De komst van meerlaagse PCB's

Historisch gezien werden printplaten voornamelijk gekenmerkt door hun enkel- of dubbellaagse structuur, die beperkingen oplegde aan hun geschiktheid voor hoogfrequente toepassingen als gevolg van signaalverslechtering en elektromagnetische interferentie (EMI). Niettemin heeft de introductie van meerlaagse printplaten geresulteerd in opmerkelijke verbeteringen op het gebied van signaalintegriteit, beperking van elektromagnetische interferentie (EMI) en algemene prestaties.

Meerlaagse PCB's (Figuur 1) bestaan ​​uit talrijke geleidende lagen die gescheiden zijn door isolerende substraten. Dit ontwerp maakt de overdracht van signalen en stroomvlakken op een geavanceerde manier mogelijk.

Meerlaagse printplaten (PCB's) onderscheiden zich van hun enkel- of dubbellaagse tegenhangers door de aanwezigheid van drie of meer geleidende lagen die gescheiden zijn door isolatiemateriaal, algemeen bekend als diëlektrische lagen. De onderlinge verbinding van deze lagen wordt vergemakkelijkt door via's, dit zijn minuscule geleidende doorgangen die de communicatie tussen verschillende lagen vergemakkelijken. Het ingewikkelde ontwerp van meerlaagse PCB's maakt een grotere concentratie van componenten en ingewikkelde circuits mogelijk, waardoor ze essentieel worden voor de modernste technologie.

Meerlaagse PCB's vertonen doorgaans een hoge mate van stijfheid vanwege de inherente uitdaging om meerdere lagen binnen een flexibele PCB-structuur te realiseren. Elektrische verbindingen tussen lagen worden tot stand gebracht door het gebruik van verschillende soorten via's (figuur 2), inclusief blinde en ondergrondse via's.

De configuratie omvat de plaatsing van twee lagen op het oppervlak om een ​​verbinding tot stand te brengen tussen de printplaat (PCB) en de externe omgeving. Over het algemeen is de dichtheid van lagen in printplaten (PCB's) gelijkmatig. Dit komt voornamelijk door de gevoeligheid van oneven getallen voor problemen zoals kromtrekken.

Het aantal lagen varieert doorgaans afhankelijk van de specifieke toepassing en valt doorgaans binnen het bereik van vier tot twaalf lagen.
Meestal zijn voor de meeste toepassingen minimaal vier en maximaal acht lagen nodig. Daarentegen gebruiken apps zoals smartphones overwegend in totaal twaalf lagen.

Belangrijkste toepassingen

Meerlaagse PCB's worden gebruikt in een breed scala aan elektronische toepassingen (Figuur 3), waaronder:

●Consumentenelektronica, waarbij meerlaagse PCB's een fundamentele rol spelen bij het leveren van de nodige stroom en signalen voor een breed scala aan producten zoals smartphones, tablets, gameconsoles en draagbare apparaten. De slanke en draagbare elektronica waar we dagelijks afhankelijk van zijn, wordt toegeschreven aan hun compacte ontwerp en hoge componentdichtheid

●Op het gebied van telecommunicatie vergemakkelijkt het gebruik van meerlaagse PCB's de soepele overdracht van spraak-, data- en videosignalen over netwerken, waardoor betrouwbare en effectieve communicatie wordt gegarandeerd

●Industriële besturingssystemen zijn sterk afhankelijk van meerlaagse printplaten (PCB's) vanwege hun vermogen om ingewikkelde besturingssystemen, bewakingsmechanismen en automatiseringsprocedures effectief te beheren. Machinebesturingspanelen, robotica en industriële automatisering vertrouwen erop als hun fundamentele ondersteuningssysteem

●Meerlaagse PCB's zijn ook relevant voor medische apparatuur, omdat ze cruciaal zijn voor het garanderen van precisie, betrouwbaarheid en compactheid. Diagnostische apparatuur, patiëntbewakingssystemen en levensreddende medische apparatuur worden aanzienlijk beïnvloed door hun belangrijke rol.

Voordelen en voordelen

Meerlaagse PCB's bieden verschillende voordelen en voordelen bij hoogfrequente toepassingen, waaronder:

●Verbeterde signaalintegriteit: Meerlaagse PCB's vergemakkelijken gecontroleerde impedantieroutering, minimaliseren signaalvervorming en zorgen voor een betrouwbare overdracht van hoogfrequente signalen. De lagere signaalinterferentie van meerlaagse printplaten resulteert in verbeterde prestaties, snelheid en betrouwbaarheid

●Gereduceerde EMI: Door gebruik te maken van speciale grond- en voedingsvlakken onderdrukken meerlaagse PCB's EMI effectief, waardoor de systeembetrouwbaarheid wordt verbeterd en interferentie met aangrenzende circuits wordt geminimaliseerd

●Compact ontwerp: Met de mogelijkheid om meer componenten en complexe routeringsschema's te huisvesten, maken meerlaagse PCB's compacte ontwerpen mogelijk, cruciaal voor toepassingen met beperkte ruimte, zoals mobiele apparaten en ruimtevaartsystemen.

●Verbeterd thermisch beheer: Meerlaagse PCB's bieden efficiënte warmteafvoer door de integratie van thermische via's en strategisch geplaatste koperlagen, waardoor de betrouwbaarheid en levensduur van componenten met hoog vermogen worden verbeterd.

●Ontwerpflexibiliteit: De veelzijdigheid van meerlaagse PCB's zorgt voor een grotere ontwerpflexibiliteit, waardoor ingenieurs prestatieparameters zoals impedantiematching, signaalvoortplantingsvertraging en stroomverdeling kunnen optimaliseren.