多層PCBの出現

歴史的に、印刷回路基板は主に単一または二重層の構造によって特徴付けられていたため、シグナルの劣化と電磁干渉（EMI）により、高周波アプリケーションに対する適合性に制約を課しました。それにもかかわらず、多層印刷回路板の導入により、信号の完全性、電磁干渉（EMI）緩和、および全体的なパフォーマンスの顕著な進歩がもたらされました。

多層PCB（図1）は、絶縁基板によって分離された多数の導電層で構成されています。この設計により、信号と電力面を洗練された方法で送信できます。

多層印刷回路基板（PCB）は、一般に誘電層として知られている断熱材によって分離された3つ以上の導電性層の存在によって、単一または二重層の対応物と区別されます。これらの層の相互接続は、異なる層間の通信を促進する非常に微妙な導電性通路であるVIASによって促進されます。マルチレイヤーPCBの複雑な設計により、コンポーネントと複雑な回路が集中し、最先端のテクノロジーに不可欠になります。

多層PCBは、通常、柔軟なPCB構造内で複数の層を達成するという固有の課題により、高度な剛性を示します。レイヤー間の電気接続は、盲目および埋葬されたVIAを含む、いくつかのタイプのVIA（図2）を利用することにより確立されます。

構成には、表面に2つの層が配置され、印刷回路基板（PCB）と外部環境との間の接続を確立することが必要です。一般に、プリント回路基板（PCB）の層の密度は均等です。これは主に、奇数の歪みの感受性によるものです。

通常、レイヤーの数は特定のアプリケーションによって異なり、通常は4〜12層の範囲内に分類されます。
通常、アプリケーションの大部分は、最低4層と最大8層を必要とします。対照的に、スマートフォンなどのアプリは、主に合計12層を採用しています。

主なアプリケーション

多層PCBは、幅広い電子アプリケーションで使用されています（図3）。

●マルチレイヤーPCBが基本的な役割を果たし、スマートフォン、タブレット、ゲームコンソール、ウェアラブルデバイスなどの幅広い製品に必要な電力と信号を提供する基本的な役割を果たします。私たちが毎日依存している洗練されたポータブル電子機器は、それらのコンパクトなデザインと高い成分密度に起因しています

●電気通信の分野では、多層PCBを利用することで、ネットワーク全体の音声、データ、ビデオ信号のスムーズな伝送が促進され、信頼できる効果的なコミュニケーションが保証されます。

●産業制御システムは、複雑な制御システム、監視メカニズム、自動化手順を効果的に管理する能力により、多層印刷回路板（PCB）に大きく依存しています。マシン制御パネル、ロボット工学、産業自動化は、基本的なサポートシステムとしてそれらに依存しています

●多層PCBは、精度、信頼性、コンパクトさを確保するために重要であるため、医療機器にも関連しています。診断機器、患者監視システム、および命を救う医療機器は、その重要な役割に大きな影響を受けます。

利点と利点

多層PCBは、以下を含む、高周波アプリケーションでいくつかの利点と利点を提供します。

●信号の整合性の強化：多層PCBは、制御されたインピーダンスルーティングを促進し、信号の歪みを最小限に抑え、高周波信号の信頼できる伝送を確保します。多層印刷回路ボードの信号干渉の低下により、パフォーマンス、速度、および信頼性が向上します

●EMIの削減：専用の地面と電力面を利用することにより、多層PCBはEMIを効果的に抑制し、それによりシステムの信頼性を高め、隣接する回路との干渉を最小限に抑えます

●コンパクトな設計：より多くのコンポーネントと複雑なルーティングスキームに対応する機能により、多層PCBはコンパクトな設計を可能にします。これは、モバイルデバイスや航空宇宙システムなどのスペースが制約したアプリケーションに重要です。

●熱管理の改善：多層PCBは、熱バイアスと戦略的に配置された銅層の統合により効率的な熱散逸を提供し、高電力成分の信頼性と寿命を高めます。

●設計の柔軟性：多層PCBの汎用性により、設計の柔軟性が向上し、エンジニアがインピーダンスマッチング、信号伝播遅延、配電などのパフォーマンスパラメーターを最適化できるようになります。