Elektroniikkalaitteiden monimutkaisessa maailmassa PCB on avainkeskitin, joka yhdistää erilaisia elektronisia komponentteja. The4-kerroksinen PCB-piirilevyKohtuullisen kerrossuunnittelunsa ansiosta se on löytänyt erinomaisen tasapainon kustannusten ja suorituskyvyn välillä, ja sitä käytetään laajasti monilla aloilla, kuten kulutuselektroniikassa, teollisuusohjauksessa ja autoelektroniikassa.
huipputasoa
Huipputasolla 4-kerroksisen piirilevyn "julkisivun kantajana" se ottaa monia tärkeitä tehtäviä. Komponenttien asettelun näkökulmasta se on pääasiallinen sijoituskerros useille elektronisille komponenteille. Älypuhelimien 4-kerroksisessa PCB:ssä tärkeimmät komponentit, kuten prosessorit, muistisirut ja RF-moduulit, on usein sijoitettu tähän. Tämä kerros vaatii komponenttien sijaintien huolellista suunnittelua varmistaakseen lyhimmän signaalin siirtotien, vähentää signaalin häiriöitä ja parantaa yleistä sähköistä suorituskykyä. Mitä tulee signaalin lähetykseen, ylin kerros on vastuussa suuren määrän käsittelystäkorkea{0}}taajuusja nopeat{0}}signaalit. Esimerkiksi nopeissa-tiedonsiirtoliityntäpiireissä ylimmän-tason linjoilla on oltava hyvät sähköiset ominaisuudet, kuten alhainen impedanssi ja pieni häviö, jotta voidaan varmistaa vakaa ja nopea tiedonsiirto ja välttää signaalin vääristymät tai häviöt. Samanaikaisesti huipputason piirien suunnittelussa on otettava huomioon myös sähkömagneettiset yhteensopivuusongelmat, vähennettävä itsensä aiheuttamien sähkömagneettisten häiriöiden vaikutusta muihin piireihin järkevillä johdotusmenetelmillä ja suojaustoimenpiteillä ja parannettava kykyä vastustaa ulkoisia sähkömagneettisia häiriöitä.
pohjakerros
Alimmalla kerroksella on myös korvaamaton rooli 4--kerroksisessa PCB-piirilevyssä. Se täydentää pintakerrosta ja rakentaa yhdessä täydellisen piiriliitäntäjärjestelmän. Pohjakerrosta käytetään myös komponenttien asennukseen, erityisesti komponenteille, joiden tilavuus on suuri, painava tai jotka vaativat erityistä lämmönpoistorakennetta. Niiden asentaminen alakerrokseen auttaa optimoimaan piirilevyn yleisen asettelun ja lämmönpoistovaikutuksen. Joissakin suuritehoisissa-tehomoduuleissa tarvittavat komponentit on asennettu alakerrokseen, mikä tekee jäähdytyslevyn asentamisesta ja sijoittelusta helpompaa. Linjakytkennän näkökulmasta alakerroksella on vastuu täydentävästä kytkennästä yläkerroksen linjojen kanssa. Kun osittainen lähetys on suoritettu ylemmässä kerroksessa, monet signaalilinjat jatkavat lähettämistä läpivientien kautta alempaan kerrokseen muodostaen täydellisen signaalipolun. Monikerroksisten piirien monimutkaisissa liitännöissä alla olevien piirien järkevä suunnittelu voi tehokkaasti vähentää signaalin ylityksiä ja häiriöitä, mikä varmistaa signaalin lähetyksen tarkkuuden ja vakauden. Samoin tiukkoja sähköisiä suorituskyky- ja EMC-standardeja on noudatettava taustapiirien suunnittelussa, jotta varmistetaan koko piirilevyn luotettava toiminta monimutkaisissa sähkömagneettisissa ympäristöissä.
Tehokerros
Tehokerros on 4--kerroksisen PCB-piirilevyn "energiakeskitin", joka tarjoaa vakaan ja luotettavan virtalähteen koko piirijärjestelmälle. Tehokerros on yleensä suunniteltu laaja-alaiseksi-kuparikalvokerrokseksi, jonka päätehtävä on siirtää tehokkaasti sähköenergiaa. Elektroniikkalaitteiden toiminnan aikana eri elektroniset komponentit vaativat eri jännitetasojen tehonsyöttötukea. Tehokerros voi jakaa tarkasti sähköenergian tehontuloliitännästä jokaiseen virransyöttöä vaativaan komponenttinapaan järkevän segmentoinnin ja johdotuksen avulla. Esimerkiksi tietokoneen emolevyn 4-kerroksisessa PCB:ssä tehokerros antaa sopivan jännitteen eri komponenteille, kuten prosessorille, näytönohjaimelle ja muistille niiden vastaavien työtarpeiden täyttämiseksi. Tehokerroksen laaja-alainen kuparikalvo ei vain vähennä vastusta voimansiirron aikana, vähentää energiahäviöitä ja lämmöntuotantoa, vaan sillä on myös tietty suojaus, mikä vähentää tehosignaalien häiriöitä muissa signaalikerroksissa. Samanaikaisesti tehokerroksen ja muiden kerrosten välinen eristysrakenne on ratkaisevan tärkeä sen varmistamiseksi, ettei ole turvallisuusongelmia, kuten vuotoja korkean jännitteen ja korkean virran työolosuhteissa, ja jotta voidaan taata koko piirilevyn sähköturvallisuus ja vakaa toiminta.
Maadoituskerros
Maadoituskerrosta voidaan pitää 4--kerroksisen piirilevyn "vakaana kulmakivenä", ja sillä on ratkaiseva rooli piirijärjestelmässä. Maadoituskerros koostuu myös suuresta kuparifoliosta, ja sen päätehtävänä on tarjota yhtenäinen referenssipotentiaali koko piirille eli maadoituspotentiaali. Elektroniikkalaitteiden toiminnan aikana kunkin komponentin tuottaman virran on muodostettava piiri maakerroksen läpi. Hyvä maadoituskerros voi tehokkaasti vähentää maadoitusvastusta, minimoida häiriöitä signaalin paluureiteillä ja parantaa signaalin eheyttä. Esimerkiksi suurten nopeuksien digitaalipiireissä nopea signaalinvaihto voi tuottaa suuren määrän harmonisia häiriöitä. Maadoituskerros voi tarjota alhaisen impedanssin paluupolun näille häiriövirroille, jolloin ne voivat haihtua nopeasti ja välttää vaikuttamasta muihin normaaleihin signaaleihin. Lisäksi maadoituskerroksella on keskeinen rooli EMC-suojauksessa. Se voi suojata ulkoisten sähkömagneettisten häiriöiden vaikutuksen piirilevyn sisäisiin piireihin ohjaten samalla piirilevyn sisällä syntyvän sähkömagneettisen säteilyn maahan, mikä vähentää sähkömagneettista saastumista ympäröivään ympäristöön. Joissakin sovellusskenaarioissa, jotka vaativat erittäin korkeaa sähkömagneettista yhteensopivuutta, kuten lääketieteellisissä laitteissa ja ilmailuelektroniikkalaitteissa, maadoituskerrosten suunnittelu ja optimointi ovat erityisen tärkeitä, jotka liittyvät suoraan laitteiden suorituskykyyn ja turvallisuuteen.
4-kerroksinen pcb-piirilevy korkeataajuinen painettu piirilevy