הופעתם של PCBs רב שכבתיים

מבחינה היסטורית, לוחות מעגלים מודפסים התאפיינו בעיקר על ידי המבנה היחיד או השכבה הכפולה שלהם, מה שהטיל אילוצים על התאמתם ליישומים בתדירות גבוהה בגלל הידרדרות אותות והפרעות אלקטרומגנטיות (EMI). עם זאת, הצגת לוחות מעגלים מודפסים רב שכבתיים הביאה להתקדמות בולטת בשלמות האות, הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) וביצועים כוללים.

PCBs רב שכבות (איור 1) מורכבים משכבות מוליכות רבות המופרדות על ידי מבודדים מצעים. תכנון זה מאפשר העברת אותות ומטוסי חשמל באופן מתוחכם.

לוחות מעגלים מודפסים מרובי שכבות (PCBs) נבדלים ממקביליהם יחידים או שכבה כפולה על ידי נוכחות של שלוש שכבות מוליכות או יותר המופרדות על ידי חומר בידוד, הידוע בדרך כלל בשם שכבות דיאלקטריות. הקשר בין שכבות אלה מקל על ידי VIA, שהם מעברים מוליכים זעירים המאפשרים תקשורת בין שכבות מובחנות. העיצוב המסובך של PCBs רב שכבתי מאפשר ריכוז גדול יותר של רכיבים ומעגלים מורכבים, מה שהופך אותם חיוניים לטכנולוגיה חדישה.

PCBs רב שכבתיים בדרך כלל מציגים מידה גבוהה של קשיחות בגלל האתגר המובנה בהשגת שכבות מרובות בתוך מבנה PCB גמיש. חיבורים חשמליים בין שכבות נקבעים באמצעות ניצול של מספר סוגים של VIAs (איור 2), כולל VIA עיוורים וקבורים.

התצורה כוללת מיקום של שתי שכבות על פני השטח כדי ליצור חיבור בין לוח המעגל המודפס (PCB) לסביבה החיצונית. באופן כללי, צפיפות השכבות בלוחות מעגלים מודפסים (PCB) היא שווה. זה נובע בעיקר מהרגישות של מספרים מוזרים לנושאים כמו עיוות.

מספר השכבות בדרך כלל משתנה בהתאם ליישום הספציפי, בדרך כלל נופל בטווח של ארבע עד שתים עשרה שכבות.
בדרך כלל, מרבית היישומים מחייבים מינימום ארבע ומקסימום שמונה שכבות. לעומת זאת, אפליקציות כמו סמארטפונים מעסיקים בעיקר בסך הכל שתים עשרה שכבות.

יישומים עיקריים

PCBs רב שכבתיים משמשים במגוון רחב של יישומים אלקטרוניים (איור 3), כולל:

● אלקטרוניקה צרכנית, בה PCBs רב שכבתי ממלאים תפקיד בסיסי המספק את הכוח והאותות הדרושים למגוון רחב של מוצרים כמו סמארטפונים, טאבלטים, קונסולות משחקים ומכשירים לבישים. האלקטרוניקה החלקלק והנייד שאנו תלויים בהם מדי יום מיוחסים לעיצוב הקומפקטי שלהם ולצפיפות הרכיבים הגבוהה שלהם

ביא

● מערכות בקרה תעשייתיות תלויות רבות בלוחות מעגלים מודפסים רב שכבתיים (PCBs) בשל יכולתם לנהל ביעילות מערכות בקרה מורכבות, מנגנוני ניטור ונהלי אוטומציה. לוחות בקרת מכונות, רובוטיקה ואוטומציה תעשייתית מסתמכים עליהם כמערכת התמיכה הבסיסית שלהם

● PCBs רב שכבתיים רלוונטיים גם למכשירים רפואיים, מכיוון שהם מכריעים להבטיח דיוק, אמינות וקומפקטיות. ציוד אבחון, מערכות ניטור מטופלים ומכשירים רפואיים מצילי חיים מושפעים באופן משמעותי מתפקידם החשוב.

יתרונות ויתרונות

PCBs רב שכבתיים מספקים מספר יתרונות ויתרונות ביישומים בתדר גבוה, כולל:

● שלמות האות המשופרת: PCBs רב שכבתיים מקלים על ניתוב עכבה מבוקרת, צמצום עיוות האות והבטחת העברה אמינה של אותות תדרים גבוהים. הפרעות האות הנמוכות יותר של לוחות מעגלים מודפסים רב שכבות גורמים לשיפור הביצועים, המהירות והאמינות

● EMI מופחת: על ידי שימוש במטוסי קרקע וחשמל ייעודיים, PCBs רב שכבתיים מדכאים למעשה את EMI, ובכך משפר את אמינות המערכת ומצמצם את ההפרעה למעגלים שכנים

● עיצוב קומפקטי: עם היכולת להכיל יותר רכיבים ותכניות ניתוב מורכבות, PCBs רב שכבתיים מאפשרים עיצובים קומפקטיים, מכריעים ליישומים מוגבלים בשטח כמו מכשירים ניידים ומערכות חלל.

● ניהול תרמי משופר: PCBs רב שכבתיים מציעים פיזור חום יעיל באמצעות שילוב של VIA תרמי ושכבות נחושת ממוקמות אסטרטגיות, ומשפר את האמינות ותוחלת החיים של רכיבים בעלי עוצמה גבוהה.

● גמישות תכנון: הרבגוניות של PCBs רב שכבתיים מאפשרת גמישות עיצובית גבוהה יותר, ומאפשרת למהנדסים לייעל את פרמטרי הביצועים כמו התאמת עכבה, עיכוב התפשטות אות וחלוקת כוח.