Struktur susun papan litar bercetak adalah faktor utama yang menentukan prestasinya. Daripada papan dua sisi-mudah kepada papan berbilang-lapisan kompleks, susunan papan litar bercetak adalah seperti membina rangka kerja bangunan papan litar, membawa fungsi penting seperti penghantaran isyarat, pengagihan kuasa, perisai elektromagnet, dll., yang sangat menjejaskan kestabilan dan kebolehpercayaan peranti elektronik.
1, Konsep asas dan komposisi papan litar bercetak menyusun
susunan papan litar bercetak pada asasnya adalah susunan dan gabungan lapisan pada papan litar bercetak. Papan litar bercetak yang lengkap biasanya terdiri daripada lapisan isyarat, lapisan kuasa, lapisan tanah dan lapisan dielektrik penebat. Lapisan isyarat adalah seperti "lebuh raya" untuk penghantaran maklumat, bertanggungjawab untuk membawa penghantaran isyarat elektronik; Lapisan kuasa menyediakan sokongan kuasa yang stabil untuk komponen elektronik pada papan litar; Sebagai potensi rujukan untuk isyarat, lapisan pembumian bukan sahaja membina litar yang stabil untuk penghantaran isyarat, tetapi juga melindungi gangguan elektromagnet dengan berkesan; Lapisan dielektrik penebat bertindak sebagai "dinding pengasingan" yang kukuh, memisahkan lapisan konduktif untuk mengelakkan litar pintas dan memastikan ia tidak mengganggu antara satu sama lain.
Mengambil papan 4 lapisan biasa sebagai contoh, struktur bertindan biasa terdiri daripada lapisan atas (lapisan isyarat), lapisan kedua (lapisan tanah), lapisan ketiga (lapisan kuasa) dan lapisan bawah (lapisan isyarat). Struktur ini boleh memenuhi keperluan asas dalam sesetengah litar yang tidak memerlukan prestasi tinggi. Tetapi dengan pembangunan peranti elektronik ke arah kelajuan tinggi dan kerumitan, papan litar bercetak dengan 6, 8, atau lebih banyak lapisan telah beransur-ansur menjadi arus perdana. Lebih banyak lapisan bermakna ruang pendawaian yang lebih luas, pengagihan kuasa yang lebih stabil dan perlindungan integriti isyarat yang lebih baik.
2, Peranan setiap lapisan dalam susunan papan litar bercetak
1. Lapisan isyarat
Lapisan isyarat ialah pembawa teras papan litar bercetak untuk melaksanakan fungsi litar, bertanggungjawab untuk menghantar pelbagai isyarat elektrik. Dalam litar-tinggi, prestasi lapisan isyarat secara langsung mempengaruhi integriti isyarat. Untuk mengurangkan gangguan luaran, isyarat kelajuan tinggi-biasanya diletakkan dalam lapisan isyarat berhampiran lapisan tanah, menggunakan sifat perisai lapisan tanah untuk mengurangkan kesan gangguan elektromagnet pada isyarat. Pada masa yang sama, arah pendawaian lapisan isyarat juga penting, dan adalah perlu untuk mengelakkan-pendawaian selari jarak jauh dan pendawaian sudut kanan untuk mengelakkan pantulan isyarat dan crosstalk. Contohnya, dalam-antara muka penghantaran data berkelajuan tinggi seperti USB 3.0, susun atur lapisan isyarat yang tepat adalah penting untuk memastikan penghantaran data yang betul.
2. Lapisan kuasa
Tugas teras lapisan kuasa adalah untuk menyediakan kuasa yang stabil kepada komponen elektronik pada papan litar. Dalam papan litar bercetak berbilang-lapisan, lapisan kuasa yang direka khas boleh memisahkan sumber kuasa tahap voltan yang berbeza untuk mengelakkan gangguan bersama. Lapisan kuasa terletak berdekatan dengan lapisan tanah, dan dengan mengurangkan jarak antara kedua-duanya, impedans satah kuasa dapat dikurangkan, kecekapan pengagihan kuasa dapat ditingkatkan, dan hingar kuasa dapat dikurangkan. Di samping itu, lapisan kuasa perlu dibahagikan dan diasingkan dengan betul untuk memastikan modul berfungsi yang berbeza boleh menerima bekalan kuasa yang stabil dan tidak mengganggu. Seperti papan induk komputer, ia bergantung pada lapisan kuasa untuk menyediakan kuasa yang stabil kepada komponen yang berbeza seperti CPU, kad grafik dan memori, memastikan operasi normal setiap komponen.
3. Lapisan pembumian
Lapisan pembumian memainkan pelbagai peranan penting dalam susunan papan litar bercetak. Ia menyediakan potensi rujukan yang stabil untuk penghantaran isyarat, memastikan penghantaran dan penerimaan isyarat yang tepat; Prestasi pelindungnya yang sangat baik boleh menghalang gangguan elektromagnet luaran daripada menyerang bahagian dalam papan litar secara berkesan, sambil mengurangkan sinaran elektromagnet papan litar itu sendiri dan meningkatkan keserasian elektromagnet; Di samping itu, lapisan pembumian juga menyediakan laluan pulangan impedans rendah untuk lapisan kuasa, seterusnya mengurangkan hingar kuasa. Dalam reka bentuk, lapisan pembumian sering diletakkan dengan tembaga di atas kawasan yang luas untuk mengurangkan rintangan pembumian dan meningkatkan keberkesanan pembumian. Dalam bidang seperti peralatan elektronik perubatan dan peralatan aeroangkasa yang memerlukan keserasian elektromagnet yang sangat tinggi, peranan lapisan pembumian amat penting.
4. Lapisan dielektrik penebat
Lapisan dielektrik penebat terletak di antara setiap lapisan konduktif, dan fungsi utamanya adalah untuk mencapai pengasingan elektrik dan mencegah litar pintas antara lapisan konduktif yang berbeza. Sifat bahan mempunyai kesan yang ketara ke atas prestasi elektrik papan litar bercetak. Bahan penebat biasa termasuk resin epoksi, polytetrafluoroethylene, dsb. Pemalar dielektrik dan sudut kehilangan dielektrik bahan berbeza berbeza-beza, dan parameter ini boleh menjejaskan kelajuan penghantaran dan kehilangan isyarat. Dalam litar-tinggi, bahan dielektrik penebat dengan pemalar dielektrik rendah dan sudut kehilangan dielektrik kecil biasanya dipilih untuk mengurangkan kelewatan dan kehilangan penghantaran isyarat, dan memastikan integriti isyarat.
3, Skim tindanan biasa untuk papan litar bercetak dengan lapisan yang berbeza
Papan 4 lapisan
4-papan lapisan ialah struktur papan berbilang lapisan asas, dengan skema susunan biasa termasuk lapisan atas (lapisan isyarat), lapisan kedua (lapisan tanah), lapisan ketiga (lapisan kuasa) dan lapisan bawah (lapisan isyarat). Struktur ini sesuai untuk litar yang tidak memerlukan prestasi tinggi, seperti produk elektronik pengguna mudah, papan litar separa untuk peralatan kawalan industri, dan lain-lain. Walau bagaimanapun, dalam papan 4 lapisan, ruang pendawaian lapisan isyarat adalah terhad, dan perancangan rapi arah pendawaian diperlukan untuk mengelakkan gangguan isyarat.
Papan 6 lapisan
Berbanding dengan papan 4-lapisan, papan 6 lapisan meningkatkan ruang pendawaian dan kuasa serta lapisan tanah. Skim susunan biasa termasuk lapisan atas (lapisan isyarat), lapisan kedua (lapisan tanah), lapisan ketiga (lapisan isyarat), lapisan keempat (lapisan kuasa), lapisan kelima (lapisan tanah), dan lapisan bawah (lapisan isyarat). Struktur ini lebih baik dapat memenuhi keperluan litar sederhana kompleks, seperti papan induk telefon pintar, beberapa papan litar peranti rangkaian, dll. Dalam papan 6 lapisan, isyarat berkelajuan tinggi boleh diatur dalam lapisan isyarat berhampiran lapisan tanah di tengah untuk meningkatkan integriti isyarat.
Papan 8 lapisan
Papan 8-lapisan mempunyai kombinasi tindanan yang lebih kaya, yang boleh memberikan sokongan prestasi yang baik untuk litar kompleks. Skim tindanan biasa termasuk lapisan atas (lapisan isyarat), lapisan kedua (lapisan tanah), lapisan ketiga (lapisan isyarat), lapisan keempat (lapisan kuasa), lapisan kelima (lapisan kuasa), lapisan keenam (lapisan isyarat), lapisan ketujuh (lapisan tanah) dan lapisan bawah (lapisan isyarat). 8-papan lapisan sesuai untuk-kelajuan tinggi dan reka bentuk papan induk-tinggi, dan lain-lain. mengatur kuasa dan lapisan tanah dengan munasabah, papan 8 lapisan boleh mengurangkan lagi bunyi kuasa dan meningkatkan integriti isyarat.
4, Trend Pembangunan Masa Depan papan litar bercetak Susun
Dengan kemajuan berterusan teknologi elektronik dan peningkatan permintaan untuk prestasi papan litar bercetak, susunan papan litar bercetak juga akan membawa arah pembangunan baharu. Pada masa hadapan, aplikasi meluas teknologi seperti 5G, kecerdasan buatan dan Internet of Things akan menjana lebih banyak permintaan untuk litar berkelajuan-tinggi, frekuensi-tinggi dan-tinggi. Ini akan menggalakkan susunan papan litar bercetak untuk menggunakan lebih banyak lapisan, bahan penebat yang lebih maju dan struktur tindanan yang lebih dioptimumkan untuk memenuhi keperluan yang lebih tinggi untuk integriti isyarat, integriti kuasa dan keserasian elektromagnet.
Untuk menyesuaikan diri dengan trend pengecilan dan pemberat ringan peranti elektronik, susunan papan litar bercetak akan memberi lebih perhatian kepada penyepaduan dan penipisan. Dengan menggunakan-teknologi intersambung berketumpatan tinggi (HDI), teknologi lubang buta tertimbus, dsb., ketumpatan pendawaian yang lebih tinggi boleh dicapai dalam bilangan lapisan yang terhad; Menggunakan bahan penebat yang lebih nipis dan kerajang tembaga untuk mengurangkan ketebalan dan berat papan litar bercetak.