1. Що таке багатошарова друкована плата?
Щоб відповідати обмеженням простору та ваги сучасного електронного обладнання, необхідно використовувати багатошарові друковані плати, які, як випливає з назви, складаються з кількох шарів матеріалу, ламінованих разом, щоб утворити єдину плату. Багатошарові друковані плати виготовляються з використанням умов високого тиску та температури, щоб дозволити шарам щільно з’єднатися один з одним і уникнути бульбашок повітря всередині плати.
Використання та переваги багатошарових друкованих плат
Оскільки сучасна електроніка стає меншою за розміром і складнішою за функціями, багатошарові друковані плати пропонують багато явних переваг перед одношаровими друкованими платами, особливо в таких сферах застосування:
Зберігання даних, супутникові системи, мобільний зв'язок, передача сигналів, промисловий контроль, космічне обладнання, системи ядерного виявлення
Переваги використання багатошарових друкованих плат у цих програмах включають:
1. Багатошарові друковані плати обробляють більше схем, ніж одно- або двосторонні друковані плати, за умови, що площа плати однакова. Висока щільність монтажу багатошарових друкованих плат робить їх придатними для застосування у складних системах із великою ємністю та високою швидкістю. 2.
2. Невеликий розмір і невелика вага багатошарових друкованих плат роблять їх ідеальними для обладнання з обмеженим простором і вагою.
3. Багатошарові друковані плати відрізняються високою надійністю. 4.
4. Багатошарові друковані плати є гнучкими і можуть використовуватися в схемах, які вимагають згинання.
5. Багатошарові друковані плати можуть витримувати високі температури та тиск і можуть використовуватися в обладнанні, де важливі характеристики довговічності схеми.
6. Маршрутизація з контрольованим імпедансом проста в багатошарових друкованих платах.
7. Шари живлення та заземлення в багатошарових друкованих платах допомагають досягти екранування від електромагнітних перешкод. 2.
2. Термічні напруги в багатошарових друкованих платах
При виготовленні багатошарових друкованих плат напівзатверділі листи та шари основного матеріалу складаються разом. Провідники інкапсульовані в смоляний матеріал, а шари з’єднані між собою клеєм. Усі матеріали, що входять до складу багатошарової друкованої плати, мають різну швидкість теплового розширення та звуження, відому як коефіцієнт теплового розширення (КТР). різниця в КТР і підвищення температури призводять до появи температурного поля і поля термічної напруги в багатошаровій друкованій платі. Високі термічні навантаження можуть спричинити деформацію друкованої плати та призвести до серйозних проблем у роботі схеми, надійності та терміні служби.
3. Важливість аналізу термічної напруги багатошарових друкованих плат
Аналіз термічної напруги – це сумісний аналіз температури та поля напруги на багатошаровій друкованій платі, який використовує аналіз термічної напруги для аналізу впливу високої та низької температури на компоненти та роботу схеми. Потім фізичне розташування багатошарової друкованої плати змінюється на основі результатів аналізу термічного навантаження, що допомагає зменшити температуру та поля термічного напруження багатошарової друкованої плати.
Аналіз термічної напруги корисний кількома способами, зокрема
1. розміщення пристроїв відповідно до температурної напруги та зсуву на паяних з’єднаннях багатошарової друкованої плати.
2. прогнозування ймовірності розшарування та мікротріщин у багатошарових друкованих платах. 3.
3. прогнозування деформації багатошарових друкованих плат.
Під час проектування оптимізованих багатошарових друкованих плат результати аналізу термічної напруги дуже корисні для ефективного зниження температури та екстремальних навантажень у багатошарових друкованих платах, а також для покращення термічної надійності, міцності фізичної плати та терміну служби багатошарових друкованих плат.
