A többrétegű PCB-k megjelenése

Történelmileg a nyomtatott áramköri lapokat elsősorban az egy- vagy kétrétegű felépítésük jellemezte, ami a jelromlás és az elektromágneses interferencia (EMI) miatt korlátozta a nagyfrekvenciás alkalmazásokra való alkalmasságot. Mindazonáltal a többrétegű nyomtatott áramköri kártyák bevezetése jelentős előrelépést eredményezett a jelintegritás, az elektromágneses interferencia (EMI) mérséklése és az általános teljesítmény terén.

A többrétegű PCB-k (1. ábra) számos vezető rétegből állnak, amelyeket szigetelő hordozók választanak el egymástól. Ez a kialakítás lehetővé teszi a jelek és teljesítménysíkok kifinomult módon történő továbbítását.

A többrétegű nyomtatott áramköri lapokat (NYÁK) az egy- vagy kétrétegű társaiktól három vagy több vezetőképes réteg jelenléte különbözteti meg, amelyeket szigetelőanyag választ el, közismert nevén dielektromos réteg. Ezeknek a rétegeknek az összekapcsolását az átmenetek segítik elő, amelyek elenyésző, vezetőképes járatok, amelyek megkönnyítik a kommunikációt a különböző rétegek között. A többrétegű PCB-k bonyolult kialakítása lehetővé teszi az alkatrészek nagyobb koncentrációját és a bonyolult áramköröket, amelyek nélkülözhetetlenek a legkorszerűbb technológia számára.

A többrétegű nyomtatott áramköri lapok jellemzően nagyfokú merevséget mutatnak a rugalmas PCB-szerkezeten belüli többrétegű kialakítás velejáró kihívása miatt. A rétegek közötti elektromos kapcsolatokat többféle átmenővel (2. ábra) hozzuk létre, beleértve a vak és a betemetett átvezetéseket is.

A konfiguráció során két réteget kell elhelyezni a felületen, hogy kapcsolatot létesítsenek a nyomtatott áramköri kártya (PCB) és a külső környezet között. Általánosságban elmondható, hogy a nyomtatott áramköri kártyák (PCB) rétegeinek sűrűsége egyenletes. Ez elsősorban annak köszönhető, hogy a páratlan számok hajlamosak olyan problémákra, mint például a vetemedés.

A rétegek száma jellemzően az adott alkalmazástól függően változik, jellemzően négy-tizenkét réteg tartományba esik.
Általában az alkalmazások többsége legalább négy és legfeljebb nyolc réteget tesz szükségessé. Ezzel szemben az olyan alkalmazások, mint az okostelefonok, túlnyomórészt összesen tizenkét réteget alkalmaznak.

Főbb alkalmazások

A többrétegű PCB-ket elektronikus alkalmazások széles körében használják (3. ábra), beleértve:

●Szórakoztatói elektronika, ahol a többrétegű PCB-k alapvető szerepet játszanak a szükséges teljesítmény és jelek biztosításában számos termékhez, például okostelefonokhoz, táblagépekhez, játékkonzolokhoz és hordható eszközökhöz. A karcsú és hordozható elektronika, amelytől naponta függünk, kompakt kialakításuknak és nagy alkatrészsűrűségüknek tulajdonítható.

● A telekommunikáció területén a többrétegű PCB-k alkalmazása megkönnyíti a hang-, adat- és videojelek hálózatokon keresztüli zökkenőmentes átvitelét, ezáltal garantálja a megbízható és hatékony kommunikációt.

●Az ipari vezérlőrendszerek nagymértékben függenek a többrétegű nyomtatott áramköri lapoktól (PCB-k), mivel képesek hatékonyan kezelni a bonyolult vezérlőrendszereket, felügyeleti mechanizmusokat és automatizálási eljárásokat. A gépi vezérlőpanelek, a robotika és az ipari automatizálás alapvető támogatási rendszerükként támaszkodik rájuk

● A többrétegű PCB-k az orvostechnikai eszközök esetében is fontosak, mivel kulcsfontosságúak a precizitás, a megbízhatóság és a kompaktság biztosításában. A diagnosztikai berendezéseket, a betegfigyelő rendszereket és az életmentő orvosi eszközöket jelentősen befolyásolja fontos szerepük.

Előnyök és előnyök

A többrétegű PCB-k számos előnnyel és előnnyel rendelkeznek a nagyfrekvenciás alkalmazásokban, többek között:

● Továbbfejlesztett jelintegritás: A többrétegű PCB-k megkönnyítik a szabályozott impedancia-útválasztást, minimalizálják a jeltorzítást és biztosítják a nagyfrekvenciás jelek megbízható átvitelét. A többrétegű nyomtatott áramköri lapok kisebb jelinterferenciája jobb teljesítményt, sebességet és megbízhatóságot eredményez

● Csökkentett EMI: A dedikált földelési és tápsíkok használatával a többrétegű PCB-k hatékonyan elnyomják az EMI-t, ezáltal növelve a rendszer megbízhatóságát és minimalizálva a szomszédos áramkörökkel való interferenciát.

● Kompakt kialakítás: A több komponens és összetett útválasztási sémák befogadására alkalmas többrétegű nyomtatott áramköri lapok kompakt kialakítást tesznek lehetővé, ami kulcsfontosságú a szűkös űrtartalmú alkalmazásokhoz, például a mobileszközökhöz és a repülőgép-rendszerekhez.

● Továbbfejlesztett hőkezelés: A többrétegű nyomtatott áramköri lapok hatékony hőelvezetést biztosítanak a hőátmenetek és a stratégiailag elhelyezett rézrétegek integrálásával, növelve a nagy teljesítményű alkatrészek megbízhatóságát és élettartamát.

● Tervezési rugalmasság: A többrétegű PCB-k sokoldalúsága nagyobb tervezési rugalmasságot tesz lehetővé, lehetővé téve a mérnökök számára a teljesítményparaméterek optimalizálását, például az impedanciaillesztést, a jelterjedési késleltetést és az energiaelosztást.