Электродтардың үнемі өзгеріп отырған өрісінде кеңейтілген функционалдылығы бар жоғары өнімді құрылғылардың қажеттілігі артып келеді. Басып шығарылған схема тақтасының (PCB) қажеттілігі, әсіресе жоғары жиілікті қосымшалардың доменінде айтарлықтай орындалу болды. Көп қабатты PCB дизайнын кәдеге жарату осы қосымшалардың қатаң талаптарын қанағаттандыру үшін шешуші шешімге айналды.

Көп қабатты ПХД-нің пайда болуы

Тарихи тұрғыдан алғанда, баспа схемалары негізінен олардың жалғыз немесе екі қабатты құрылымымен сипатталды, бұл олардың сигналдың нашарлауы мен электромагниттік кедергілердің (EMI) арқасында олардың жарамдылығына шектеулер қойды. Осыған қарамастан, көп қабатты баспа схемаларын енгізу сигналдың тұтастығындағы, электромагниттік кедергілердің (EMI) жұмсарту және жалпы өнімділігі бойынша айтарлықтай жетістіктерге алып келді.
Көп қабатты баспа схемалары (ПХД) бір немесе екі қабатты әріптестерінен бір немесе екі қабатты әріптестерден ажыратылады, олар оқшаулағыш материалмен бөлінген, диэлектрлік қабаттар ретінде бөлінген үш немесе одан да көп өткізгіш қабаттардың болуы. Бұл қабаттардың өзара байланысын Vias жеңілдетеді, ол белгілі бір қабаттар арасындағы қарым-қатынасты жеңілдетеді. Көп қабатты ПХС күрделі дизайны компоненттер мен күрделі схемалардың концентрациясын, оларды заманауи технологиялар үшін қажет етеді.
Көп қабатты ПХД әдетте икемді ПХД құрылымындағы бірнеше қабаттарға қол жеткізудің туындайтын қиындыққа байланысты қатты дискінің жоғары дәрежесін көрсетеді. Қабаттар арасындағы электрлік қосылыстар ViAS-тің бірнеше түрін, соның ішінде соқыр және жерленген VIAS-ті пайдалану арқылы белгіленеді.
Конфигурация Басып шығарылған схема тақтасы (PCB) мен сыртқы орта арасында байланыс орнату үшін бетіне екі қабатты орналастыруға мүмкіндік береді. Жалпы алғанда, баспа тақталарындағы (ПХД) қабаттардың тығыздығы да. Бұл, ең алдымен, бұрмалау сияқты мәселелерге бейімділікке байланысты.
Әдетте қабаттар саны нақты қолданбаға байланысты өзгереді, әдетте төрт-он екі қабатқа дейін төмендейді.
Әдетте, өтініштердің көпшілігі кем дегенде төрт және ең көбі сегіз қабатты қажет етеді. Керісінше, смартфондар сияқты қосымшалар көбінесе он екі қабатты жұмыс істейді.

Негізгі қосымшалар

Көп қабатты ПХД электрондық қосымшалардың кең спектрінде қолданылады, соның ішінде:
● Көп қабатты ПХД көптеген қабатты PCBS смартфондар, планшеттер, ойындар консольдері және киізден жасалған бұйымдар сияқты қажетті қуат пен сигналдарды қамтамасыз ететін іргелі рөл атқарады. Біз күнделікті тәуелдейтін тегіс және портативті электроника олардың ықшам дизайнына және жоғары компоненттер тығыздығына байланысты
● Телекоммуникациялар саласында көп қабатты ПХД-ны пайдалану Дауысты, деректерді және бейне сигналдарды желілерде тегіс беруді жеңілдетеді, осылайша сенімді және тиімді байланысқа кепілдік береді
● Өндірістік басқару жүйелері күрделі басқару жүйелерін тиімді басқаруға, мониторинг механизмдерін және автоматтандыру рәсімдерін тиімді басқаруға байланысты көп қабатты басылған схемалардан (ПХД) қатты тәуелді. Машиналарды басқару панельдері, робототехника және өнеркәсіптік автоматика оларды іргелі қолдау жүйесі ретінде оларға сүйенеді
● Көп қабатты ПХД сонымен қатар медициналық құрылғыларға қатысты, өйткені олар дәлдік, тәуелсіздік пен ықшамдылықты қамтамасыз ету үшін өте маңызды. Диагностикалық жабдықтар, пациенттерді бақылау жүйелері және өмірді сақтайтын медициналық құрылғылар олардың маңызды рөліне айтарлықтай әсер етеді.

Артықшылықтары мен артықшылықтары

Көп қабатты ПХД жоғары жиілікті қосымшаларда бірнеше артықшылықтар мен артықшылықтар береді, соның ішінде:
● Сигналдың жақсартылған сигналдылығы: көп қабатты ПХД бақыланатын кедергілерді, сигналдың бұрмалануын азайтуға және жоғары жиілікті сигналдардың сенімді берілуін қамтамасыз етуге көмектеседі. Көп қабатты басылған тізбек тақталарының төменгі сигналдық кедергісі жақсартылған өнімділікке, жылдамдыққа және тәуелділікке әкеледі
● EMI азайтылған: Арнайы жер және қуат ұшақтарын пайдалану арқылы көп қабатты ПХД EMI-ді тиімді түрде басады, осылайша жүйенің сенімділігін арттырады және көрші тізбектерге кедергі жасауды азайтады
● ықшам дизайн: Қосымша компоненттерді орналастыру және күрделі бағыттау схемаларын орналастыру мүмкіндігі бар, көп қабатты ПХД ықшам дизайнды, мобильді құрылғылар мен аэроғарыштық жүйелер сияқты кеңістікке шектеулі қосымшалар үшін өте маңызды.
● термиялық басқаруды жақсарту: көп қабатты ПХД жылу висін және стратегиялық орналастырылған мыс қабаттарының интеграциялануы арқылы жылу шығынын ұсынады, олар жоғары қуатты компоненттердің сенімділігі мен өмір сүру ұзақтығын арттыру.
● Жобалау икемділігі: Көп қабатты ПХД-дің әмбебаптығы, инженерлерді импульстің сәйкестендіру, сигналдарды таратуды кешіктіру және қуат бөлінуі сияқты өнімділік параметрлерін оңтайландыруға мүмкіндік береді.

Кемшіліктері

Көп қабатты баспа схемаларымен байланысты негізгі кемшіліктердің бірі - бұл өндірістік процестің барлық кезеңдерінде бір және екі қабатты ПХД-мен салыстырғанда олардың құны. Ең бастысы, негізінен олардың өндірісі үшін қажет мамандандырылған жабдықтармен байланысты.
Өндіріс те күрделене түседі, өйткені көп қабатты ПХД өнімдері өндірістік өндіріс кезеңі, мысалы, ПХД-нің басқа түрлерімен салыстырғанда едәуір ұзағырақ және өңдеудің едәуір ұзақтығы қажет. Өндірістік күрделілік: Көп қабатты ПХД-ны дайындау күрделі өндірістік процестерді, соның ішінде өңдеу, кедергі келтірілген бақылауды және сапаны бақылаудың қатаң шараларын, өндірістік шығындарды және ұзақ уақытқа созылған уақыттарды талап етеді.
Көп қабатты ПХД мұқият алдын-ала дайындық қажет, сондықтан оны дамыту үшін инженерлер қажет. Әр комиссияның өндірісі еңбек шығындарының ұлғаюына әкелетін едәуір уақытты қажет етеді. Сонымен қатар, ол бұйрықты орналастыру мен өнімнің түсуі арасындағы ұзақ уақыт аралықтардың пайда болуы мүмкін, бұл кейбір жағдайларда қиындық тудыруы мүмкін.
Осыған қарамастан, бұл алаңдаушылық көп қабатты баспа схемаларының (ПХД) тиімділігін анықтамайды. Көп қабатты ПХД көбінесе бір қабатты ПХД-ге қарағанда қымбат болғанымен, олар баспа схемасының нақты түрімен салыстырғанда көптеген артықшылықтарды ұсынады.
Электрондық құрылғылар мөлшерде кішірейту және қуат тығыздығының жоғарылауы жалғасуда, термиялық басқару көп қабатты және термиялық басқару көп қабатты және оңтайлы өнімділікті қамтамасыз ету үшін инновациялық шешімдерді қажет етеді. Бұған қоса, көп қабатты ПКБ дизайнының жұмысын тексеруді тексеру, соның ішінде симуляция, прототиптеу және сәйкестік тестілеу, индустрия стандарттары мен техникалық сипаттамалардың сақталуын қамтамасыз ету үшін кешенді тестілеу әдістері қажет.

Көп қабатты PCB дизайнерлік кеңестері

Жоғары жиілікті қосымшалар үшін көп қабатты басылған схема тақтасын (PCB) жасау кезінде бірнеше пайдалы ұсыныстар әдетте пайдалы.
Көп қабатты PCB дизайнындағы мәселелерді азайту үшін, баса назар аударарлық аймақ әдетте даллубльге айналады. Қабатты жинақтау туралы пайымдаулар жасау кезінде функционалдылық, өндіріс және орналастыру сияқты факторларды ескеру қажет.
Басқарманың өлшемдерін оңтайландырудан бастаңыз, өйткені бұл басқа сипаттамаларға қатысты шешімдерге әсер етеді. Кеңестің мінсіз мөлшерін анықтау кезінде келесі факторларды ескеріңіз:
● Тақтадағы орналастырылатын компоненттер саны
● Осы компоненттердің мөлшері
● Басқарма орнатылатын жерде
● Өндірістік серіктестің аралық, тазарту және бұрғылау саңылаулары бойынша жәрдемақы
Қабаттардың саны шешілгеннен кейін, соқырларды, соқырларды, жерленген немесе төсеу арқылы саңылаулармен таңдау орындалады. Бұл аспект өндіріс күрделілігіне әсер етеді, демек, ПХБ сапасына әсер етеді.
Көп қабатты ПХД дизайн бөлімінде PCB дизайнының бағдарламалық жасақтамасы жобалау процесінің маңызды бөлігі болып табылады. Бұл дизайнерлерге NetList-тің механикалық және сымдық қосылымының құрылымын құруға және осы қосылым құрылымын көп қабатты және компьютерлік жобалау файлдарын жасауға көмектеседі. Бұл CAD PCB-ді жасауда қажет. Көп қабатты PCB дизайнын жасауға болатын бірнеше PCB жобалау бағдарламалық нұсқалары бар. Алайда, кейбіреулер басқаларына қарағанда кеңінен қолданылады, әсіресе олардың қарапайым интерфейсіне байланысты, басқа себептермен.
DFM, объективті өндіріске ықпал ететін өнім бөлшектері мен компоненттерді құру болып табылады. Мақсаты - шығындар аз болған жағдайда сапалы өнімдерге қол жеткізу. Демек, бұл өнімнің дизайнын жетілдіруге, жақсартуға және жетілдіруге әкеледі. DFM құрал-сайман басталғанға дейін уақтылы жүргізілуі керек. Барлық мүдделі тараптарды DFM-ге тарту өте маңызды. Бірнеше мүдделі тараптардың, соның ішінде дизайнерлер, инженерлер, келісімшарттар өндірушілері, материалдық жеткізушілер және қалып құрушыларды тарту өте маңызды. Осылайша, дизайнға қатысты мәселелер азайтуға болады.

Өндіруші

Жоғары жиілікті қосымшаларға арналған көп қабатты ПХД жасау бірнеше негізгі қадамдарды қамтиды:
● Дизайн және орналасу: Инженерлер Сигналдың тұтастығы, жылу менеджменті және EMI-ді азайту сияқты факторларды ескере отырып, құрылымды құру үшін арнайы PCB дизайн бағдарламалық жасақтамасын пайдаланады.
● Материалды таңдау: Сигналдың жоғалуын азайту және жоғары жиілікті өнімділігін азайту үшін төмен диэлектрлік тұрақты және жоғалу тангені бар жоғары сапалы материалдар таңдалады.
● Layer Suppup Semune: Қабатты жинақтау сигналдың жиілігі, тақтаның қалыңдығы және мыс қалыңдығы сияқты факторларды ескере отырып, сигналдарды бағыттауды, кедергілерді және термиялық диспанцияны оңтайландыруды мұқият жоспарлады.
● Дайындау және құрастыру: лазерлік бұрғылау, дәйекті ламинация және бақыланатын кедергілер сияқты озық дайындық техникасы, ал дәлдік пен сенімділігі бар көп қабатты ПХД өндіру үшін жұмыс істейді.
● Сынақ және сапаны қамтамасыз ету: қатаң сынау процедуралары, соның ішінде сигналды тұтастықты талдау, кедергілерді өлшеу, термиялық кесу және EMI ​​тестілеу, ал көп қабатты ПХД және салалық стандарттар мен техникалық шарттармен қамтамасыз ету үшін жүргізіледі.

Қорытынды

Көп қабатты ПХД дизайнының эволюциясы жоғары жиілікті электроника саласын, жетілдірілген өнімділік, сенімділік және функционалдылықпен күрделі құрылғылардың дамуына мүмкіндік берді. Сигналдық тұтастық, жылу менеджменттің қиындықтарына қарамастан, көп қабатты ПХД-нің артықшылықтары, көптеген қабатталған ПХД-тің артықшылықтары, оларды жоғары жиілікті қосымшаларда, соның ішінде телекоммуникациялар, аэроғарыш, автомобиль және медициналық электроникада қажет ететін қиындықтарға әкеледі. Материалдарда, дайындық техникаларында және дизайн әдіснамаларында, көп қабатты ПХД, бірнеше қабатты ПХД жылдар бойы инновацияны жалғастыруға дайын.