Τι είναι οι πίνακες πολλαπλών επιπέδων;

Οι πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος (PC) είναι λεπτές σανίδες κατασκευασμένες από υλικά που δεν μεταφέρουν ηλεκτρικό ρεύμα, αλλά έχουν ηλεκτρονικά εξαρτήματα τοποθετημένα σε ένα δίκτυο αγώγιμων τροχιών που ενώνουν τα εξαρτήματα μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα πλήρες κύκλωμα. Ο όρος πλακέτες πολλαπλών στρώσεων αναφέρεται σε πλακέτες υπολογιστή που αποτελούνται από μια σύνθετη γκοφρέτα που αποτελείται από πολλές σανίδες συνδεδεμένες μεταξύ τους για να μειωθεί το μέγεθος της τελικής πλακέτας διατηρώντας το μέγεθος ή την πολυπλοκότητα του κυκλώματος. Αυτές οι πλακέτες μπορεί να αποτελούνται από δύο τουλάχιστον στρώματα και έως και 50, ανάλογα με την πολυπλοκότητα του κυκλώματος. Τα ξεχωριστά στρώματα είναι μονωμένα μεταξύ τους για την αποφυγή βραχυκυκλωμάτων και διασυνδέονται με επιμεταλλωμένες ή αγώγιμες διαμπερείς οπές.

Οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB) είδαν για πρώτη φορά το φως της δημοσιότητας το 1936, όταν ένας Αυστριακός μηχανικός, ο Paul Eisler, ενσωμάτωσε μία σε ένα ραδιόφωνο. Το PCB αυξανόταν σταθερά σε δημοτικότητα και πολυπλοκότητα κατά τη διάρκεια των δεκαετιών του 1940 και του 50, με την πρώτη πλακέτα πολλαπλών στρώσεων να αναπτύχθηκε το 1961. Τα τεράστια οφέλη που προσέφεραν οι πλακέτες υπολογιστών πολλαπλών επιπέδων ήταν αμέσως εμφανή και η ανάπτυξή τους συνεχίστηκε με γοργούς ρυθμούς έκτοτε.

Οι πλακέτες πολλαπλών στρώσεων έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα συμβατικά PCB διπλής όψης, μονής στρώσης. Επιτρέπουν σημαντική εξοικονόμηση χώρου, επιτρέπουν την εύκολη, ταυτόχρονη θωράκιση μεγάλου αριθμού εξαρτημάτων και περιορίζουν τον αριθμό των καλωδίων διασύνδεσης που θα χρειάζονταν εάν χρησιμοποιούνται ξεχωριστές πλακέτες κυκλωμάτων. Αυτές οι διασυνδέσεις αντιπροσωπεύουν μια σημαντική προσθήκη στον χώρο που καταλαμβάνει ένα κύκλωμα και προσθέτουν ουσιαστικά στο συνολικό βάρος του συστήματος.

Αυτές οι εξοικονομήσεις έχουν ιδιαίτερη αξία σε βιομηχανίες όπως οι αερομεταφορές, όπου ο χώρος και το βάρος αποτελούν βασικά ζητήματα κατά το σχεδιασμό και την κατασκευή αεροσκαφών. Τα εσωτερικά χαρακτηριστικά σύνδεσης των πλακών πολλαπλών στρώσεων επιτρέπουν επίσης τη χρήση των εξωτερικών επιφανειών της ολοκληρωμένης πλακέτας για την τοποθέτηση μεγαλύτερων ψυκτών που επιτρέπουν τη λειτουργία πιο κρύα. Και πάλι, βιομηχανίες όπως η αεροπορία και η αεροδιαστημική επωφελούνται σημαντικά από αυτό το χαρακτηριστικό.

Η χρήση πλακών πολλαπλών στρωμάτων έχει επίσης πολλά πλεονεκτήματα για εφαρμογές όπου απαιτούνται υψηλά επίπεδα ομοιομορφίας στην αντίσταση κυμάτων αγωγού. Επιπλέον, οι πλακέτες πολλαπλών επιπέδων προσφέρουν κορυφαίες μειώσεις στην παραμόρφωση και στη διάδοση του σήματος σε εφαρμογές όπου η ακεραιότητα του σήματος και τα επίπεδα «διασταυρούμενης ομιλίας» είναι κρίσιμα. Υψηλά επίπεδα συνολικής ομοιομορφίας αυτών των χαρακτηριστικών μπορούν επίσης να διατηρηθούν σε όλες τις σανίδες στο laminate μέσω της χρήσης πολυστρωματικής κατασκευής. Αν και οι πλακέτες πολλαπλών στρώσεων είναι σχετικά ακριβές στην παραγωγή και πολύ ακριβές στην επισκευή, τα οφέλη τους είναι εκτεταμένα και έχουν φέρει επανάσταση στη βιομηχανία ηλεκτρονικών και καθόρισαν το μέλλον της τεχνολογίας των πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων στο σύνολό της.