L’arribada de PCBs de diverses capes
Històricament, les plaques de circuit impreses es caracteritzaven principalment per la seva estructura única o de doble capa, que va imposar 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 circuit imprès de diverses capes ha donat lloc a avenços notables en la integritat del senyal, la mitigació de la interferència electromagnètica (EMI) i el rendiment global.
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 de manera sofisticada.
Les plaques de circuit imprès de diverses capes (PCBs) es distingeixen dels seus homòlegs únics o de doble capa per la presència de tres o més capes conductives que estan separades per material aïllant, coneguts comunament com a capes dielèctriques. La interconnexió d’aquestes capes és facilitada per vias, que són passatges minúsculs conductors que faciliten la comunicació entre diferents capes. El disseny complicat de PCBs de diverses capes permet una major concentració de components i circuits complexos, cosa que els fa essencial per a la tecnologia d’última generació.
Els PCB multicapa presenten normalment 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 l’ús de diversos tipus de vias (figura 2), incloses les vies cegues i enterrades.
La configuració comporta 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 en les plaques de circuit imprès (PCBs) és uniforme. Això es deu principalment a la susceptibilitat de nombres estranys a qüestions com ara Warping.
El nombre de capes normalment varia en funció de l'aplicació específica, normalment en el rang de quatre a dotze capes.
Normalment, la majoria de les aplicacions necessiten un mínim de quatre i un màxim de vuit capes. En canvi, aplicacions com telèfons intel·ligents utilitzen principalment un total de dotze capes.
Aplicacions principals
Els PCB multicapa s’utilitzen en una àmplia gamma d’aplicacions electròniques (figura 3), incloent:
● Electrònica de consum, on els PCB de diverses capes tenen un paper fonamental proporcionant la potència i els senyals necessaris per a una àmplia gamma de productes com telèfons intel·ligents, tauletes, consoles de jocs i dispositius portables. L’electrònica elegant i portàtil de la qual depenem diàriament s’atribueixen al seu disseny compacte i a la densitat de components elevada
● En el camp de les telecomunicacions, la utilització de PCB de diverses capes facilita la transmissió fluida de senyals de veu, dades i vídeo a les xarxes, garantint així una comunicació fiable i eficaç
● Els sistemes de control industrial depenen molt de les plaques de circuit impreses de diverses capes (PCBs) a causa de la seva capacitat per gestionar eficaçment els sistemes de control complexos, els mecanismes de control i els 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
● Els PCB de diverses capes també són rellevants per a dispositius mèdics, ja que són crucials per assegurar la precisió, la fiabilitat i la compactació. Els equips de diagnòstic, els sistemes de control del pacient i els dispositius mèdics que salven la vida estan influenciats significativament pel seu paper important.
Beneficis i avantatges
Els PCB multicapa proporcionen diversos avantatges i avantatges en aplicacions d’alta freqüència, inclosos:
● Integritat millorada del senyal: els PCB de diverses capes faciliten l’encaminament d’impedàncies controlades, minimitzant la distorsió del senyal i garantint una transmissió fiable de senyals d’alta freqüència. La menor interferència del senyal de les plaques de circuit imprès de diverses capes donen lloc a un millor rendiment, velocitat i fiabilitat
● EMI reduïda: mitjançant els plans dedicats a terres i energia, els PCB de diverses capes suprimeixen eficaçment EMI, millorant així la fiabilitat del sistema i minimitzant la interferència amb els circuits veïns
● Disseny compacte: amb la capacitat d’acollir més components i esquemes d’encaminament complexos, PCB de diverses capes permeten dissenys compactes, crucials per a aplicacions restringides a l’espai com dispositius mòbils i sistemes aeroespacials.
● Millora de gestió tèrmica: 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 de components d’alta potència.
● Flexibilitat del disseny: La versatilitat dels PCB de diverses capes permet una major flexibilitat del disseny, permetent als enginyers optimitzar paràmetres de rendiment com la concordança d’impedàncies, el retard de la propagació del senyal i la distribució d’energia.
