Ang pagdating ng mga multi-layer na PCB

Sa kasaysayan, ang mga naka-print na circuit board ay pangunahing nailalarawan sa pamamagitan ng kanilang single o double-layered na istraktura, na nagpataw ng mga hadlang sa kanilang pagiging angkop para sa mga high-frequency na aplikasyon dahil sa pagkasira ng signal at electromagnetic interference (EMI). Gayunpaman, ang pagpapakilala ng mga multi-layered na naka-print na circuit board ay nagresulta sa mga kapansin-pansing pagsulong sa integridad ng signal, pagpapagaan ng electromagnetic interference (EMI), at pangkalahatang pagganap.

Ang mga multi-layered na PCB (Figure 1) ay binubuo ng maraming conductive layer na pinaghihiwalay ng mga insulating substrate. Ang disenyong ito ay nagbibigay-daan sa pagpapadala ng mga signal at power planes sa isang sopistikadong paraan.

Ang mga multi-layer printed circuit boards (PCBs) ay nakikilala mula sa kanilang single o double-layer na katapat sa pamamagitan ng pagkakaroon ng tatlo o higit pang conductive layer na pinaghihiwalay ng insulating material, na karaniwang kilala bilang dielectric layers. Ang interconnection ng mga layer na ito ay pinadali ng vias, na mga minuscule conductive passageways na nagpapadali sa komunikasyon sa pagitan ng mga natatanging layer. Ang kumplikadong disenyo ng mga multi-layer na PCB ay nagbibigay-daan sa mas malaking konsentrasyon ng mga bahagi at masalimuot na circuitry, na ginagawang mahalaga ang mga ito para sa makabagong teknolohiya.

Ang mga multilayer na PCB ay karaniwang nagpapakita ng mataas na antas ng katigasan dahil sa likas na hamon ng pagkamit ng maraming mga layer sa loob ng isang nababaluktot na istraktura ng PCB. Ang mga koneksyong elektrikal sa pagitan ng mga layer ay itinatag sa pamamagitan ng paggamit ng ilang uri ng vias (figure 2), kabilang ang blind at buried vias.

Ang pagsasaayos ay nangangailangan ng paglalagay ng dalawang layer sa ibabaw upang magtatag ng koneksyon sa pagitan ng naka-print na circuit board (PCB) at ng panlabas na kapaligiran. Sa pangkalahatan, ang density ng mga layer sa printed circuit boards (PCBs) ay pantay. Pangunahing ito ay dahil sa pagkamaramdamin ng mga kakaibang numero sa mga isyu tulad ng warping.

Ang bilang ng mga layer ay karaniwang nag-iiba-iba depende sa partikular na aplikasyon, kadalasang nasa loob ng hanay ng apat hanggang labindalawang layer.
Karaniwan, ang karamihan ng mga application ay nangangailangan ng hindi bababa sa apat at maximum na walong layer. Sa kabaligtaran, ang mga app tulad ng mga smartphone ay higit na gumagamit ng kabuuang labindalawang layer.

Mga pangunahing aplikasyon

Ang mga multi-layer na PCB ay ginagamit sa malawak na hanay ng mga elektronikong aplikasyon (Figure 3), kabilang ang:

●Consumer electronics, kung saan ang mga multi-layer na PCB ay gumaganap ng isang pangunahing papel na nagbibigay ng kinakailangang kapangyarihan at mga signal para sa isang malawak na hanay ng mga produkto tulad ng mga smartphone, tablet, gaming console, at mga naisusuot na device. Ang sleek at portable na electronics na umaasa tayo sa araw-araw ay nauugnay sa kanilang compact na disenyo at mataas na density ng bahagi

●Sa larangan ng telekomunikasyon, pinapadali ng paggamit ng mga multi-layer na PCB ang maayos na pagpapadala ng mga signal ng boses, data, at video sa mga network, sa gayo'y ginagarantiyahan ang maaasahan at epektibong komunikasyon

●Nakadepende nang husto ang mga Industrial control system sa multi-layer printed circuit boards (PCBs) dahil sa kanilang kapasidad na epektibong pamahalaan ang masalimuot na control system, monitoring mechanism, at automation procedure. Ang mga machine control panel, robotics, at industrial automation ay umaasa sa kanila bilang kanilang pangunahing sistema ng suporta

●May kaugnayan din ang mga multi-layer na PCB para sa mga medikal na device, dahil mahalaga ang mga ito para matiyak ang katumpakan, pagiging maaasahan, at pagiging compact. Ang mga kagamitan sa diagnostic, mga sistema ng pagsubaybay sa pasyente, at mga kagamitang medikal na nagliligtas-buhay ay lubos na naiimpluwensyahan ng kanilang mahalagang papel.

Mga benepisyo at pakinabang

Ang mga multi-layer na PCB ay nagbibigay ng ilang benepisyo at pakinabang sa mga high-frequency na application, kabilang ang:

●Pinahusay na integridad ng signal: Pinapadali ng mga multi-layer na PCB ang kinokontrol na pagruruta ng impedance, pinapaliit ang pagbaluktot ng signal at tinitiyak ang maaasahang paghahatid ng mga signal na may mataas na dalas. Ang mas mababang signal interference ng multi-layer printed circuit boards ay nagreresulta sa pinabuting performance, bilis, at pagiging maaasahan

●Reduced EMI: Sa pamamagitan ng paggamit ng mga dedikadong ground at power plane, epektibong pinipigilan ng mga multi-layered PCB ang EMI, at sa gayon ay pinapahusay ang pagiging maaasahan ng system at pinapaliit ang interference sa mga kalapit na circuit

●Compact Design: Gamit ang kakayahang tumanggap ng higit pang mga bahagi at kumplikadong mga routing scheme, pinapagana ng mga multi-layered PCB ang mga compact na disenyo, na mahalaga para sa space-constrained application gaya ng mga mobile device at aerospace system.

● Pinahusay na Pamamahala sa Thermal: Nag-aalok ang mga multi-layered na PCB ng mahusay na pag-alis ng init sa pamamagitan ng pagsasama ng mga thermal vias at madiskarteng inilagay na mga layer ng tanso, na nagpapahusay sa pagiging maaasahan at habang-buhay ng mga high-power na bahagi.

●Design Flexibility: Ang versatility ng multi-layered PCBs ay nagbibigay-daan para sa mas malawak na design flexibility, na nagbibigay-daan sa mga engineer na i-optimize ang mga parameter ng performance gaya ng impedance matching, signal propagation delay, at power distribution.