Жёсткая многослойная печатная плата (англ. rigid multilayer printed board) — это плата, состоящая из трёх и более чередующихся слоёв проводящего рисунка и жёсткого диэлектрика, неразъёмно соединённых в монолитную структуру в процессе ламинирования. В отличие от жёсткой двусторонней платы, такая конструкция позволяет радикально увеличить плотность монтажа и сложность разводки, размещая сигнальные цепи (signal layers), слои питания (power planes) и заземления (ground planes) на разных внутренних слоях. Эта технология стала отраслевым стандартом для сложной цифровой, высокочастотной и аналого-цифровой аппаратуры.
Конструкция и технология изготовления
Основа платы — пакет (book) из медных фольгированных слоёв (cores) и слоёв пропитанного смолой стеклоткани (prepreg). После травления рисунка на внутренних слоях, слои совмещают, прессуют под высоким давлением и температурой (~180°C для FR-4) и затем подвергают единому процессу сверления и металлизации сквозных (PTH) и, при необходимости, глухих (blind via) или скрытых переходных отверстий (buried via). Число слоёв может достигать 50 и более в специализированных высокопроизводительных вычислительных системах. Для произвосдтва многослойных плат на первый план выходят контроль межслойного совмещения (layer-to-layer registration) и отсутствия расслоения.
Отличия от других типов плат и применение
Ключевое отличие от жёсткой двусторонней платы — наличие внутренних слоёв, что позволяет скрыть большую часть разводки и использовать целые слои под питание и землю, улучшая целостность сигнала и ЭМС. В отличие от гибких или гибко-жёстких плат, вся конструкция остаётся негнущейся. Такие платы составляют основу современной высокотехнологичной электроники: от материнских плат компьютеров, сетевого оборудования и смартфонов до систем управления в авионике и медицинских приборах.
Особенности в контрактном производстве
Производство многослойных плат предъявляет повышенные требования к технологической дисциплине. Технолог контролирует симметричность пакета слоёв (или стека, balanced stack-up) для минимизации коробления, влажность материалов перед ламинированием, температурный профиль прессования. Обязательным этапом является неразрушающий контроль (например, рентгеновский) совмещения слоёв и микросечение для проверки качества межслойных соединений и отсутствия дефектов, таких как расслоение или «ореол».
Приёмка ведётся по строгим нормативам стандартов IPC-6012 (Class 2/3) и ГОСТ Р 55693-2013 для многослойных конструкций.
Источники: ГОСТ Р 55693-2013 «Платы печатные жёсткие. Технические требования» (распространяется на многослойные платы), IPC-2221/2222 «Standards for Printed Board Design», IPC-4101 «Specification for Base Materials for Rigid and Multilayer Printed Boards», IPC-6012 «Qualification and Performance Specification for Rigid Printed Boards».