Кеңейтилген функциялары бар жогорку өндүрүмдүү түзүлүштөргө болгон муктаждык электрониканын дайыма өзгөрүп турган тармагында өсүүдө. Басма схемалар (ПКБ) технологиясына болгон муктаждык өзгөчө жогорку жыштыктагы тиркемелер доменинде көрүнүктүү прогресске алып келди. Көп катмарлуу ПХБ дизайнын колдонуу бул колдонмолордун катуу талаптарын канааттандыруу үчүн чечүүчү чечим болуп калды.

Көп катмарлуу ПХБнын пайда болушу

Тарыхый жактан, басма схемалар, биринчи кезекте, сигнал начарлашы жана электромагниттик кийлигишүү (EMI) улам жогорку жыштыктагы колдонуу үчүн ылайыктуулугун чектөөлөрдү киргизген, алардын бир же эки катмарлуу түзүлүшү менен мүнөздөлөт. Ошого карабастан, көп катмарлуу басма схемаларды киргизүү сигналдын бүтүндүгүндө, электромагниттик тоскоолдуктарды (EMI) азайтуу жана жалпы аткарууда көрүнүктүү жетишкендиктерге алып келди.
Көп катмарлуу басма схемалар (ПХБ) бир же эки катмарлуу аналогдорунан көбүнчө диэлектрдик катмарлар деп аталган изоляциялоочу материал менен бөлүнгөн үч же андан көп өткөргүч катмарлардын болушу менен айырмаланат. Бул катмарлардын бири-бири менен байланышы айырмаланган катмарлардын ортосундагы байланышты жеңилдеткен кичинекей өткөргүч өткөөлдөр болгон линиялар аркылуу көмөктөшөт. Көп катмарлуу ПХБлардын татаал дизайны компоненттердин жана татаал схемалардын көбүрөөк концентрациясын камсыздайт, бул аларды заманбап технологиялар үчүн зарыл кылат.
Көп катмарлуу ПХБ, адатта, ийкемдүү ПХБ түзүмүндө бир нече катмарга жетүү үчүн мүнөздүү кыйынчылыктан улам катуулуктун жогорку даражасын көрсөтөт. Кабаттардын ортосундагы электрдик байланыштар бир нече түрдөгү веналарды, анын ичинде сокур жана көмүлгөн жолдорду колдонуу аркылуу түзүлөт.
Конфигурация басма схемасы (ПКБ) менен тышкы чөйрөнүн ортосундагы байланышты түзүү үчүн бетине эки катмарды жайгаштырууну талап кылат. Жалпысынан, басма схемалардагы (ПКБ) катмарлардын тыгыздыгы бирдей. Бул, биринчи кезекте, так сандардын ийкемдүүлүк сыяктуу маселелерге байланыштуу.
Кабаттардын саны, адатта, белгилүү бир колдонууга жараша өзгөрүп турат, адатта төрттөн он эки катмарга чейинки диапазонго түшөт.
Эреже катары, колдонмолордун көпчүлүгү эң аз төрт жана эң көп сегиз катмарды талап кылат. Ал эми смартфондор сыяктуу колдонмолор негизинен жалпысынан он эки катмарды колдонот.

Негизги колдонмолор

Көп катмарлуу ПХБ электрондук колдонмолордун кеңири спектринде колдонулат, анын ичинде:
●Керектөөчү электроника, мында көп катмарлуу ПХБ негизги ролду ойнойт, смартфондор, планшеттер, оюн консолдору жана тагынуучу түзүлүштөр сыяктуу өнүмдөрдүн кеңири спектрин керектүү күч менен сигналдар менен камсыз кылуу. Биз күн сайын көз каранды болгон саркеч жана портативдик электроника алардын компакттуу дизайны жана компоненттеринин жогорку тыгыздыгы менен түшүндүрүлөт.
●Телекоммуникация тармагында көп катмарлуу ПХБларды колдонуу тармактар ​​боюнча үн, маалымат жана видео сигналдардын үзгүлтүксүз берилишин жеңилдетет, ошону менен ишенимдүү жана эффективдүү байланышты камсыз кылат.
●Өнөр жай башкаруу системалары татаал башкаруу системаларын, мониторинг механизмдерин жана автоматташтыруу процедураларын натыйжалуу башкаруу мүмкүнчүлүгүнөн улам көп катмарлуу басма схемаларга (ПКБ) көз каранды. Машиналарды башкаруу панелдери, робототехника жана өнөр жай автоматташтыруу алардын негизги колдоо системасы катары аларга таянат
●Көп катмарлуу ПХБ медициналык аппараттар үчүн да актуалдуу, анткени алар тактыкты, ишенимдүүлүктү жана компакттуулукту камсыз кылуу үчүн абдан маанилүү. Диагностикалык жабдуулар, бейтаптарды көзөмөлдөө системалары жана өмүрдү сактап калуучу медициналык аппараттар алардын маанилүү ролуна олуттуу таасир этет.

Артыкчылыктары жана артыкчылыктары

Көп катмарлуу ПХБлар жогорку жыштыктагы колдонмолордо бир нече артыкчылыктарды жана артыкчылыктарды берет, анын ичинде:
●Жакшыртылган сигнал бүтүндүгү: Көп катмарлуу ПХБ контролдонуучу импеданс багытын жеңилдетет, сигналдын бурмаланышын азайтат жана жогорку жыштыктагы сигналдардын ишенимдүү берилишин камсыз кылат. Көп катмарлуу басылган схемалардын төмөнкү сигнал интерференциясы жакшыртылган өндүрүмдүүлүккө, ылдамдыкка жана ишенимдүүлүккө алып келет
●Кыскартылган EMI: Атайын жер жана кубаттуу учактарды колдонуу менен, көп катмарлуу ПХБлар EMIди эффективдүү басат, ошону менен системанын ишенимдүүлүгүн жогорулатат жана кошуна схемаларга кийлигишүүнү азайтат.
●Компакт Дизайн: Көбүрөөк компоненттерди жана татаал маршруттук схемаларды жайгаштыруу мүмкүнчүлүгү менен көп катмарлуу ПХБлар мобилдик түзүлүштөр жана аэрокосмостук системалар сыяктуу мейкиндик чектелген колдонмолор үчүн өтө маанилүү болгон компакт дизайндарды иштетет.
●Жакшыртылган Жылуулук башкаруу: Көп катмарлуу ПХБ жогорку кубаттуулуктагы компоненттердин ишенимдүүлүгүн жана иштөө мөөнөтүн жогорулатуу менен, жылуулук каналдарын жана стратегиялык жактан жайгаштырылган жез катмарларын интеграциялоо аркылуу эффективдүү жылуулук таркатууну сунуш кылат.
●Дизайн ийкемдүүлүгү: Көп катмарлуу ПХБнын ар тараптуулугу долбоорлоо ийкемдүүлүгүн жогорулатууга мүмкүндүк берип, инженерлерге импеданстын дал келүүсү, сигналдын таралышынын кечигүү жана кубаттуулукту бөлүштүрүү сыяктуу иштөө параметрлерин оптималдаштырууга мүмкүндүк берет.

Кемчиликтери

Көп катмарлуу басма схемалар менен байланышкан негизги кемчиликтердин бири өндүрүш процессинин бардык этаптарында бир жана эки катмарлуу ПХБларга салыштырмалуу алардын кымбаттыгы. Жогорку наркы, негизинен, аларды өндүрүү үчүн зарыл болгон атайын жабдуулар менен байланыштуу.
Өндүрүш дагы татаалыраак, анткени көп катмарлуу ПХБ өндүрүшү ПХБнын башка түрлөрүнө салыштырмалуу бир кыйла узак долбоорлоо мөөнөтүн жана кылдат өндүрүш ыкмаларын талап кылат. Өндүрүштүк татаалдыгы: Көп катмарлуу ПХБди жасоо татаал өндүрүш процесстерин талап кылат, анын ичинде катмарды так тегиздөө, контролдонуучу импеданс багыттоосу жана сапатты көзөмөлдөөнүн катуу чаралары өндүрүштүк чыгымдардын көбөйүшүнө жана узак убакытка созулушуна алып келет.
Көп катмарлуу ПХБлар алдын ала кылдат долбоорлоону талап кылат, демек, аны иштеп чыгуу үчүн дасыккан инженерлер керек. Ар бир тактайдын өндүрүшү бир топ убакытты талап кылат, бул эмгек чыгымдарынын көбөйүшүнө алып келет. Мындан тышкары, бул заказды жайгаштыруу менен буюмду кабыл алуунун ортосундагы узак убакыт аралыгын алып келиши мүмкүн, бул кээ бир учурларда кыйынчылык жаратышы мүмкүн.
Ошентсе да, бул кооптонуулар көп катмарлуу басма схемалардын (ПКБ) эффективдүүлүгүнө доо кетирбейт. Көп катмарлуу ПХБ көбүнчө бир катмарлуу ПХБге караганда кымбатыраак болсо да, алар басма схеманын ушул өзгөчө формасына салыштырмалуу көптөгөн артыкчылыктарды сунуштайт.
Электрондук түзүлүштөрдүн көлөмү кичирейип, кубаттуулуктун тыгыздыгы көбөйгөн сайын, эффективдүү жылуулук башкаруу көп катмарлуу ПХБларда маанилүү болуп калат, бул жылуулук ысык чекиттерди азайтуу жана оптималдуу иштешин камсыз кылуу үчүн инновациялык чечимдерди талап кылат. Кошумчалай кетсек, көп катмарлуу ПХБ үлгүлөрүнүн аткарылышын текшерүү комплекстүү тестирлөө методологиясын, анын ичинде симуляцияны, прототипти жана шайкештикти тестирлөөнү талап кылат, өнөр жай стандарттарына жана спецификацияларына шайкеш келүүсүн камсыз кылуу.

Көп катмарлуу PCB дизайн кеңештери

Жогорку жыштыктагы тиркемелер үчүн көп катмарлуу басма схемаларды (ПКБ) түзүүдө, адатта, бир нече пайдалуу сунуштар пайдалуу.
Көп катмарлуу PCB дизайнындагы көйгөйлөрдү жеңилдетүү үчүн, басымдын негизги аянты, адатта, стекке айланат. Катмардын топтому жөнүндө чечим чыгарууда, функция, өндүрүш жана жайылтуу сыяктуу факторлорду эске алуу маанилүү.
Башка мүнөздөмөлөргө байланыштуу чечимдерге таасир эткендиктен, тактанын өлчөмдөрүн оптималдаштыруудан баштаңыз. Идеалдуу тактанын өлчөмүн аныктоодо төмөнкү факторлорду эске алыңыз:
●Тактада жайгаштырыла турган компоненттердин саны
●Бул компоненттердин өлчөмү
●Такта орнотула турган жер
●Өндүрүш өнөктөшүнүн аралыктар, боштуктар жана бургулоо тешиктери үчүн уруксаттары
Кабаттардын саны чечилгенден кийин, сокур, тешик аркылуу, көмүлгөн же төшөлгөн аркылуу сызыктарды тандоо жүргүзүлөт. Бул аспект өндүрүштүн татаалдыгына, демек PCB сапатына таасирин тийгизет.
Көп катмарлуу PCB дизайн бөлүмүндө PCB дизайн программасы дизайн процессинин маанилүү бөлүгү болуп саналат. Бул конструкторлорго тармактык тизмеден ПХБнын механикалык жана зымдарынын түзүлүшүн түзүүгө жана бул байланыш түзүмүн көп катмарларга жайгаштырууга жана компьютердик дизайн файлдарын түзүүгө жардам берет. Бул CAD PCB өндүрүүдө маанилүү болуп саналат. Сиз көп катмарлуу PCB дизайн үчүн колдоно аласыз бир нече PCB дизайн программалык параметрлери бар. Бирок, кээ бирлери башкаларга караганда кеңири колдонулат, айрыкча жөнөкөй интерфейси жана башка себептерден улам.
DFM, анын максаты өндүрүштү жеңилдеткен продукт бөлүктөрүн жана компоненттерин түзүү болуп саналат. Максаты — кыскартылган чыгымдар менен жогорку сапаттагы продукцияга жетишуу. Демек, буюмдун дизайнын иретке келтирүүнү, өркүндөтүүнү жана өркүндөтүүнү талап кылат. DFM инструменттерди баштоодон мурун өз убагында жүргүзүлүшү керек. DFMге бардык кызыкдар тараптарды тартуу зарыл. Бир нече кызыкдар тараптардын, анын ичинде дизайнерлердин, инженерлердин, контракт өндүрүүчүлөрүнүн, материалдык камсыздоочулардын жана калып куруучулардын катышуусу абдан маанилүү. Муну менен, дизайн менен мүмкүн болгон көйгөйлөр жумшартылышы мүмкүн.

Өндүрүш жөндөмдүүлүгү

Жогорку жыштыктагы колдонмолор үчүн көп катмарлуу ПХБ өндүрүү бир нече негизги кадамдарды камтыйт:
●Дизайн жана Макет: Инженерлер сигналдын бүтүндүгү, жылуулукту башкаруу жана EMI жумшартуу сыяктуу факторлорду эске алуу менен макетти түзүү үчүн атайын PCB дизайн программасын колдонушат.
●Материалды тандоо: Сигналдын жоголушун азайтуу жана жогорку жыштыктагы аткарууну колдоо үчүн диэлектрдик туруктуулугу төмөн жана жоготуу тангенси менен жогорку сапаттагы материалдар тандалат.
●Кабаттын топтомун пландаштыруу: катмардын топтому сигналдын багытын, импеданстын дал келүүсүн жана жылуулук диссипациясын оптималдаштыруу үчүн, сигнал жыштыгы, тактанын калыңдыгы жана жездин калыңдыгы сыяктуу факторлорду эске алуу менен кылдат пландаштырылган.
●Даярдоо жана монтаждоо: Лазердик бургулоо, ырааттуу ламинациялоо жана контролдонуучу импеданстык оюу сыяктуу өндүрүштүн өркүндөтүлгөн ыкмалары тактык жана ишенимдүүлүк менен көп катмарлуу ПХБдерди өндүрүү үчүн колдонулат.
●Тест жана сапат кепилдиги: Катуу сыноо процедуралары, анын ичинде сигналдын бүтүндүгүн талдоо, импеданс өлчөө, термикалык сүрөттөө жана EMI тестирлөө, көп катмарлуу ПХБлардын өнөр жай стандарттарына жана спецификацияларына иштешин, ишенимдүүлүгүн жана шайкештигин камсыз кылуу үчүн жүргүзүлөт.

Корутунду

Көп катмарлуу ПХБ дизайнынын эволюциясы жогорку жыштыктагы электроника тармагында революция кылып, өркүндөтүлгөн өндүрүмдүүлүгү, ишенимдүүлүгү жана функционалдуулугу менен татаал түзүлүштөрдү иштеп чыгууга мүмкүндүк берди. Сигналдын бүтүндүгүндөгү, өндүрүштүн татаалдыгындагы жана жылуулукту башкаруудагы кыйынчылыктарга карабастан, көп катмарлуу ПХБлардын артыкчылыктары кыйынчылыктардан алда канча ашып түшөт, бул аларды телекоммуникация, аэрокосмостук, автомобиль жана медициналык электрониканы камтыган жогорку жыштыктагы колдонмолордун кеңири спектринде алмаштырылгыс кылат. Материалдардагы, даярдоо техникасынын жана дизайн методологиясынын тынымсыз өнүгүшү менен, көп катмарлуу ПХБлар кийинки жылдар бою жогорку жыштыктагы электроникадагы инновацияларды улантууга даяр.