Painettu piirilevy, joka näyttää olevan litteä levy, elektronisten laitteiden ydinkomponenttina sisältää itse asiassa monimutkaisen rakenteen, joka koostuu useista kerroksista, joilla on erilaisia toimintoja. Jokainen kerros on kuin avainkomponentti tarkkuusinstrumenteissa ja sillä on korvaamaton rooli elektronisten laitteiden toiminnassa. Painetun piirilevyn kunkin kerroksen roolin ymmärtäminen voi auttaa ihmisiä ymmärtämään paremmin elektronisten laitteiden toimintaperiaatteita ja antaa tärkeän teoreettisen perustan elektroniikkasuunnittelulle, valmistukselle ja huollolle.
1, Johtava kerros: signaalien ja energian siirtokanava
(1) Ulompi johtava kerros
Painetun piirilevyn ulompi johtava kerros sijaitsee yleensä piirilevyn ylä- ja alakerroksessa, ja se on pääalue elektronisten komponenttien nastojen juottamiseen. Nämä kaksi kerrosta on peitetty ohuella kuparifoliokerroksella kupari-pinnoitustekniikan avulla, jolla on hyvä johtavuus ja joka voi tarjota sähköisiä liitoskohtia elektronisille komponenteille. Esimerkiksi yksinkertaisessa LED-ohjauskortissa ylempää johtavaa kerrosta voidaan käyttää LED-sirujen nastojen juottamiseen, kun taas alemman johtavan kerroksen avulla voidaan liittää joitain virtalähteen ja ohjaussirun nastoja. Samanaikaisesti ulomman johtavan kerroksen johdot vastaavat eri komponenttien yhdistämisestä täydellisen piirisilmukan muodostamiseksi, jolloin saadaan aikaan signaalien ja sähköenergian siirto. Korkeataajuisten piirien suunnittelussa ulomman johtavan kerroksen asettelun on myös otettava huomioon signaalin eheys. Piirin pituutta, leveyttä ja etäisyyttä ohjaamalla signaalin heijastusta ja ylikuulumista voidaan vähentää.
(2) Sisäinen johtava kerros
Monikerroksisissa painetuissa piirilevyissä johtavalla sisemmällä kerroksella on ratkaiseva rooli signaalin siirrossa ja tehonjaossa. Sisäinen johtava kerros koostuu myös kuparikalvosta, ja monimutkaisia piirikuvioita muodostetaan syövyttämällä. Nämä linjat ovat kuin piirilevyn sisällä oleva "kuljetusverkko", joka yhdistää komponentteja eri alueilta. Suorituskykyisten-tietokoneiden emolevyjen sisäinen johtava kerros on jaettu useisiin teho- ja signaalikerroksiin. Tehokerrosta käytetään tarjoamaan vakaa virtalähde erilaisille elektronisille komponenteille, kuten prosessorin, muistin ja muiden emolevyn komponenttien vaatimille eri jännitteille, jotka jakautuvat sisäisen tehokerroksen kautta; Signaalikerros vastaa nopeiden{6}}datasignaalien, kuten suorittimen ja näytönohjaimen välisen tiedonsiirtolinjan, lähettämisestä. Järjestämällä se järkevästi sisäkerrokseen, ulkoisia häiriöitä voidaan tehokkaasti vähentää, mikä varmistaa signaalinsiirron vakauden ja tarkkuuden.
2, eristyskerros: kiinteä este sähköisen eristyksen varmistamiseksi
Eristyskerros sijaitsee johtavien kerrosten välissä ja on pääasiassa valmistettu eristemateriaaleista, kuten epoksihartsilasikangaslevystä. Sen ydintehtävänä on saavuttaa sähköinen eristys johtavien kerrosten välillä, estää oikosulkuja eri johtavia kerroksia sisältävien piirien välillä ja varmistaa, että virta kulkee ennalta määrätyn piirin mukaisesti. Eristyskerroksen suorituskyky on ratkaisevan tärkeä piirilevyn yleisen luotettavuuden kannalta. Laadukkailla eristysmateriaaleilla on korkea eristysvastus, alhainen dielektrisyysvakio ja hyvät mekaaniset ominaisuudet. Korkeajännitepiireissä eristekerroksen on kestettävä suuria jännitteitä rikkoutumatta. Esimerkiksi virtasovittimen painetussa piirilevyssä eristyskerroksen tulee varmistaa turvallinen eristys korkean -jännitteen tulon ja matalan Samanaikaisesti eristekerros antaa myös mekaanisen tuen johtavalle kerrokselle, mikä parantaa piirilevyn kokonaislujuutta ja vakautta, mikä tekee siitä vähemmän alttiita muodonmuutoksille tai vaurioille asennuksen ja käytön aikana.
3, Suojakerros: suojaava panssari, joka vastustaa ulkoista eroosiota
(1) Juotosmaskin kerros
Juotosmaskikerros peitetään yleensä painetun piirilevyn johtavan ulomman kerroksen päällä ja se on kerros vihreää (tai muun väristä) eristävää mustetta. Sen päätehtävänä on estää juotosiltojen muodostuminen hitsausprosessin aikana ja välttää juotteen tarttumisesta johtuvia oikosulkuja eri piirien välillä. Juotosmaskikerros paljastetaan valotuksen, kehityksen ja muiden prosessien avulla ikkunoiden avaamiseksi juotettavien juotostyynyjen kohdissa paljastaen kuparikalvon, kun taas muut alueet peitetään juotosmaskin musteella. Elektroniikkatuotteiden massatuotannon aaltojuotosprosessissa juotosmaskikerros voi tehokkaasti estää juotteen kiinnittymisen ei-tyynyalueille, mikä parantaa juottamisen tarkkuutta ja tuotantotehokkuutta. Lisäksi juotosmaskikerros voi myös suojata piirilevyn pinnalla olevaa kuparikalvoa ulkoiselta ympäristön eroosiolta, kuten estää ilman kosteutta ja syövyttäviä kaasuja hapettamasta ja syövyttämästä kuparikalvoa, mikä pidentää painetun piirilevyn käyttöikää.
(2) Silkkipainatuskerros
Silkkipainokerros sijaitsee juotosmaskikerroksen päällä ja painetaan yleensä valkoisella musteella. Sitä käytetään pääasiassa piirilevyjen komponenttien sijainnin, napaisuuden, mallin ja muiden tärkeiden tietojen tunnistamiseen. Esimerkiksi komponenttien, kuten vastusten, kondensaattoreiden, diodien jne. pakkauskoko ja napaisuus on merkitty piirilevylle silkkipainatuksen avulla, mikä helpottaa teknikot tunnistamaan komponentit nopeasti kokoonpanon ja huollon aikana. Lisäksi silkkipainokerros tulostaa tunnistetiedot, kuten piirilevyn nimen, versionumeron ja valmistajan, mikä helpottaa tuotteen jäljitettävyyttä ja hallintaa. Silkkipainokerrosten läsnäolo tekee piirilevyjen valmistuksesta, kokoonpanosta ja huollosta helpompaa ja tehokkaampaa, mikä vähentää komponenttien asennusvirheiden aiheuttamaa vikaa.
4, Muut erityiset toiminnalliset kerrokset
(1) Lämmönpoistokerros
Joissakin suuritehoisissa{0}}tehoa ja merkittävästi lämpöä tuottavissa elektronisissa laitteissa, kuten tehokkaissa-näytönohjainkorteissa ja palvelimen tehomoduuleissa, painetulle piirilevylle on asennettu erillisiä lämmönpoistokerroksia. Lämmönpoistokerros on yleensä valmistettu metallimateriaalista, jolla on hyvä lämmönjohtavuus, kuten kupari tai alumiini, joka on läheisessä kosketuksessa lämmityselementtiin ja voi nopeasti haihduttaa lämpöä. Koordinoimalla lämmönpoistokerros jäähdytyselementtien (kuten jäähdytyslevyjen ja puhaltimien) kanssa voidaan elektronisten komponenttien lämpötilaa alentaa tehokkaasti, jolloin varmistetaan niiden toiminta normaalilla käyttölämpötila-alueella ja vältetään ylikuumenemisen aiheuttama suorituskyvyn heikkeneminen tai jopa komponenttivauriot.
(2) Suojakerros
Sähkömagneettisille häiriöille herkkien elektronisten laitteiden, kuten viestintälaitteiden, lääketieteellisten elektronisten instrumenttien jne., painettuun piirilevyyn lisätään suojakerros. Suojakerros koostuu yleensä metallimateriaaleista, kuten kuparifoliosta ja alumiinifoliosta. Maadoituskäsittelyn avulla se voi ohjata ulkoiset sähkömagneettiset häiriösignaalit maahan ja estää piirilevyn sisällä syntyviä sähkömagneettisia signaaleja vuotamasta ulos ja häiritsemästä muita elektronisia laitteita. Suojauskerroksen suunnittelu ja asettelu on optimoitava tiettyjen sähkömagneettisten ympäristöjen ja laitevaatimusten mukaan, jotta saavutetaan paras sähkömagneettinen suojausvaikutus, joka varmistaa elektronisten laitteiden normaalin toiminnan ja signaalin laadun.