Nástup vícevrstvých DPS

Historicky byly desky s plošnými spoji charakteristické především svou jednovrstvou nebo dvouvrstvou strukturou, která omezovala jejich vhodnost pro vysokofrekvenční aplikace kvůli zhoršení signálu a elektromagnetickému rušení (EMI). Nicméně zavedení vícevrstvých desek plošných spojů vedlo k pozoruhodnému pokroku v integritě signálu, zmírnění elektromagnetického rušení (EMI) a celkovém výkonu.

Vícevrstvé PCB (obrázek 1) se skládají z mnoha vodivých vrstev, které jsou odděleny izolačními substráty. Tato konstrukce umožňuje přenos signálů a výkonových rovin sofistikovaným způsobem.

Vícevrstvé desky s plošnými spoji (PCB) se liší od svých jednovrstvých nebo dvouvrstvých protějšků přítomností tří nebo více vodivých vrstev, které jsou odděleny izolačním materiálem, běžně známým jako dielektrické vrstvy. Propojení těchto vrstev je usnadněno prokovy, což jsou nepatrné vodivé průchody, které usnadňují komunikaci mezi různými vrstvami. Komplikovaný design vícevrstvých desek plošných spojů umožňuje větší koncentraci součástek a složité obvody, které je činí nezbytnými pro nejmodernější technologie.

Vícevrstvé PCB typicky vykazují vysoký stupeň tuhosti kvůli inherentní výzvě dosáhnout více vrstev v rámci flexibilní struktury PCB. Elektrická spojení mezi vrstvami jsou vytvořena pomocí několika typů prokovů (obrázek 2), včetně slepých a podzemních prokovů.

Konfigurace zahrnuje umístění dvou vrstev na povrch pro vytvoření spojení mezi deskou plošných spojů (PCB) a vnějším prostředím. Obecně platí, že hustota vrstev v deskách plošných spojů (PCB) je rovnoměrná. To je primárně způsobeno náchylností lichých čísel k problémům, jako je deformace.

Počet vrstev se typicky liší v závislosti na konkrétní aplikaci, typicky spadá do rozmezí čtyř až dvanácti vrstev.
Většina aplikací obvykle vyžaduje minimálně čtyři a maximálně osm vrstev. Naproti tomu aplikace, jako jsou chytré telefony, využívají převážně celkem dvanáct vrstev.

Hlavní aplikace

Vícevrstvé desky plošných spojů se používají v široké řadě elektronických aplikací (obrázek 3), včetně:

●Spotřební elektronika, kde vícevrstvé PCB hrají zásadní roli při poskytování potřebného napájení a signálů pro širokou škálu produktů, jako jsou chytré telefony, tablety, herní konzole a nositelná zařízení. Elegantní a přenosná elektronika, na které jsme denně závislí, se připisuje její kompaktní konstrukci a vysoké hustotě komponent

●V oblasti telekomunikací usnadňuje využití vícevrstvých desek plošných spojů hladký přenos hlasových, datových a obrazových signálů napříč sítěmi, čímž zaručuje spolehlivou a efektivní komunikaci

●Průmyslové řídicí systémy silně závisí na vícevrstvých deskách s plošnými spoji (PCB) kvůli jejich schopnosti efektivně řídit složité řídicí systémy, monitorovací mechanismy a automatizační postupy. Jako základní podpůrný systém na ně spoléhají řídicí panely strojů, robotika a průmyslová automatizace

●Vícevrstvé desky plošných spojů jsou také důležité pro zdravotnická zařízení, protože jsou klíčové pro zajištění přesnosti, spolehlivosti a kompaktnosti. Diagnostická zařízení, systémy monitorování pacientů a život zachraňující zdravotnické prostředky jsou významně ovlivněny svou důležitou rolí.

Výhody a výhody

Vícevrstvé desky plošných spojů poskytují několik výhod a výhod ve vysokofrekvenčních aplikacích, včetně:

●Vylepšená integrita signálu: Vícevrstvé desky plošných spojů usnadňují směrování řízené impedance, minimalizují zkreslení signálu a zajišťují spolehlivý přenos vysokofrekvenčních signálů. Nižší interference signálu u vícevrstvých desek plošných spojů vede ke zlepšení výkonu, rychlosti a spolehlivosti

●Snížené EMI: Využitím vyhrazených zemnících a napájecích ploch vícevrstvé desky plošných spojů účinně potlačují EMI, čímž zvyšují spolehlivost systému a minimalizují interference se sousedními obvody

●Kompaktní design: Díky schopnosti pojmout více komponent a složitá schémata směrování umožňují vícevrstvé desky plošných spojů kompaktní návrhy, které jsou zásadní pro aplikace s omezeným prostorem, jako jsou mobilní zařízení a letecké systémy.

●Vylepšené řízení teploty: Vícevrstvé desky plošných spojů nabízejí účinný odvod tepla díky integraci tepelných průchodů a strategicky umístěných měděných vrstev, čímž zvyšují spolehlivost a životnost vysoce výkonných součástí.

●Flexibilita návrhu: Všestrannost vícevrstvých desek plošných spojů umožňuje větší flexibilitu návrhu a umožňuje inženýrům optimalizovat parametry výkonu, jako je impedanční přizpůsobení, zpoždění šíření signálu a distribuce energie.