Monikerroksisten piirilevyjen tulo

Historiallisesti painetuille piirilevyille oli ensisijaisesti tunnusomaista niiden yksi- tai kaksikerroksinen rakenne, mikä asetti rajoituksia niiden soveltuvuudelle suurtaajuussovelluksiin signaalin heikkenemisen ja sähkömagneettisten häiriöiden (EMI) vuoksi. Siitä huolimatta monikerroksisten painettujen piirilevyjen käyttöönotto on parantanut signaalin eheyttä, sähkömagneettisten häiriöiden (EMI) lieventämistä ja yleistä suorituskykyä.

Monikerroksiset piirilevyt (kuva 1) koostuvat lukuisista johtavista kerroksista, jotka on erotettu toisistaan ​​eristävällä alustalla. Tämä rakenne mahdollistaa signaalien ja tehotasojen siirron hienostuneella tavalla.

Monikerroksiset painetut piirilevyt (PCB:t) eroavat yksi- tai kaksikerroksisista vastineistaan ​​kolmen tai useamman johtavan kerroksen avulla, jotka on erotettu eristemateriaalilla, joka tunnetaan yleisesti dielektrisinä kerroksina. Näiden kerrosten yhteenliittämistä helpottavat läpiviennit, jotka ovat pieniä johtavia kulkureittejä, jotka helpottavat kommunikaatiota eri kerrosten välillä. Monikerroksisten piirilevyjen monimutkainen rakenne mahdollistaa komponenttien suuremman keskittymisen ja monimutkaisen piiristön, mikä tekee niistä välttämättömiä uusimman tekniikan kannalta.

Monikerroksisilla PCB-levyillä on tyypillisesti korkea jäykkyysaste johtuen luontaisesta haasteesta saada useita kerroksia joustavan PCB-rakenteen sisällä. Kerrosten väliset sähköliitännät muodostetaan käyttämällä useita eri tyyppisiä läpivientejä (kuva 2), mukaan lukien sokeat ja haudatut läpiviennit.

Konfigurointi edellyttää kahden kerroksen sijoittamista pinnalle yhteyden muodostamiseksi painetun piirilevyn (PCB) ja ulkoisen ympäristön välille. Yleensä piirilevyjen (PCB) kerrosten tiheys on tasainen. Tämä johtuu ensisijaisesti parittomien lukujen herkkyydestä ongelmille, kuten vääntymiselle.

Kerrosten lukumäärä vaihtelee tyypillisesti riippuen tietystä sovelluksesta, tyypillisesti neljästä kahteentoista kerrokseen.
Yleensä suurin osa sovelluksista vaatii vähintään neljä ja enintään kahdeksan kerrosta. Sitä vastoin sovellukset, kuten älypuhelimet, käyttävät pääasiassa kaikkiaan kaksitoista kerrosta.

Pääsovellukset

Monikerroksisia piirilevyjä käytetään monissa elektronisissa sovelluksissa (kuva 3), mukaan lukien:

●Kuluttajaelektroniikka, jossa monikerroksisilla piirilevyillä on keskeinen rooli tarvittavan tehon ja signaalin tarjoamisessa monenlaisille tuotteille, kuten älypuhelimille, tableteille, pelikonsoleille ja puetettaville laitteille. Tyylikäs ja kannettava elektroniikka, josta olemme päivittäin riippuvaisia, johtuu niiden kompaktista suunnittelusta ja suuresta komponenttitiheydestä.

●Televiestinnän alalla monikerroksisten piirilevyjen käyttö mahdollistaa puhe-, data- ja videosignaalien sujuvan siirron verkkojen välillä, mikä takaa luotettavan ja tehokkaan viestinnän.

●Teolliset ohjausjärjestelmät ovat voimakkaasti riippuvaisia ​​monikerroksisista painetuista piirilevyistä (PCB), koska ne pystyvät hallitsemaan tehokkaasti monimutkaisia ​​ohjausjärjestelmiä, valvontamekanismeja ja automaatioprosesseja. Koneiden ohjauspaneelit, robotiikka ja teollisuusautomaatio luottavat niihin perustavanlaatuisena tukijärjestelmänään

●Monikerroksiset piirilevyt ovat tärkeitä myös lääkinnällisille laitteille, koska ne ovat ratkaisevan tärkeitä tarkkuuden, luotettavuuden ja tiiviyden varmistamisessa. Diagnostisiin laitteisiin, potilasvalvontajärjestelmiin ja hengenpelastuslaitteisiin vaikuttavat merkittävästi niiden tärkeä rooli.

Edut ja edut

Monikerroksiset piirilevyt tarjoavat useita etuja ja etuja suurtaajuussovelluksissa, mukaan lukien:

●Parannettu signaalin eheys: Monikerroksiset piirilevyt helpottavat ohjattua impedanssin reititystä, minimoivat signaalin vääristymät ja varmistavat korkeataajuisten signaalien luotettavan siirron. Monikerroksisten painettujen piirilevyjen pienemmät signaalihäiriöt parantavat suorituskykyä, nopeutta ja luotettavuutta

●Pienempi EMI: Erillisten maa- ja tehotasojen avulla monikerroksiset piirilevyt vaimentavat tehokkaasti EMI:n, mikä parantaa järjestelmän luotettavuutta ja minimoi häiriötä naapuripiirien kanssa.

● Kompakti muotoilu: Monikerroksiset piirilevyt mahdollistavat kompaktin rakenteen, koska ne mahdollistavat enemmän komponentteja ja monimutkaisia ​​reititysjärjestelmiä, mikä on ratkaisevan tärkeää ahtaissa sovelluksissa, kuten mobiililaitteissa ja ilmailujärjestelmissä.

●Parannettu lämmönhallinta: Monikerroksiset piirilevyt tarjoavat tehokkaan lämmönpoiston integroimalla lämpöläpivientejä ja strategisesti sijoitettuja kuparikerroksia, mikä lisää suuritehoisten komponenttien luotettavuutta ja käyttöikää.

●Suunnittelun joustavuus: Monikerroksisten piirilevyjen monipuolisuus mahdollistaa suuremman suunnittelun joustavuuden, minkä ansiosta insinöörit voivat optimoida suorituskykyparametreja, kuten impedanssin sovituksen, signaalin etenemisviiveen ja tehonjaon.