Das Aufkommen von mehrschichtigen PCBs

In der Vergangenheit wurden gedruckte Leiterplatten hauptsächlich durch ihre einzelne oder doppelt schichtige Struktur gekennzeichnet, die ihre Eignung für Hochfrequenzanwendungen aufgrund von Signalverschlechterungen und elektromagnetischen Interferenzen (EMI) auferlegte. Die Einführung von mehrschichtigen gedruckten Leitertafeln hat jedoch zu bemerkenswerten Fortschritten bei der Signalintegrität, der Minderung der elektromagnetischen Interferenzen (EMI) und der Gesamtleistung geführt.

Mehrschichtige PCBs (Abbildung 1) bestehen aus zahlreichen leitenden Schichten, die durch Isoliersubstrate getrennt werden. Dieses Design ermöglicht die Übertragung von Signalen und Leistungsebenen auf raffinierte Weise.

Multi-Layer-gedruckte Leiterplatten (PCBs) werden von ihren Einzel- oder Doppelschicht-Gegenstücken durch das Vorhandensein von drei oder mehr leitenden Schichten unterschieden, die durch Isoliermaterial getrennt sind, die allgemein als dielektrische Schichten bezeichnet werden. Die Verknüpfung dieser Schichten wird durch Vias erleichtert, die winzige leitende Übergänge sind, die die Kommunikation zwischen verschiedenen Schichten erleichtern. Das komplizierte Design von mehrschichtigen PCBs ermöglicht eine größere Konzentration von Komponenten und komplizierte Schaltkreisen, wodurch sie für die Technologie auf der neuesten Stand der Technik wesentlich sind.

Mehrschichtige PCBs weisen typischerweise ein hohes Maß an Steifigkeit auf, da die Herausforderung der Erreichung mehrerer Schichten innerhalb einer flexiblen PCB -Struktur inhärent wird. Elektrische Verbindungen zwischen Schichten werden durch die Nutzung verschiedener Arten von VIAS (Abbildung 2), einschließlich blind und vergrabener VIAS, hergestellt.

Die Konfiguration beinhaltet die Platzierung von zwei Schichten auf der Oberfläche, um eine Verbindung zwischen der gedruckten Leiterplatte (PCB) und der externen Umgebung herzustellen. Im Allgemeinen ist die Dichte der Schichten in gedruckten Leiterplatten (PCBs) gleichmäßig. Dies ist in erster Linie auf die Anfälligkeit von ungeraden Zahlen für Probleme wie Verzerrungen zurückzuführen.

Die Anzahl der Schichten variiert typischerweise je nach spezifischer Anwendung, wobei typischerweise im Bereich von vier bis zwölf Schichten fällt.
Typischerweise erfordert die meisten Anwendungen mindestens vier und maximal acht Schichten. Im Gegensatz dazu verwenden Apps wie Smartphones vorwiegend insgesamt zwölf Schichten.

Hauptanwendungen

Mehrschicht-PCBs werden in einem weiten Bereich elektronischer Anwendungen verwendet (Abbildung 3), einschließlich:

● Unterhaltungselektronik, bei dem mehrschichtige PCBs eine grundlegende Rolle spielen, die die erforderliche Leistung und Signale für eine Vielzahl von Produkten wie Smartphones, Tablets, Spielekonsolen und tragbare Geräte bereitstellen. Die schlanke und tragbare Elektronik, von der wir täglich abhängen

● Im Bereich Telekommunikation erleichtert die Verwendung von PCBs mit mehreren Schichten die reibungslose Übertragung von Sprach-, Daten- und Videosignalen in allen Netzwerken und garantiert dadurch eine zuverlässige und effektive Kommunikation

● Industrielle Steuerungssysteme hängen stark von PCBs (Multi-Layer-Drucken) ab, da sie in der Lage sind, komplizierte Steuerungssysteme, Überwachungsmechanismen und Automatisierungsverfahren effektiv zu verwalten. Maschinensteuerungstafeln, Robotik und industrielle Automatisierung stützen sich auf sie als grundlegendes Unterstützungssystem

● Mehrschicht-PCBs sind auch für Medizinprodukte relevant, da sie für die Gewährleistung von Präzision, Zuverlässigkeit und Kompaktheit von entscheidender Bedeutung sind. Diagnosegeräte, Patientenüberwachungssysteme und lebensrettende medizinische Geräte werden erheblich von ihrer wichtigen Rolle beeinflusst.

Vorteile und Vorteile

Multi-Layer-PCBs bieten mehrere Vorteile und Vorteile in hochfrequenten Anwendungen, einschließlich:

● Verbesserte Signalintegrität: Mehrschichtige PCB ermöglichen die Routing der kontrollierten Impedanz, minimieren Signalverzerrungen und die Gewährleistung einer zuverlässigen Übertragung von Hochfrequenzsignalen. Die niedrigere Signalinterferenz der gedruckten Leiterplatten mit mehrschichtigen Schichten führt zu einer verbesserten Leistung, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit

● Reduziertem EMI: Durch die Verwendung dedizierter Boden- und Leistungsebenen unterdrücken mehrschichtige PCBs EMI effektiv, wodurch die Zuverlässigkeit der Systeme verbessert und die Störungen mit benachbarten Schaltungen minimiert werden

● Kompaktes Design: Mit der Möglichkeit, mehr Komponenten und komplexe Routingschemata aufzunehmen, ermöglichen mehrschichtige PCBs kompakte Designs, entscheidend für räumlich begrenzte Anwendungen wie mobile Geräte und Luft- und Raumfahrtsysteme.

● Verbessertes thermisches Management: Mehrschichtige PCBs bieten eine effiziente Wärmeableitung durch die Integration von thermischen VIAS und strategisch platzierte Kupferschichten, wodurch die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer von Hochleistungskomponenten verbessert werden.

● Flexibilität der Konstruktion: Die Vielseitigkeit von mehrschichtigen PCBs ermöglicht eine größere Konstruktionsflexibilität und ermöglicht es den Ingenieuren, Leistungsparameter wie Impedanzübereinstimmung, Ausbreitungsverzögerung der Signalausbreitung und Leistungsverteilung zu optimieren.