ظهور PCB های چند لایه

از نظر تاریخی ، تابلوهای مدار چاپی در درجه اول با ساختار منفرد یا دو لایه آنها مشخص می شدند ، که محدودیت هایی را برای مناسب بودن آنها برای کاربردهای با فرکانس بالا به دلیل وخامت سیگنال و تداخل الکترومغناطیسی (EMI) تحمیل می کرد. با این وجود ، معرفی تابلوهای مدار چاپی چند لایه منجر به پیشرفت های قابل توجه در یکپارچگی سیگنال ، کاهش تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و عملکرد کلی شده است.

PCB های چند لایه (شکل 1) از لایه های رسانا بی شماری تشکیل شده است که با عایق بندی بسترهای از هم جدا می شوند. این طرح انتقال سیگنال ها و هواپیماهای برق را به روشی پیچیده امکان پذیر می کند.

تابلوهای مدار چاپی چند لایه (PCB) با حضور سه یا چند لایه رسانا که توسط عایق از هم جدا می شوند ، که معمولاً به عنوان لایه های دی الکتریک شناخته می شوند ، از همتایان تک یا دو لایه خود متمایز می شوند. اتصال این لایه ها توسط VIA ها تسهیل می شود ، که گذرگاه های رسانا کوچک هستند که ارتباط بین لایه های مجزا را تسهیل می کنند. طراحی پیچیده PCB های چند لایه ، غلظت بیشتری از اجزای و مدار پیچیده را امکان پذیر می کند و آنها را برای فناوری پیشرفته ضروری می کند.

PCB های چند لایه به دلیل چالش ذاتی دستیابی به چندین لایه در یک ساختار PCB انعطاف پذیر ، به طور معمول از استحکام بالایی برخوردار هستند. اتصالات الکتریکی بین لایه ها از طریق استفاده از چندین نوع VIA (شکل 2) ، از جمله VIA های کور و دفن شده ایجاد می شود.

پیکربندی مستلزم قرار دادن دو لایه روی سطح برای برقراری ارتباط بین برد مدار چاپی (PCB) و محیط خارجی است. به طور کلی ، چگالی لایه ها در تابلوهای مدار چاپی (PCB) یکنواخت است. این در درجه اول به دلیل حساسیت اعداد عجیب و غریب به موضوعاتی مانند پیچ ​​و تاب است.

تعداد لایه ها به طور معمول بسته به کاربرد خاص متفاوت است ، به طور معمول در محدوده چهار تا دوازده لایه قرار می گیرد.
به طور معمول ، اکثر برنامه ها نیاز به حداقل چهار و حداکثر هشت لایه دارند. در مقابل ، برنامه هایی مانند تلفن های هوشمند عمدتاً از کل دوازده لایه استفاده می کنند.

برنامه های اصلی

PCB های چند لایه در طیف گسترده ای از برنامه های الکترونیکی استفاده می شود (شکل 3) ، از جمله:

electronics مصرفی ، که در آن PCB های چند لایه نقش اساسی را ایفا می کنند و قدرت و سیگنال های لازم را برای طیف گسترده ای از محصولات مانند تلفن های هوشمند ، تبلت ها ، کنسول های بازی و دستگاه های پوشیدنی فراهم می کند. الکترونیک های براق و قابل حمل که روزانه به آنها وابسته هستیم به طراحی جمع و جور آنها و تراکم مؤلفه بالا نسبت داده می شود

● در زمینه ارتباطات از راه دور ، استفاده از PCB های چند لایه انتقال صاف سیگنال های صدا ، داده ها و ویدیویی را در شبکه ها تسهیل می کند ، از این طریق ارتباطات قابل اعتماد و مؤثر را تضمین می کند

systems سیستم های کنترل صنعتی به دلیل ظرفیت آنها در مدیریت مؤثر سیستم های کنترل پیچیده ، مکانیسم های نظارت و روش های اتوماسیون ، به شدت به تابلوهای مدار چاپی چند لایه (PCB) بستگی دارند. پانل های کنترل دستگاه ، روباتیک و اتوماسیون صنعتی به آنها به عنوان سیستم پشتیبانی اساسی آنها متکی هستند

PCB های چند لایه نیز برای دستگاه های پزشکی مرتبط هستند ، زیرا برای اطمینان از دقت ، قابلیت اطمینان و جمع و جور بودن بسیار مهم هستند. تجهیزات تشخیصی ، سیستم های نظارت بر بیمار و وسایل پزشکی صرفه جویی در زندگی به طور قابل توجهی تحت تأثیر نقش مهم آنها قرار دارند.

مزایا و مزایا

PCB های چند لایه مزایا و مزایای مختلفی را در برنامه های با فرکانس بالا ارائه می دهند ، از جمله:

integrity یکپارچگی سیگنال پیشرفته: PCB های چند لایه مسیریابی امپدانس کنترل شده ، به حداقل رساندن اعوجاج سیگنال و اطمینان از انتقال قابل اعتماد از سیگنال های با فرکانس بالا. تداخل سیگنال پایین تابلوهای مدار چاپی چند لایه منجر به بهبود عملکرد ، سرعت و قابلیت اطمینان می شود

● کاهش یافته EMI: با استفاده از هواپیماهای اختصاصی زمین و قدرت ، PCB های چند لایه به طور موثری EMI را سرکوب می کنند ، در نتیجه قابلیت اطمینان سیستم را افزایش می دهند و تداخل در مدارهای همسایه را به حداقل می رسانند

● طراحی جمع و جور: با امکان قرار دادن مؤلفه های بیشتر و طرح های مسیریابی پیچیده ، PCB های چند لایه ای طراحی های جمع و جور را فعال می کنند ، برای برنامه های محدود شده با فضا مانند دستگاه های تلفن همراه و سیستم های هوافضا بسیار مهم هستند.

management مدیریت حرارتی بهبود یافته: PCB های چند لایه از طریق ادغام VIA های حرارتی و لایه های مس در حال قرار دادن استراتژیک ، باعث افزایش گرمای گرم می شوند و باعث افزایش قابلیت اطمینان و طول عمر اجزای پر قدرت می شوند.

انعطاف پذیری طراحی: تطبیق پذیری PCB های چند لایه امکان انعطاف پذیری طراحی بیشتر را فراهم می کند ، مهندسان را قادر می سازد تا پارامترهای عملکردی مانند تطبیق امپدانس ، تأخیر انتشار سیگنال و توزیع برق را بهینه کنند.