Какво е Многослойна печатна платка?

Многослойна печатна платка се дефинира като печатна платка, направена от три или повече слоя проводимо медно фолио. Те приличат на слоеве от двустранни платки, ламинирани и залепени заедно, с множество слоеве изолация между тях. Цялата структура е подредена така, че два слоя са поставени от повърхностната страна на печатната платка, за да се свържат с околната среда. Всички електрически връзки между слоевете се осъществяват чрез отвори като галванизирани през отвори, слепи отвори и заровени дупки. След това този метод може да се приложи за генериране на много сложни PCBS с различни размери.

Защо многослойните PCBS са толкова широко използвани

Многослойната PCBS се появи в отговор на непрекъснато променящите се промени в електронната индустрия. С течение на времето функциите на електронните устройства стават все по -сложни и изискват по -сложни PCBS. За съжаление, PCBS са ограничени от проблеми като шум, разсеян капацитет и кръстосани смущения, така че трябва да се спазват определени ограничения на дизайна. Тези съображения относно дизайна затрудняват постигането на задоволителна производителност от едностранни или дори двустранни PCBS-оттук и раждането на многослойни PCBS.

Капсулирането на мощността на двуслойните PCBS в този формат е само малка част от размера, а многослойните PCBS стават все по-популярни в електрониката. Те се предлагат в различни размери и дебелини, за да отговорят на нуждите на техните разширени приложения, с вариации, вариращи от 4 до 12 слоя. Броят на слоевете обикновено е четен, защото нечетните слоеве могат да причинят проблеми във веригата, като деформация, и не са рентабилни за производство. Повечето приложения изискват четири до осем слоя, но приложения като мобилни устройства и смартфони са склонни да използват около 12 слоя, докато някои специализирани производители на печатни платки имат капацитет да произвеждат близо 100 слоя. Многослойните PCBS с множество слоеве обаче са рядкост, защото са изключително рентабилни.

Защо многослойните PCBS са толкова широко използвани

Докато многослойните PCBS са склонни да бъдат по-скъпи и трудоемки за производство, те стават важна част от съвременните технологии. Това се дължи главно на многото предимства, които предлагат, особено в сравнение с едно- и двуетажни сортове.

Предимства на многослойната PCBS

От техническа гледна точка многослойните PCBS имат няколко предимства в дизайна. Тези предимства на многослойната печатна платка включват:

• Малък размер: Едно от най-известните и признати предимства на използването на многослойни печатни платки е техният размер. Поради слоестия си дизайн, многослойните PCBS самите са по -малки от другите PCBS с подобна функционалност. Това донесе огромни ползи за съвременната електроника, тъй като настоящата тенденция е към по -малки, по -компактни, но по -мощни джаджи като смартфони, лаптопи, таблети и носими устройства.

• Лека конструкция: По-малките PCBS се използват за по-леко тегло, особено след като множество конектори, необходими за свързване на едно- и двуслойни PCBS, са елиминирани в полза на многослойните дизайни. Отново това играе в ръцете на съвременната електроника, която е по -мобилна.

• Високо качество: Тези видове PCBS са склонни да бъдат по-добри от еднослойните и двуслойните PCBS поради обема работа и планиране, които трябва да се извършат при производството на многослойни PCBS. В резултат на това те са и по -надеждни.

• Подобрена издръжливост: Многослойните PCBS са склонни да издържат по-дълго поради естеството си. Тези многослойни PCBS не само трябва да носят собственото си тегло, но и да могат да понасят топлината и налягането, използвани за залепването им. В допълнение към тези фактори, многослойните PCBS използват множество слоеве изолация между слоевете на веригата, комбинирайки ги с препрег лепила и защитни материали.

• Повишена гъвкавост: Въпреки че това не се отнася за всички многослойни PCB компоненти, някои използват гъвкави конструктивни техники, което води до гъвкава многослойна PCBS. Това може да е идеално за приложения, при които леко огъване и огъване може да възникне полуредовно. Отново, това не се отнася за всички многослойни печатни платки и колкото повече слоеве добавите към гъвкава печатна платка, толкова по -малко гъвкава става печатната платка.

• По-мощни: Многослойните печатни платки са компоненти с изключително висока плътност, които комбинират множество слоеве в ЕДНА ПХБ. Тези близки разстояния правят дъските по -свързани, а присъщите им електрически свойства им позволяват да постигнат по -голям капацитет и скорост, въпреки че са по -малки.

• Единична точка на свързване: Многослойните печатни платки са проектирани да се използват като единична единица, а не последователно с други компоненти на печатни платки. В резултат на това те имат една точка на връзка, а не множество връзки, необходими за използване на множество еднослойни PCBS. Това се оказва полезно и при проектирането на електронни продукти, тъй като те трябва да включват само една точка на свързване в крайния продукт. Това е особено полезно за малка електроника и джаджи, проектирани да минимизират размера и теглото.

Тези предимства правят многослойната PCBS полезна в различни приложения, особено мобилни устройства и високофункционална електроника. От своя страна, тъй като много индустрии преминават към мобилни решения, многопластовите PCBS намират място в нарастващ брой специфични за индустрията приложения.

Защо многослойните PCBS са толкова широко използвани

Недостатъци на многослойните PCBS

Многослойната печатна платка има много предимства и е подходяща за различни напреднали технологии. Тези видове PCBS обаче не са подходящи за всички приложения. Всъщност няколко недостатъка могат да надхвърлят предимствата на многослойните PCBS, особено за електроника с по -ниска цена и сложност. Тези недостатъци включват:

• По-високи разходи: Многослойните PCBS са много по-скъпи от еднослойните и двуслойните PCBS на всеки етап от производствения процес. Те са трудни за проектиране и отнемат много време за решаване на потенциални проблеми. Те също така изискват много сложни производствени процеси за производство, което изисква много време и труд за монтажниците. В допълнение, поради естеството на тези PCBS, всички грешки, направени по време на производството или монтажа, са изключително трудни за преработка, което води до допълнителни разходи за труд или такси за бракуване. На всичкото отгоре оборудването, използвано за производство на многослойни PCBS, е много скъпо, тъй като все още е сравнително нова технология. Поради всички тези причини, освен ако малкият размер не е абсолютна необходимост за приложение, по -евтина алтернатива може да бъде по -добър избор.

• Сложно производство: Многослойните печатни платки са по-трудни за производство от други видове печатни платки, изискващи повече време за проектиране и внимателни производствени техники. Това е така, защото дори малки недостатъци в дизайна или производството на печатни платки могат да го направят неефективен.

• Ограничена наличност: Един от най-големите проблеми при многослойните PCBS са машините, необходими за тяхното производство. Не всички производители на печатни платки имат каквото и да е необходимо за такава машина, така че не всички производители на печатни платки я носят. Това ограничава броя на производителите на печатни платки, които могат да се използват за производство на многослойни PCBS за клиенти. Ето защо е препоръчително да се запитате внимателно за възможностите на производителя на печатни платки в многослойни печатни платки, преди да вземете решение за производител на печатни платки като производител по договор.

• Изисква се технически дизайнер: Както бе споменато по-рано, многослойните PCBS изискват много проектиране предварително. Без предишен опит това може да бъде проблематично. Многослойните платки изискват взаимовръзки между слоевете, но трябва едновременно да намалят проблемите с кръстосаните смущения и импеданса.Един -единствен проблем в дизайна може да доведе до платка, която не работи правилно.

• Време за производство: С увеличаването на сложността нарастват и производствените изисквания. Това играе ключова роля в оборота на многослойни PCBS-всяка плоча отнема много време за производство, което води до повече разходи за труд. В допълнение, това може да доведе до по -дълъг интервал от време между подаване на поръчка и получаване на продукта, което може да бъде проблематично в някои случаи.

Тези проблеми обаче не са изчезнали от полезността на многослойната PCBS. Въпреки че те са склонни да струват повече от еднослойните PCBS, многослойните PCBS имат много предимства пред този тип печатни платки.

Предимства на многослойните PCBS пред еднослойните алтернативи

Предимствата на многослойните PCBS пред еднослойните алтернативи стават още по-очевидни. Някои от ключовите подобрения, които многослойните PCBS предоставят, включват:

• По-висока плътност на сглобяване: Докато плътността на еднослойните PCBS е ограничена от тяхната повърхност, многослойните PCBS умножават плътността им чрез наслояване. Въпреки по -малкия размер на печатната платка, увеличаването на плътността позволява по -голяма функционалност, увеличаване на капацитета и скоростта.

• По-малък размер: Като цяло многослойните PCBS са по-малки от еднослойните PCBS. Докато еднослойните PCBS трябва да увеличат повърхността на веригата чрез увеличаване на размера, многослойните PCBS увеличават повърхността чрез добавяне на слоеве, като по този начин намаляват общия размер. Това позволява многослойни PCBS с по-голям капацитет да се използват в по-малки устройства, докато еднослойните PCBS с по-голям капацитет трябва да бъдат инсталирани в по-големи продукти.

• По-малко тегло: Компонентната интеграция в многослойна PCBS означава по-малка нужда от съединители и други компоненти, осигурявайки леко решение за сложни електрически приложения. Многослойните PCBS могат да изпълняват същото количество работа като многослойните PCBS, но с по-малък размер, по-малко свързани компоненти и намалено тегло. Това е съществено съображение за малки електронни устройства, при които теглото е проблем.

• Подобрени конструктивни характеристики: Като цяло многослойните PCBS могат да надминат средните еднослойни PCBS. Чрез комбиниране на по-контролирани импедансни характеристики, по-високо EMI екраниране и цялостно подобрено качество на дизайна, многослойните PCBS могат да постигнат повече, въпреки че са по-малки и по-леки.

Защо многослойните PCBS са толкова широко използвани

И така, какво означават тези фактори при вземането на решение за многослойни и еднослойни структури? По същество, ако искате да произвеждате малко, леко и сложно оборудване, където качеството е от решаващо значение, многослойният PCBS може да бъде вашият най-добър избор. Въпреки това, ако размерът и теглото не са основни фактори в дизайна на продукта, еднослойните или двуслойните печатни платки могат да бъдат по-рентабилни.