multicapa s'utilitzen en una àmplia gamma d'aplicacions electròniques (figura 3), incloent:

●Electrònica de consum, on les PCB multicapa tenen un paper fonamental proporcionant la potència i els senyals necessaris per a una àmplia gamma de productes com ara telèfons intel·ligents, tauletes, consoles de jocs i dispositius portàtils. L'electrònica elegant i portàtil de la qual depenem diàriament s'atribueix al seu disseny compacte i a la seva alta densitat de components

●En l'àmbit de les telecomunicacions, la utilització de PCB multicapa facilita la transmissió fluida de senyals de veu, dades i vídeo a través de les xarxes, garantint així una comunicació fiable i eficaç.

●Els sistemes de control industrial depenen en gran mesura de les plaques de circuits impresos (PCB) multicapa per la seva capacitat per gestionar eficaçment sistemes de control complexos, mecanismes de monitorització i procediments d'automatització. Els panells de control de màquines, la robòtica i l'automatització industrial es basen en ells com a sistema de suport fonamental

●Les PCB multicapa també són rellevants per als dispositius mèdics, ja que són crucials per garantir la precisió, la fiabilitat i la compacitat. Els equips de diagnòstic, els sistemes de control de pacients i els dispositius mèdics que poden salvar vides estan influenciats significativament pel seu paper important.

Beneficis i avantatges

Els PCB multicapa ofereixen diversos avantatges i avantatges en aplicacions d'alta freqüència, com ara:

●Integritat del senyal millorada: els PCB de diverses capes faciliten l'encaminament d'impedància controlada, minimitzant la distorsió del senyal i assegurant una transmissió fiable de senyals d'alta freqüència. La menor interferència del senyal de les plaques de circuits impresos multicapa millora el rendiment, la velocitat i la fiabilitat.

●EMI reduïda: mitjançant l'ús de plans de terra i d'alimentació dedicats, els PCB de diverses capes suprimeixen eficaçment l'EMI, millorant així la fiabilitat del sistema i minimitzant la interferència amb els circuits veïns.

●Disseny compacte: amb la capacitat d'acomodar més components i esquemes d'encaminament complexos, els PCB de diverses capes permeten dissenys compactes, crucials per a aplicacions amb limitacions d'espai com ara dispositius mòbils i sistemes aeroespacials.

● Gestió tèrmica millorada: els PCB multicapa ofereixen una dissipació de calor eficient mitjançant la integració de vies tèrmiques i capes de coure col·locades estratègicament, millorant la fiabilitat i la vida útil dels components d'alta potència.

●Flexibilitat de disseny: la versatilitat dels PCB multicapa permet una major flexibilitat de disseny, permetent als enginyers optimitzar paràmetres de rendiment com ara la concordança d'impedància, el retard de propagació del senyal i la distribució d'energia.