Som kärnkomponenten i elektroniska enheter innehåller kretskort, som verkar vara ett platt kort, faktiskt en komplex struktur som består av flera lager med olika funktioner. Varje lager är som en nyckelkomponent i precisionsinstrument och spelar en oumbärlig roll i driften av elektroniska enheter. Att förstå rollerna för varje lager i kretskort kan hjälpa människor att få en djupare förståelse av arbetsprinciperna för elektroniska enheter och ge viktiga teoretiska grunder för elektronisk design, tillverkning och underhåll.
1, ledande skikt: en överföringskanal för signaler och energi
(1) Yttre ledande skikt
Det yttre ledande lagret av tryckta kretskort är vanligtvis placerat i de övre och nedre lagren av kretskortet, och är huvudområdet för lödning av elektroniska komponentstift. Dessa två lager är täckta med ett tunt lager av kopparfolie genom koppar-beklädd teknik, som har god ledningsförmåga och kan tillhandahålla elektriska anslutningspunkter för elektroniska komponenter. Till exempel, på ett enkelt LED-kontrollkort, kan det övre ledande skiktet användas för att löda stiften på LED-chips, medan det nedre ledande skiktet kan användas för att ansluta några stift på strömförsörjningen och kontrollchippet. Samtidigt är ledningarna på det yttre ledande lagret ansvariga för att ansluta olika komponenter för att bilda en komplett kretsslinga, vilket uppnår överföring av signaler och elektrisk energi. I hög-kretsdesign måste layouten av det yttre ledande lagret också ta hänsyn till signalintegriteten. Genom att styra kretsens längd, bredd och avstånd kan signalreflektion och överhörning reduceras.
(2) Inre ledande skikt
För kretskort med flera-lager spelar det inre ledande lagret en avgörande roll för signalöverföring och effektfördelning. Det inre ledande skiktet är också sammansatt av kopparfolie, och komplexa kretsmönster bildas genom etsningsprocessen. Dessa linjer är som ett "transportnätverk" inuti ett kretskort, som kopplar samman komponenter från olika områden. I högpresterande datormoderkort är det inre ledande lagret uppdelat i flera effekt- och signallager. Strömlagret används för att tillhandahålla stabil strömförsörjning för olika elektroniska komponenter, såsom de olika spänningarna som krävs av CPU, minne och andra komponenter på moderkortet, som distribueras genom det inre strömlagret; Signallagret ansvarar för att överföra-höghastighetsdatasignaler, såsom dataöverföringslinjen mellan CPU:n och grafikkortet. Genom att placera den på ett rimligt sätt i det inre lagret kan extern interferens effektivt reduceras, vilket säkerställer stabiliteten och noggrannheten i signalöverföringen.
2, isoleringsskikt: en solid barriär för att säkerställa elektrisk isolering
Isoleringsskiktet är placerat mellan de ledande skikten och är huvudsakligen tillverkat av isoleringsmaterial, såsom epoxihartsglasduk. Dess kärnfunktion är att uppnå elektrisk isolering mellan ledande skikt, förhindra kortslutning mellan kretsar med olika ledande skikt, och säkerställa att ström flyter enligt den förutbestämda kretsen. Isoleringsskiktets prestanda är avgörande för det tryckta kretskortets övergripande tillförlitlighet. Isoleringsmaterial av hög kvalitet har hög isoleringsresistans, låg dielektricitetskonstant och goda mekaniska egenskaper. I högspänningskretsar måste isoleringsskiktet tåla höga spänningar utan att brytas ned. Till exempel, i det tryckta kretskortet på en nätadapter, bör isoleringsskiktet säkerställa säker isolering mellan hög-ingångs- och lågspänningsutgångsdelarna för att undvika risken för elektriska stötar för användarna. Samtidigt ger isoleringsskiktet också mekaniskt stöd för det ledande skiktet, vilket förbättrar kretskortets totala styrka och stabilitet, vilket gör det mindre benäget att deformeras eller skadas under installation och användning.
3, Skyddsskikt: en skyddande rustning som motstår yttre erosion
(1) Lödmaskskikt
Lödmaskskiktet är vanligtvis täckt på det yttre ledande skiktet av det tryckta kretskortet och är ett skikt av grönt (eller andra färger) isolerande bläck. Dess huvudsakliga funktion är att förhindra överbryggning av lod under svetsprocessen och undvika kortslutning mellan olika kretsar på grund av lodvidhäftning. Lödmaskskiktet exponeras genom exponering, utveckling och andra processer för att öppna fönster vid positionerna för lödkuddarna som behöver lödas, vilket exponerar kopparfolien, medan andra områden är täckta med lödmaskbläck. I våglödningsprocessen för massproduktion av elektroniska produkter kan lödmaskskiktet effektivt förhindra lödning från att fästa vid icke-dyna områden, vilket förbättrar noggrannheten och produktionseffektiviteten vid lödning. Dessutom kan lödmaskskiktet också skydda kopparfolien på kretskortets yta från yttre miljöerosion, såsom förhindrande av fukt och korrosiva gaser i luften från att oxidera och korrodera kopparfolien, vilket förlänger livslängden på det tryckta kretskortet.
(2) Screentryckskikt
Silkscreen-skiktet är placerat ovanpå lödmaskskiktet och är vanligtvis tryckt med vitt bläck. Den används främst för att identifiera position, polaritet, modell och annan viktig information för komponenter på kretskort. Till exempel kommer förpackningsstorleken och polaritetsriktningen för komponenter som motstånd, kondensatorer, dioder etc. att markeras på kretskortet genom silkscreentryck, vilket underlättar för tekniker att snabbt identifiera komponenterna under montering och underhåll. Dessutom skriver silk screen-skiktet även ut identifieringsinformation som namn, versionsnummer och tillverkare av kretskortet, vilket hjälper till med produktens spårbarhet och hantering. Närvaron av silk screen-lager gör produktion, montering och underhåll av kretskort mer bekväm och effektiv, vilket minskar felfrekvensen som orsakas av komponentinstallationsfel.
4, Andra speciella funktionella lager
(1) Värmeavledningsskikt
I vissa elektroniska enheter med hög-effekt och avsevärt värmealstrande, såsom hög-grafikkort och serverkraftsmoduler, är dedikerade värmeavledningsskikt installerade på det tryckta kretskortet. Värmeavledningsskiktet är vanligtvis tillverkat av ett metallmaterial med god värmeledningsförmåga, såsom koppar eller aluminium, som är i nära kontakt med värmeelementet och snabbt kan avleda värme. Genom att koordinera värmeavledningsskiktet med kylflänsar (som kylflänsar och fläktar) kan temperaturen på elektroniska komponenter effektivt reduceras, vilket säkerställer att de fungerar inom det normala driftstemperaturintervallet och undviker prestandaförsämring eller till och med komponentskador orsakade av överhettning.
(2) Avskärmande lager
För elektroniska enheter som är känsliga för elektromagnetiska störningar, såsom kommunikationsutrustning, medicinska elektroniska instrument etc., kommer ett skärmskikt att läggas till det tryckta kretskortet. Skärmskiktet är i allmänhet sammansatt av metallmaterial såsom kopparfolie och aluminiumfolie. Genom jordningsbehandling kan den styra externa elektromagnetiska störningssignaler i marken och förhindra att elektromagnetiska signaler som genereras inuti kretskortet läcker ut och stör andra elektroniska enheter. Utformningen och layouten av skärmskiktet måste optimeras enligt specifika elektromagnetiska miljöer och utrustningskrav för att uppnå bästa elektromagnetiska skärmningseffekt, vilket säkerställer normal drift och signalkvalitet för elektroniska enheter.