Apariția PCB-urilor multistrat

Din punct de vedere istoric, plăcile de circuite imprimate s-au caracterizat în primul rând prin structura lor cu un singur sau dublu strat, ceea ce a impus constrângeri asupra adecvării lor pentru aplicații de înaltă frecvență din cauza deteriorării semnalului și a interferenței electromagnetice (EMI). Cu toate acestea, introducerea plăcilor de circuite imprimate cu mai multe straturi a dus la progrese notabile în integritatea semnalului, atenuarea interferențelor electromagnetice (EMI) și performanța generală.

PCB-urile cu mai multe straturi (Figura 1) constau din numeroase straturi conductoare care sunt separate de substraturi izolatoare. Acest design permite transmiterea de semnale și avioane de putere într-un mod sofisticat.

Plăcile cu circuite imprimate multistrat (PCB) se deosebesc de omologii lor cu un singur strat sau cu două straturi prin prezența a trei sau mai multe straturi conductoare care sunt separate de material izolator, cunoscut în mod obișnuit ca straturi dielectrice. Interconectarea acestor straturi este facilitată de vias, care sunt pasaje conductoare minuscule care facilitează comunicarea între straturi distincte. Designul complicat al PCB-urilor multistrat permite o concentrare mai mare de componente și circuite complicate, făcându-le esențiale pentru tehnologia de ultimă oră.

PCB-urile multistrat prezintă de obicei un grad ridicat de rigiditate datorită provocării inerente de a realiza mai multe straturi într-o structură de PCB flexibilă. Conexiunile electrice între straturi sunt stabilite prin utilizarea mai multor tipuri de vias (figura 2), inclusiv vias oarbe și îngropate.

Configurația presupune plasarea a două straturi pe suprafață pentru a stabili o conexiune între placa de circuit imprimat (PCB) și mediul extern. În general, densitatea straturilor din plăcile de circuite imprimate (PCB) este uniformă. Acest lucru se datorează în primul rând susceptibilității numerelor impare la probleme precum deformarea.

Numărul de straturi variază de obicei în funcție de aplicația specifică, încadrându-se de obicei în intervalul de la patru până la douăsprezece straturi.
De obicei, majoritatea aplicațiilor necesită minimum patru și maximum opt straturi. În schimb, aplicațiile precum smartphone-urile folosesc în mod predominant un total de douăsprezece straturi.

Aplicații principale

PCB-urile multistrat sunt utilizate într-o gamă largă de aplicații electronice (Figura 3), inclusiv:

●Electronica de larg consum, unde PCB-urile multistrat joacă un rol fundamental, furnizând puterea și semnalele necesare pentru o gamă largă de produse, cum ar fi smartphone-uri, tablete, console de jocuri și dispozitive portabile. Elementele electronice elegante și portabile de care depindem zilnic sunt atribuite designului lor compact și densității mari a componentelor

●În domeniul telecomunicațiilor, utilizarea PCB-urilor multistrat facilitează transmiterea fără probleme a semnalelor de voce, date și video prin rețele, garantând astfel o comunicare fiabilă și eficientă

●Sistemele de control industrial depind în mare măsură de plăcile de circuite imprimate multistrat (PCB) datorită capacității lor de a gestiona eficient sistemele complexe de control, mecanismele de monitorizare și procedurile de automatizare. Panourile de control al mașinilor, robotica și automatizarea industrială se bazează pe ele ca sistem de sprijin fundamental

●PCB-urile multistrat sunt, de asemenea, relevante pentru dispozitivele medicale, deoarece sunt cruciale pentru asigurarea preciziei, fiabilității și compactității. Echipamentele de diagnosticare, sistemele de monitorizare a pacientului și dispozitivele medicale de salvare sunt influențate semnificativ de rolul lor important.

Beneficii și avantaje

PCB-urile multistrat oferă mai multe beneficii și avantaje în aplicațiile de înaltă frecvență, inclusiv:

●Integritate îmbunătățită a semnalului: PCB-urile cu mai multe straturi facilitează rutarea controlată a impedanței, minimizând distorsiunea semnalului și asigurând o transmisie fiabilă a semnalelor de înaltă frecvență. Interferența de semnal mai scăzută a plăcilor cu circuite imprimate multistrat are ca rezultat performanță, viteză și fiabilitate îmbunătățite

●EMI redusă: prin utilizarea planurilor de masă și de alimentare dedicate, PCB-urile multistrat suprimă eficient EMI, sporind astfel fiabilitatea sistemului și minimizând interferența cu circuitele învecinate

●Design compact: Cu capacitatea de a găzdui mai multe componente și scheme complexe de rutare, PCB-urile multistrat permite design-uri compacte, cruciale pentru aplicațiile cu spațiu limitat, cum ar fi dispozitivele mobile și sistemele aerospațiale.

●Gestionare termică îmbunătățită: PCB-urile cu mai multe straturi oferă o disipare eficientă a căldurii prin integrarea căilor termice și a straturilor de cupru plasate strategic, sporind fiabilitatea și durata de viață a componentelor de mare putere.

●Flexibilitate de proiectare: Versatilitatea PCB-urilor multistrat permite o mai mare flexibilitate de proiectare, permițând inginerilor să optimizeze parametrii de performanță, cum ar fi potrivirea impedanței, întârzierea de propagare a semnalului și distribuția puterii.