Pojava višeslojnih PCB-a

Povijesno gledano, tiskane pločice prvenstveno je karakterizirala njihova jednoslojna ili dvoslojna struktura, što je nametnulo ograničenja njihovoj prikladnosti za visokofrekventne primjene zbog pogoršanja signala i elektromagnetskih smetnji (EMI). Unatoč tome, uvođenje višeslojnih tiskanih pločica rezultiralo je značajnim napretkom u cjelovitosti signala, ublažavanju elektromagnetskih smetnji (EMI) i ukupnim performansama.

Višeslojni PCB (slika 1) sastoje se od brojnih vodljivih slojeva koji su odvojeni izolacijskim supstratima. Ovaj dizajn omogućuje prijenos signala i ravnina napajanja na sofisticiran način.

Višeslojne tiskane ploče (PCB) razlikuju se od svojih jednoslojnih ili dvoslojnih analoga po prisutnosti tri ili više vodljivih slojeva koji su odvojeni izolacijskim materijalom, poznatim kao dielektrični slojevi. Međusobno povezivanje ovih slojeva je olakšano viasovima, koji su minijaturni vodljivi prolazi koji olakšavaju komunikaciju između različitih slojeva. Komplicirani dizajn višeslojnih PCB-a omogućuje veću koncentraciju komponenti i zamršenih strujnih krugova, što ih čini ključnim za najsuvremeniju tehnologiju.

Višeslojni PCB obično pokazuju visok stupanj krutosti zbog inherentnog izazova postizanja višestrukih slojeva unutar fleksibilne PCB strukture. Električne veze između slojeva uspostavljaju se upotrebom nekoliko vrsta otvora (slika 2), uključujući slijepe i ukopane otvore.

Konfiguracija podrazumijeva postavljanje dvaju slojeva na površinu kako bi se uspostavila veza između tiskane ploče (PCB) i vanjskog okruženja. Općenito, gustoća slojeva u tiskanim pločicama (PCB) je ujednačena. To je prvenstveno zbog osjetljivosti neparnih brojeva na probleme kao što je krivljenje.

Broj slojeva obično varira ovisno o specifičnoj primjeni, obično spada u raspon od četiri do dvanaest slojeva.
Tipično, većina aplikacija zahtijeva najmanje četiri i najviše osam slojeva. Nasuprot tome, aplikacije kao što su pametni telefoni pretežno koriste ukupno dvanaest slojeva.

Glavne aplikacije

Višeslojni PCB-ovi se koriste u širokom rasponu elektroničkih aplikacija (slika 3), uključujući:

●Potrošačka elektronika, gdje višeslojni PCB-ovi igraju temeljnu ulogu u pružanju potrebne energije i signala za širok raspon proizvoda kao što su pametni telefoni, tableti, igraće konzole i nosivi uređaji. Elegantna i prijenosna elektronika o kojoj svakodnevno ovisimo pripisuje se njihovom kompaktnom dizajnu i visokoj gustoći komponenti

●U području telekomunikacija, korištenje višeslojnih PCB-ova olakšava glatki prijenos glasa, podataka i video signala kroz mreže, čime se jamči pouzdana i učinkovita komunikacija

● Industrijski kontrolni sustavi uvelike ovise o višeslojnim tiskanim pločicama (PCB) zbog njihove sposobnosti da učinkovito upravljaju zamršenim kontrolnim sustavima, nadzornim mehanizmima i postupcima automatizacije. Upravljačke ploče strojeva, robotika i industrijska automatizacija oslanjaju se na njih kao na temeljni sustav podrške

●Višeslojni PCB također su relevantni za medicinske uređaje, budući da su ključni za osiguravanje preciznosti, pouzdanosti i kompaktnosti. Dijagnostička oprema, sustavi za praćenje pacijenata i medicinski uređaji koji spašavaju živote značajno su pod utjecajem njihove važne uloge.

Pogodnosti i prednosti

Višeslojni PCB-ovi pružaju nekoliko pogodnosti i prednosti u visokofrekventnim aplikacijama, uključujući:

●Poboljšani integritet signala: Višeslojne tiskane ploče olakšavaju usmjeravanje kontrolirane impedancije, minimizirajući izobličenje signala i osiguravajući pouzdan prijenos visokofrekventnih signala. Niže smetnje signala višeslojnih tiskanih ploča rezultiraju poboljšanim performansama, brzinom i pouzdanošću

● Smanjeni EMI: korištenjem namjenskih ravnina za uzemljenje i napajanje, višeslojni PCB-ovi učinkovito potiskuju EMI, čime se povećava pouzdanost sustava i minimiziraju smetnje sa susjednim krugovima

●Kompaktni dizajn: Uz mogućnost prilagodbe više komponenti i složenih shema usmjeravanja, višeslojni PCB-ovi omogućuju kompaktne dizajne, ključne za aplikacije s ograničenim prostorom kao što su mobilni uređaji i zrakoplovni sustavi.

●Poboljšano upravljanje toplinom: višeslojni PCB-ovi nude učinkovitu disipaciju topline kroz integraciju toplinskih otvora i strateški postavljenih bakrenih slojeva, povećavajući pouzdanost i životni vijek komponenti velike snage.

●Fleksibilnost dizajna: Svestranost višeslojnih tiskanih ploča omogućuje veću fleksibilnost dizajna, omogućujući inženjerima da optimiziraju parametre performansi kao što su usklađivanje impedancije, kašnjenje širenja signala i distribucija energije.