L'avvento di PCB multistrato

Storicamente, i circuiti stampati sono stati principalmente caratterizzati dalla loro struttura singola o a doppio strato, che imponeva vincoli alla loro idoneità per applicazioni ad alta frequenza a causa del deterioramento del segnale e dell'interferenza elettromagnetica (EMI). Tuttavia, l'introduzione di circuiti stampati a più livelli ha comportato notevoli progressi nell'integrità del segnale, nella mitigazione delle interferenze elettromagnetiche (EMI) e nelle prestazioni complessive.

I PCB a più livelli (Figura 1) sono costituiti da numerosi strati conduttivi che sono separati mediante substrati isolanti. Questo design consente la trasmissione di segnali e aerei in modo sofisticato.

I circuiti stampati a più livelli (PCB) si distinguono dalle loro controparti singoli o a doppio strato dalla presenza di tre o più strati conduttivi che sono separati mediante materiale isolante, comunemente noto come strati dielettrici. L'interconnessione di questi strati è facilitata da VIA, che sono minuscoli passaggi conduttivi che facilitano la comunicazione tra strati distinti. La complicata progettazione di PCB multistrato consente una maggiore concentrazione di componenti e circuiti intricati, rendendoli essenziali per la tecnologia all'avanguardia.

I PC a multistrato presentano in genere un alto grado di rigidità a causa della sfida intrinseca di raggiungere più livelli all'interno di una struttura flessibile PCB. Le connessioni elettriche tra gli strati sono stabilite attraverso l'utilizzo di diversi tipi di VIA (Figura 2), compresi Vias ciechi e sepolti.

La configurazione comporta il posizionamento di due strati sulla superficie per stabilire una connessione tra il circuito stampato (PCB) e l'ambiente esterno. In generale, la densità degli strati nei circuiti stampati (PCB) è pari. Ciò è dovuto principalmente alla suscettibilità di numeri dispari a questioni come la deformazione.

Il numero di strati in genere varia a seconda dell'applicazione specifica, in genere rientrano nell'intervallo da quattro a dodici strati.
In genere, la maggior parte delle applicazioni richiede un minimo di quattro e un massimo di otto strati. Al contrario, app come gli smartphone impiegano prevalentemente un totale di dodici livelli.

Applicazioni principali

I PC a multistrato sono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni elettroniche (Figura 3), tra cui:

● Elettronica di consumo, in cui i PCB multistrato svolgono un ruolo fondamentale fornendo la potenza e i segnali necessari per una vasta gamma di prodotti come smartphone, tablet, console di gioco e dispositivi indossabili. L'elegante e portatile elettronica da cui dipendiamo quotidianamente sono attribuiti al loro design compatto e ad alta densità dei componenti

● Nel campo delle telecomunicazioni, l'utilizzo di PCB multistrato facilita la trasmissione regolare di segnali vocali, dati e video attraverso le reti, garantendo così una comunicazione affidabile ed efficace

● I sistemi di controllo industriale dipendono fortemente dai circuiti stampati a più livelli (PCB) a causa della loro capacità di gestire efficacemente sistemi di controllo complessi, meccanismi di monitoraggio e procedure di automazione. I pannelli di controllo delle macchine, la robotica e l'automazione industriale si basano su di loro come sistema di supporto fondamentale

● Anche i PCB a più livelli sono rilevanti per i dispositivi medici, poiché sono cruciali per garantire precisione, affidabilità e compattezza. Le attrezzature diagnostiche, i sistemi di monitoraggio dei pazienti e i dispositivi medici salvavita sono significativamente influenzati dal loro ruolo importante.

Vantaggi e vantaggi

I PCB a più livelli offrono diversi vantaggi e vantaggi nelle applicazioni ad alta frequenza, tra cui:

● Integrità del segnale migliorata: i PCB a più livelli facilitano il routing di impedenza controllato, minimizzando la distorsione del segnale e garantendo la trasmissione affidabile di segnali ad alta frequenza. L'interferenza del segnale inferiore dei circuiti stampati a più livelli comporta prestazioni, velocità e affidabilità migliorate

● EMI ridotta: utilizzando i piani di terra e alimentazione dedicati, i PCB a più livelli sopprimono efficacemente l'EMI, migliorando così l'affidabilità del sistema e minimizzando le interferenze con i circuiti vicini

● Progettazione compatta: con la possibilità di ospitare più componenti e schemi di routing complessi, i PCB a più livelli consentono progetti compatti, cruciali per applicazioni limitate allo spazio come dispositivi mobili e sistemi aerospaziali.

● Gestione termica migliorata: i PCB a più livelli offrono un'efficace dissipazione del calore attraverso l'integrazione di VIA termica e strati di rame posizionati strategicamente, migliorando l'affidabilità e la durata della durata dei componenti ad alta potenza.

● Flessibilità di progettazione: la versatilità dei PCB a più livelli consente una maggiore flessibilità di progettazione, consentendo agli ingegneri di ottimizzare i parametri delle prestazioni come la corrispondenza dell'impedenza, il ritardo di propagazione del segnale e la distribuzione dell'alimentazione.