От современных электронных устройств ожидается большая функциональность, малый размер и высокая надежность. Такие характеристики достигаются за счет большого количества интегрированных и миниатюрных интегральных схем, связанных сложными соединительными сетями. Невозможно отобразить их на типичной двусторонней печатной плате m.in. из-за желаемых ограниченных размеров самой схемы, следовательно, становится необходимым использовать многослойные схемы, иногда с высокой плотностью упаковки HDI (High Density Interconnect), обычно имеющие 4, 6, 8 или более проводящих слоев (мозаики). На сайте https://a-contract.ru/produkcija/montazh-pechatnykh-plat/poverkhnostnyi-montazh-pechatnykh-plat/ можно ознакомиться с такой продукцией.
В статье представлена приблизительная информация о строительстве, изготовлении и методах правильного проектирования многослойных схем. Соблюдение их позволит избежать проблем уже на этапе проектирования стека и при последующем изготовлении схем.
В отличие от двухсторонних схем, конструкция многослойных плат намного сложнее и имеет форму стека (stack-up, build-up) с упорядоченной слоистой структурой, обычно симметричной относительно центра. В поперечном сечении таких ламинатов есть три элемента: медные пленки и сердечники.
Тем не менее, большинство производителей схем имеют в своем предложении платы, которые гарантируют соответствующие качественные параметры схем и оптимальную гибкость при построении стеков. Такое поведение обусловлено не экономическими соображениями.
Процесс проектирования многослойного стека заключается в таком выборе параметров компонентов, которые гарантируют предполагаемые электрические (токи, импедансы, сопротивление проколам) и механические (толщина, жесткость, простота обработки) ламината. Это означает выбор параметров:
- для получения желаемого количества слоев, расстояния между внутренними слоями, расположенными внутри отдельных сердечников, и толщины проводящих внутренних слоев,
- разделители, обеспечивающие достаточное расстояние между сердечниками, сердечниками и внешними слоями мозаик при достаточном заполнении смолой,
- медной фольги с учетом параметров DRC внешней мозаики цепи.
Конструкция многослойного стека уже на этапе проектирования должна учитывать технологические возможности и спектр материалов, которыми обладает производитель печатных плат. Использование сложных сердечников и их необычной взаимной компоновки может в крайних случаях предотвратить производство схемы.