Потреба за уређајима високих перформанси са проширеном функционалношћу повећава се у непрекидној области електронике. Потреба за штампаном кругом (ПЦБ) технологијом је резултирала значајном напретком, посебно у домену високофреквентних апликација. Употреба вишеслојног дизајна ПЦБ-а постала је пресудно решење како би се задовољили ригорозни захтеви ових апликација.

Појава вишеслојних ПЦБ-а

Историјски, штампани кружни одбори првенствено су карактерисали њихова јединствена или двослојна структура, која су наметнула ограничења на њихову погодност за високофреквентне апликације због пропадања сигнала и електромагнетном сметњи (ЕМИ). Ипак, увођење вишеслојних штампаних плоча резултирало је значајним унапређењем у интегритету сигнала, ублажавање електромагнетних сметњи (ЕМИ) и укупним перформансама.
Вишеслојне штампане плоче од штампаних кругова разликују се од својих појединих или двосложних колега присуством три или више проводљивих слојева који су раздвојени изолационим материјалом, обично познатим као диелектрични слојеви. Међусобно повезивање ових слојева олакшава Виаса, који су минускули проводни пролази који олакшавају комуникацију између различитих слојева. Компликовани дизајн вишеслојних ПЦБ-а омогућава већу концентрацију компонената и замршених кругова, пружајући их неопходне за најсавременију технологију.
Вишеслојни ПЦБс обично показују висок степен ригидности због инхерентног изазова постизања више слојева унутар флексибилне структуре ПЦБ. Електричне везе између слојева успостављају се коришћењем неколико врста виаса, укључујући слепе и сахрањене виаса.
Конфигурација подразумева постављање два слоја на површини да успостави везу између штампаног круга (ПЦБ) и спољног окружења. Генерално, густина слојева у штампаним круговима (ПЦБ) је чак и. То је превасходно због осетљивости непарних бројева за питања као што су изложење.
Број слојева обично варира у зависности од посебне апликације, који обично пада у опсегу од четири до дванаест слојева.
Обично већина апликација захтева најмање четири и највише осам слојева. Супротно томе, апликације попут паметних телефона претежно запошљавају укупно дванаест слојева.

Главне апликације

Вишеслојни ПЦБ се користе у широком распону електронских апликација, укључујући:
● Потрошачка електроника, где вишеслојни ПЦБ играју основну улогу која пружа потребну снагу и сигнале за широк спектар производа, као што су паметне телефоне, таблете, партитуре, играће, и носитељи уређаји. Елегантна и преносива електроника коју свакодневно зависе од свакодневног приписују се њиховом компактном дизајну и густини са високом компонентом
● У области телекомуникација, употреба вишеслојних ПЦБ-ова олакшава гладак пренос гласовних, података и видео сигнала преко мрежа, то гарантује поуздану и ефикасну комуникацију
● Индустријски системи за контролу у великој мери зависе од вишеслојних штампаних плоча (ПЦБС) због своје способности да ефикасно управљају замршеним управљачким системима, механизмима за праћење и процедуре аутоматизације. Машинске контролне плоче, роботика и индустријска аутоматизација ослањају се на њих као њихов основни систем подршке
● Вишеслојни ПЦБ су такође релевантни за медицинске уређаје, јер су пресудни за осигурање прецизности, поузданости и компактности. Дијагностичка опрема, системи за праћење пацијената и медицински уређаји за спашавање живота значајно утичу њихову важну улогу.

Предности и предности

Вишеслојни ПЦБС пружају неколико користи и предности у високофреквентним апликацијама, укључујући:
● Побољшани интегритет сигнала: Вишеслојне ПЦБ-ове олакшавају контролисану усмјеру импеданце, минимизирање изобличења сигнала и обезбеђивање поузданог преноса високих фреквенцијских сигнала. Доњи мешање сигнала са вишеслојним штампаним плочама резултирају побољшаним перформансама, брзином и поузданошћу
● Смањени ЕМИ: Коришћењем наменског тла и моћи, вишеслојне ПЦБ-ове ефикасно сузбијају ЕМИ, чиме побољшавају системску поузданост и минимизирање сметњи у суседним круговима
● Компактан дизајн: Уз способност прилагођавања више компоненти и сложених схема усмеравања, вишеслојне ПЦБ-ове омогућавају компактне дизајне, пресудне за свемирске апликације као што су мобилни уређаји и ваздухопловни системи.
● Побољшано термичко управљање: вишеслојне ПЦБС нуде ефикасну расипање топлоте кроз интеграцију топлотних виана и стратешки постављених бакрених слојева, побољшавајући поузданост и животни век компоненти високог снагу.
● Дизајн флексибилност: Свестраност вишеслојних ПЦБ-а омогућава већу флексибилност дизајна, омогућавајући инжењерима да оптимизирају параметре перформанси, као што су импеданција, кашњење подстицања и дистрибуција сигнала.

Недостатак

Један од главних недостатака повезаних са вишеслојним штампаним плочама је њихов већи трошак у поређењу са једним и двослојним ПЦБ-ом током свих фаза процеса производње. Већа цена је углавном повезана са специјализованом опремом потребном за њихову производњу.
Производња је такође сложенија, јер производња вишеслојних ПЦБ-а захтева знатно дужа дизајнерска периода и методе практичне производње у поређењу с другим врстама ПЦБ-а. Производња сложеност: Израда вишеслојних ПЦБ-ова захтева софистициране производне процесе, укључујући прецизно слојно поравнање, контролисане усмеравање импеданције и строге мере контроле квалитета, што доводи до повећаних трошкова производње и дужим временским временима.
Вишеслојни ПЦБ-ови захтевају темељни преддизациони и, према томе, потребан је стручни инжењери за његов развој. Производња сваког одбора захтева знатну количину времена, што доводи до повећаних радних трошкова. Штавише, то може резултирати продуженим временским интервалима између смештаја налога и примање производа, који може бити изазов у ​​неким ситуацијама.
Ипак, ове забринутости не поткопавају ефикасност вишеслојних штампаних плоча (ПЦБС). Иако су вишеслојне ПЦБ-ове често скупље од једнослојних ПЦБ-а, нуде бројне предности у поређењу с овим одређеним обликом штампане плоче.
Како електронски уређаји и даље смањују величину и повећање густине напајања, ефикасно термичко управљање постаје критично у вишеслојним ПЦБ-у, који захтева иновативна решења за ублажавање топлотних токова и осигуравају оптималне перформансе. Поред тога, потврђивање перформанси вишеслојних дизајна ПЦБ-а захтева свеобухватне методологије тестирања, укључујући симулацију, прототипирање и тестирање усаглашености како би се осигурало поштовање стандарда и спецификација у складу са индустријским стандардима и спецификацијама.

Савети за дизајн са вишеслојним ПЦБ-ом

Приликом стварања вишеслојне штампане плоче (ПЦБ) за високофреквентне апликације, обично је корисно неколико корисних сугестија.
Да би ублажили проблеме у вишеслојном дизајну ПЦБ, примарно подручје нагласка обично се врти око стакла. Приликом прављења пресуда о слоју слоја, важно је узети у обзир факторе у обзир као што су функционалност, производња и распоређивање.
Започните оптимизацијом димензија Одбора, јер ће то утицати на одлуке о другим карактеристикама. Приликом одређивања идеалне величине плоче, узмите у обзир следеће факторе:
● Број компоненти које треба сместити на плочи
● Величина ових компоненти
● Ако ће се одбор бити инсталиран
● Дозвола за производњу партнера за размак, одобрење и рупе за бушење
Једном када је број слојева одлучио, избор виаса, било да се слепи, пролази кроз рупу, сахрањени или прерачун у јастучићи. Овај аспект утиче на сложеност производње, а самим тим и квалитет ПЦБ-а.
У одељку МУЛТИЛАИЕР ПЦБ дизајн, софтвер за дизајн ПЦБ је суштински део процеса дизајна. Помаже дизајнерима да створи структуру механичке и ожичења ПЦБ-а са нетлисте и да ову структуру повезивања поставе на вишеслојне и да генеришу рачунарске дизајнерске датотеке. Овај ЦАД је од суштинског значаја за производњу ПЦБ-а. Постоји неколико опција софтверског софтвера ПЦБ дизајна које можете да користите за дизајн вишеслојног ПЦБ-а. Међутим, неких неколико се користе шире више од других, посебно због њиховог једноставнијег интерфејса, између осталих разлога.
ДФМ, чији је циљ стварање делова производа и компоненти које олакшавају производњу, такође ће се разматрати. Циљ је постизање висококвалитетних производа по смањеним трошковима. Сходно томе, подразумева поједностављење, унапређење и усавршавање дизајна производа. ДФМ би требало да се благовремено спроведе пре почетка алата. Неопходно је укључити све заинтересоване стране у ДФМ. Учешће неколико заинтересованих страна, укључујући дизајнере, инжењере, произвођаче уговора, материјалне добављаче и градитеље калупа, је пресудно. Радећи то, могу се ублажити могућа питања са дизајном.

Производња

Производња вишеслојних ПЦБ-а за високофреквентне апликације укључује неколико кључних корака:
● Дизајн и распоред: Инжењери користе специјализовани софтвер за дизајн ПЦБ-а да бисте створили распоред, с обзиром на факторе као што су интегритет сигнала, термичко управљање и ЕМИ ублажавање.
● Избор материјала: висококвалитетни материјали са ниским диелектричним константним и тангентама за губитак се бирају да минимизирају губитак сигнала и одржавају високе перформансе високог фреквенције.
● Планирање слојева Планирање: Становни слој пажљиво је планирано да оптимизира усмјеравање сигнала, импеданце, и топлотна расипања, с обзиром на факторе као што су фреквенција сигнала, дебљина плоча и дебљина бакра.
● Израда и монтажа: Напредне технике израде као што су ласерско бушење, секвенцијално ламинирање и контролисано средство за уклањање импеданције су запослени за производњу вишеслојних ПЦБ-а са прецизношћу и поузданошћу.
● Испитивање и осигурање квалитета: Ригорозни поступци испитивања, укључујући анализу интегритета сигнала, мерења импеданце, термичко снимање и ЕМИ тестирање, спроводе се да би се осигурало перформансе, поузданост и усклађеност са више слојевитих ПЦБ-а са индустријским стандардима и спецификацијама.

Закључак

Еволуција вишеслојног дизајна ПЦБ-а револуционирала је поље високофреквентне електронике, омогућавајући развој софистицираних уређаја са побољшаним перформансама, поузданошћу и функционалношћу. Упркос изазовима у интегритету сигнала, производној сложености и термичко управљању, предности вишеслојних ПЦБ-а далеко превазилазе изазове, чинећи их неопходним у широком распону високофреквентних апликација, укључујући телекомуникације, ваздухопловство, ваздухопловство, ваздухопловство, ваздухопловство, ваздухопловство, аутомобиле, и медицинску електронску и медицинску електронику. Узнемиреним унапређењем материјала, техникама израде и дизајнерских методологија, вишеслојне ПЦБ-ове су спремне да настављају иновације вожње у високофреквентној електроници.