Pojav večplastnih PCB-jev
V preteklosti je bila za tiskana vezja značilna predvsem njihova enoslojna ali dvoslojna struktura, ki je omejevala njihovo primernost za visokofrekvenčne aplikacije zaradi poslabšanja signala in elektromagnetnih motenj (EMI). Kljub temu je uvedba večslojnih tiskanih vezij povzročila opazen napredek v celovitosti signala, ublažitvi elektromagnetnih motenj (EMI) in splošni zmogljivosti.
Večslojni PCB (slika 1) je sestavljen iz številnih prevodnih plasti, ki so ločene z izolacijskimi substrati. Ta zasnova omogoča prenos signalov in močnostnih ravnin na sofisticiran način.
Večplastna tiskana vezja (PCB) se od svojih enoslojnih ali dvoslojnih primerkov razlikujejo po prisotnosti treh ali več prevodnih plasti, ki so ločene z izolacijskim materialom, splošno znanim kot dielektrične plasti. Medsebojno povezavo teh plasti olajšajo viasi, ki so majhni prevodni prehodi, ki olajšajo komunikacijo med različnimi plastmi. Zapletena zasnova večplastnih tiskanih vezij omogoča večjo koncentracijo komponent in zapletenih vezij, zaradi česar so bistveni za najsodobnejšo tehnologijo.
Večplastni PCB-ji običajno kažejo visoko stopnjo togosti zaradi inherentnega izziva doseganja več plasti znotraj prožne strukture PCB-ja. Električne povezave med plastmi so vzpostavljene z uporabo več vrst prehodov (slika 2), vključno s slepimi in zakopanimi prehodi.
Konfiguracija vključuje postavitev dveh plasti na površino za vzpostavitev povezave med tiskanim vezjem (PCB) in zunanjim okoljem. Na splošno je gostota plasti v tiskanih vezjih (PCB) enakomerna. To je predvsem posledica dovzetnosti lihih števil za težave, kot je deformacija.
Število plasti se običajno razlikuje glede na specifično uporabo in običajno spada v razpon od štiri do dvanajst plasti.
Običajno večina aplikacij zahteva najmanj štiri in največ osem plasti. Nasprotno pa aplikacije, kot so pametni telefoni, večinoma uporabljajo skupno dvanajst plasti.
Glavne aplikacije
Večslojni PCB-ji se uporabljajo v številnih elektronskih aplikacijah (slika 3), vključno z:
● Zabavna elektronika, kjer imajo večplastna tiskana vezja ključno vlogo pri zagotavljanju potrebne energije in signalov za široko paleto izdelkov, kot so pametni telefoni, tablični računalniki, igralne konzole in nosljive naprave. Elegantna in prenosna elektronika, od katere smo vsak dan odvisni, se pripisuje njihovi kompaktni zasnovi in visoki gostoti komponent
● Na področju telekomunikacij uporaba večslojnih tiskanih vezij olajša nemoten prenos glasovnih, podatkovnih in video signalov po omrežjih ter tako zagotavlja zanesljivo in učinkovito komunikacijo
●Industrijski krmilni sistemi so močno odvisni od večslojnih tiskanih vezij (PCB) zaradi njihove zmožnosti učinkovitega upravljanja zapletenih nadzornih sistemov, nadzornih mehanizmov in postopkov avtomatizacije. Strojne nadzorne plošče, robotika in industrijska avtomatizacija se zanašajo nanje kot na temeljni podporni sistem
●Večslojni PCB-ji so pomembni tudi za medicinske pripomočke, saj so ključni za zagotavljanje natančnosti, zanesljivosti in kompaktnosti. Na diagnostično opremo, sisteme za spremljanje pacientov in medicinske pripomočke, ki rešujejo življenja, pomembno vpliva njihova pomembna vloga.
Koristi in prednosti
Večslojni PCB-ji zagotavljajo številne koristi in prednosti pri visokofrekvenčnih aplikacijah, vključno z:
● Izboljšana celovitost signala: večplastna tiskana vezja omogočajo nadzorovano impedančno usmerjanje, zmanjšujejo popačenje signala in zagotavljajo zanesljiv prenos visokofrekvenčnih signalov. Manjša interferenca signala večslojnih tiskanih vezij ima za posledico izboljšano zmogljivost, hitrost in zanesljivost
● Zmanjšani EMI: z uporabo namenskih ozemljitvenih in napajalnih ravnin večplastna tiskana vezja učinkovito zavirajo EMI, s čimer povečajo zanesljivost sistema in zmanjšajo motnje sosednjih vezij.
● Kompaktna zasnova: večplastna tiskana vezja z zmožnostjo prilagajanja več komponent in zapletenih shem usmerjanja omogočajo kompaktne zasnove, ki so ključne za prostorsko omejene aplikacije, kot so mobilne naprave in vesoljski sistemi.
● Izboljšano toplotno upravljanje: večplastna tiskana vezja nudijo učinkovito odvajanje toplote z integracijo toplotnih odprtin in strateško nameščenih bakrenih plasti, kar povečuje zanesljivost in življenjsko dobo visokozmogljivih komponent.
● Prilagodljivost oblikovanja: Vsestranskost večplastnih tiskanih vezij omogoča večjo prilagodljivost oblikovanja, kar inženirjem omogoča optimizacijo parametrov delovanja, kot je ujemanje impedance, zakasnitev širjenja signala in porazdelitev moči.