Co to są tablice wielowarstwowe?

Płytki z obwodami drukowanymi (PC) to cienkie płytki wykonane z materiałów, które nie przewodzą prądu elektrycznego, ale których elementy elektroniczne są zamontowane w sieci ścieżek przewodzących, które łączą te elementy w kompletny obwód. Termin płytki wielowarstwowe odnosi się do płytek PC, które składają się z kompozytowego wafla składającego się z kilku połączonych ze sobą płytek w celu zmniejszenia rozmiaru gotowej płytki przy jednoczesnym zachowaniu rozmiaru lub złożoności obwodu. Płytki te mogą składać się z zaledwie dwóch warstw i nawet 50, w zależności od złożoności obwodu. Oddzielne warstwy są izolowane od siebie, aby uniknąć zwarć, i są połączone ze sobą przez platerowane lub przewodzące otwory przelotowe.

Płytki obwodów drukowanych (PCB) po raz pierwszy ujrzały światło dzienne w 1936 roku, kiedy austriacki inżynier Paul Eisler włączył je do zestawu radiowego. Popularność i wyrafinowanie płytek PCB stale rosła w latach 1940. i 50., a pierwsza wielowarstwowa płyta została opracowana w 1961 roku. Ogromne korzyści oferowane przez wielowarstwowe płytki PC były natychmiast widoczne, a ich rozwój trwa do dziś.

Płytki wielowarstwowe mają wiele zalet w porównaniu z konwencjonalnymi dwustronnymi, jednowarstwowymi płytkami PCB. Pozwalają na znaczną oszczędność miejsca, umożliwiają łatwe, jednoczesne ekranowanie dużej liczby komponentów i zmniejszają liczbę wiązek przewodów połączeniowych, które byłyby potrzebne, gdyby zastosowano oddzielne płytki drukowane. Połączenia te stanowią znaczny dodatek do przestrzeni zajmowanej przez obwód i znacznie zwiększają całkowitą wagę systemu.

Oszczędności te są szczególnie cenne w branżach takich jak lotnictwo, gdzie przestrzeń i waga są głównymi względami podczas projektowania i konstruowania samolotów. Charakterystyka połączeń wewnętrznych płyt wielowarstwowych pozwala również na wykorzystanie zewnętrznych powierzchni gotowej płyty do zamontowania większych radiatorów, które umożliwiają chłodniejszą pracę. Ponownie, branże takie jak lotnictwo i kosmonautyka znacznie korzystają z tej funkcji.

Zastosowanie płytek wielowarstwowych ma również wiele zalet w zastosowaniach, w których wymagany jest wysoki poziom jednorodności impedancji falowej przewodnika. Ponadto płyty wielowarstwowe zapewniają doskonałą redukcję zniekształceń i propagacji sygnału w zastosowaniach, w których integralność sygnału i poziom „cross talk” są krytyczne. Wysoki poziom ogólnej jednolitości tych właściwości można również utrzymać na wszystkich płytach w laminacie dzięki zastosowaniu konstrukcji wielowarstwowej. Chociaż płytki wielowarstwowe są stosunkowo drogie w produkcji i bardzo drogie w naprawie, ich zalety są ogromne i zarówno zrewolucjonizowały przemysł elektroniczny, jak i zdefiniowały przyszłość technologii płytek drukowanych jako całości.