De komst van meerlagen PCB's
Historisch gezien werden gedrukte printplaten voornamelijk gekenmerkt door hun enkele of dubbellaagse structuur, die beperkingen oplegde aan hun geschiktheid voor hoogfrequente toepassingen vanwege het signaleren van verslechtering en elektromagnetische interferentie (EMI). Desalniettemin heeft de introductie van meerlagige printplaten geresulteerd in opmerkelijke vooruitgang in signaalintegriteit, elektromagnetische interferentie (EMI) -mitigatie en algehele prestaties.
Meerlagige PCB's (figuur 1) bestaan uit talloze geleidende lagen die worden gescheiden door isolerende substraten. Dit ontwerp maakt de overdracht van signalen en stroomvlakken op een verfijnde manier mogelijk.
Multi-layer gedrukte printplaten (PCB's) onderscheiden zich van hun enkele of dubbele laag tegenhangers door de aanwezigheid van drie of meer geleidende lagen die worden gescheiden door isolatiemateriaal, beter bekend als diëlektrische lagen. De interconnectie van deze lagen wordt vergemakkelijkt door Vias, die minuscule geleidende doorgangen zijn die de communicatie tussen verschillende lagen vergemakkelijken. Het ingewikkelde ontwerp van PCB's met meerdere lagen maakt een grotere concentratie componenten en ingewikkelde circuits mogelijk, waardoor ze essentieel zijn voor state-of-the-art technologie.
Meerlagige PCB's vertonen meestal een hoge mate van stijfheid vanwege de inherente uitdaging om meerdere lagen te bereiken binnen een flexibele PCB -structuur. Elektrische verbindingen tussen lagen worden vastgesteld door het gebruik van verschillende soorten VIA's (figuur 2), waaronder blinde en begraven vias.
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 gedrukte printplaten (PCB's) even. Dit is voornamelijk te wijten aan de gevoeligheid van vreemde cijfers voor kwesties zoals kromtrekken.
Het aantal lagen varieert meestal afhankelijk van de specifieke toepassing, die meestal binnen het bereik van vier tot twaalf lagen valt.
Meestal vereisen de meeste toepassingen minimaal vier en maximaal acht lagen. Apps zoals smartphones daarentegen gebruiken voornamelijk in totaal twaalf lagen.
Hoofdtoepassingen
Multi-layer PCB's worden gebruikt in een breed scala aan elektronische toepassingen (figuur 3), waaronder:
● Consumentenelektronica, waar PCB's met meerdere lagen een fundamentele rol spelen die de nodige stroom en signalen bieden voor een breed scala aan producten zoals smartphones, tablets, gameconsoles en draagbare apparaten. De slanke en draagbare elektronica waar we dagelijks van afhankelijk zijn, worden toegeschreven aan hun compacte ontwerp en een hoge componentdichtheid
● Op het gebied van telecommunicatie vergemakkelijkt het gebruik van PCB's met meerdere lagen de soepele transmissie van spraak-, gegevens- en videosignalen over netwerken, waardoor betrouwbare en effectieve communicatie wordt gegarandeerd
● Industriële besturingssystemen zijn sterk afhankelijk van meerlagige printplaten (PCB's) vanwege hun vermogen om ingewikkelde besturingssystemen, monitoringmechanismen en automatiseringsprocedures effectief te beheren. Machinebesturingspanelen, robotica en industriële automatisering vertrouwen op hen als hun fundamentele ondersteuningssysteem
● Multi-layer PCB's zijn ook relevant voor medische hulpmiddelen, omdat ze cruciaal zijn voor het waarborgen van precisie, betrouwbaarheid en compactheid. Diagnostische apparatuur, patiëntenbewakingssystemen en levensreddende medische apparaten worden aanzienlijk beïnvloed door hun belangrijke rol.
Voordelen en voordelen
Multi-layer PCB's bieden verschillende voordelen en voordelen in hoogfrequente toepassingen, waaronder:
● Verbeterde signaalintegriteit: meerlagige PCB's vergemakkelijken gecontroleerde impedantieroutering, het minimaliseren van signaalvervorming en het waarborgen van betrouwbare overdracht van hoogfrequente signalen. De lagere signaalinterferentie van meerlagige geprinte circuitplaten resulteert in verbeterde prestaties, snelheid en betrouwbaarheid
● Verminderde EMI: door gebruik te nemen
● Compact ontwerp: met de mogelijkheid om meer componenten en complexe routeringsschema's te huisvesten, maken meerlagige PCB's compacte ontwerpen mogelijk, cruciaal voor ruimtebeperkte toepassingen zoals mobiele apparaten en ruimtevaartsystemen.
● Verbeterde thermische beheer: meerlagige PCB's bieden een efficiënte warmtedissipatie door de integratie van thermische vias en strategisch geplaatste koperen lagen, waardoor de betrouwbaarheid en levensduur van krachtige componenten wordt verbeterd.
● Ontwerpflexibiliteit: de veelzijdigheid van meerlagige PCB's zorgt voor een grotere ontwerpflexibiliteit, waardoor ingenieurs de prestatieparameters kunnen optimaliseren, zoals impedantie-matching, signaalpropagatievertraging en vermogensverdeling.