Thông tin PCB - Cấu trúc của lớp bảng PCB là gì?

Lớp bảng PCB là các lớp cấu trúc khác nhau được sử dụng trong thiết kế bảng mạch. Các lớp này xác định các chức năng và thông tin khác nhau của bảng, chẳng hạn như lớp tín hiệu, lớp điện, lớp hàn kháng và lớp cơ khí. Sự kết hợp của các lớp này cho phép PCB truyền tín hiệu và phân phối năng lượng hiệu quả trong các thiết bị điện tử phức tạp.

Cấu trúc phổ biến của các lớp bảng PCB bao gồm bảng một lớp, bảng hai lớp và bảng nhiều lớp.

1. Bảng một lớp: Chỉ có bảng mạch với một mặt được mạ đồng và mặt kia không được mạ đồng. Thông thường, các thành phần được đặt ở một bên không có lớp phủ đồng và chủ yếu được sử dụng để định tuyến và hàn.

Bảng điều khiển đơn giản là hình thức đơn giản nhất của bảng mạch PCB, chỉ có một mặt được phủ bằng lá đồng. Bảng điều khiển đơn thích hợp cho các mạch đơn giản như đồng hồ điện tử, đồ chơi. Quy trình sản xuất của bảng điều khiển đơn giản, hiệu quả về chi phí, nhưng chức năng tương đối đơn giản.

2. Bảng hai lớp: Bảng mạch với hai mặt mạ đồng, thường được gọi là lớp trên cùng ở một bên và lớp dưới cùng ở bên kia. Thông thường, lớp trên cùng được sử dụng làm bề mặt để đặt các thành phần và lớp dưới cùng được sử dụng làm bề mặt hàn cho các thành phần.

Việc sản xuất bảng điều khiển kép phức tạp hơn bảng điều khiển đơn, nhưng dễ sản xuất hơn bảng điều khiển nhiều lớp. Bảng điều khiển kép phù hợp với các mạch có độ phức tạp vừa phải, chẳng hạn như âm thanh, TV, v.v. Bảng điều khiển kép được sản xuất linh hoạt và các yếu tố có thể được sắp xếp ở cả hai bên của bảng.

3. Bảng nhiều lớp: Một loại bảng mạch có chứa nhiều lớp làm việc, bao gồm một số lớp trung gian ngoài lớp trên cùng và lớp dưới cùng. Thông thường, các lớp trung gian có thể được sử dụng như lớp dây dẫn, lớp tín hiệu, lớp điện, lớp hình thành, v.v. Các lớp cách điện với nhau và kết nối giữa các lớp thường đạt được thông qua các lỗ.

Việc sản xuất bảng nhiều lớp phức tạp hơn so với bảng đôi, nhưng nó có thể cải thiện mật độ và hiệu suất của mạch. Bảng nhiều lớp thích hợp cho các mạch mật độ cao, tốc độ cao và tần số cao, chẳng hạn như máy tính, điện thoại di động, v.v. Bảng nhiều lớp có thể tăng số lượng lớp theo yêu cầu để cải thiện hiệu suất mạch.

Giới thiệu chi tiết về lớp bảng PCB

PCB là một phần không thể thiếu của các thiết bị điện tử hiện đại và đóng một vai trò quan trọng trong việc kết nối, truyền tín hiệu, hỗ trợ và bảo vệ các thành phần điện tử trong thiết bị điện tử. PCB thường bao gồm nhiều lớp PWB, mỗi lớp có chức năng và đặc điểm khác nhau.

1. Lớp tín hiệu

Lớp tín hiệu là lớp quan trọng nhất trong bảng PWB và là lớp chính kết nối các thành phần khác nhau. Trong lớp tín hiệu, các mạch, đường truyền tín hiệu, dây nguồn và dây nối đất thường được bố trí. Thiết kế dây của lớp tín hiệu ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ tin cậy của toàn bộ PCB.

2. Lớp điện

Lớp điện là một lớp trong bảng mạch in, chủ yếu được sử dụng để kết nối nguồn điện và dây nối đất. Ở cấp nguồn, dây nguồn và dây nối đất thường được bố trí để đảm bảo cung cấp điện ổn định và đáng tin cậy cho toàn bộ PCB.

3. Lớp mặt đất

Lớp dây nối đất cũng là một lớp trong bảng mạch in, chủ yếu được sử dụng để kết nối dây nối đất của các thành phần khác nhau. Trong lớp dây nối đất, dây nối đất và dây nguồn thường được bố trí để đảm bảo kết nối dây nối đất ổn định và đáng tin cậy cho toàn bộ PCB.

4. Giường

Lớp pad là một lớp trong bảng mạch chủ yếu được sử dụng để kết nối các thành phần và bảng mạch in. Trên lớp pad, pad và ổ cắm thường được sắp xếp để cho phép các thành phần được kết nối với bảng dòng in.

5. Lớp lắp ráp

Lớp lắp ráp là một lớp trong bảng mạch PCB, chủ yếu được sử dụng để lắp ráp các thành phần. Trong lớp lắp ráp, vị trí lắp đặt và phương pháp lắp ráp thường được sắp xếp để các nhà sản xuất PCB lắp ráp và hàn các thành phần.

6. Lớp mặt nạ hàn

Lớp kháng hàn là một lớp trên bảng PCB, chủ yếu được sử dụng để ngăn ngừa ngắn mạch và hàn kém trong quá trình hàn. Trên lớp hàn, một lớp sơn màu xanh lá cây thường được phủ để bảo vệ PCB khỏi bị ăn mòn hóa học và thiệt hại cơ học.

7. Lớp đồng

Lớp phủ đồng là một lớp trong PCB, chủ yếu được sử dụng để cung cấp kết nối mạch và hỗ trợ. Trên lớp phủ đồng, mạch và đường truyền tín hiệu thường được sắp xếp để đảm bảo kết nối mạch ổn định và đáng tin cậy trong toàn bộ PCB.

Tóm lại, mỗi lớp bảng pcb có chức năng và tính năng khác nhau. Trong quá trình thiết kế và sản xuất PCB, cần phải xem xét đầy đủ các yêu cầu và hạn chế của từng lớp để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của PCB.

Khi chọn lớp thiết kế PCB, các câu hỏi sau đây nên được xem xét

1. Mục đích

PCB sẽ được sử dụng ở đâu? PCB được sử dụng trong nhiều loại thiết bị điện tử đơn giản đến phức tạp. Vì vậy, bước đầu tiên là làm rõ liệu ứng dụng có chức năng tối thiểu hay phức tạp.

2. Loại tín hiệu cần thiết

Việc lựa chọn số tầng cũng phụ thuộc vào loại tín hiệu mà chúng cần truyền. Tín hiệu được chia thành tần số cao, tần số thấp, mặt đất hoặc nguồn điện. Đối với các ứng dụng đòi hỏi xử lý đa tín hiệu, PCB nhiều lớp là cần thiết và các mạch này có thể yêu cầu nối đất và cách ly khác nhau.

3. Thông qua các loại lỗ

Lựa chọn thông qua lỗ là một yếu tố quan trọng khác cần xem xét. Nếu bạn chọn chôn qua lỗ, có thể cần nhiều lớp bên trong hơn, vì vậy các yêu cầu nhiều lớp có thể được đáp ứng cho phù hợp.

4. Mật độ và số lượng lớp tín hiệu cần thiết

Việc xác định lớp PCB cũng dựa trên hai yếu tố quan trọng: lớp tín hiệu và mật độ pin. Số lượng lớp trong PCB tăng lên khi mật độ pin giảm. Mật độ pin là 1.0. Ví dụ, cần 2 lớp tín hiệu cho mật độ pin 1. Tuy nhiên, mật độ pin<0,2 có thể yêu cầu 10 lớp hoặc nhiều hơn.

Lý do sử dụng bảng mạch in nhiều lớp

Trong những năm gần đây, việc sử dụng bảng mạch in nhiều lớp (PCB) dần thay thế PCB một lớp khi các sản phẩm điện tử phát triển theo hướng thu nhỏ, hiệu suất cao và tích hợp cao. Có một số lý do chính để chọn PCB nhiều lớp thay vì PCB một lớp:

1. Tăng mật độ mạch

Sử dụng không gian:

PCB nhiều lớp có khả năng sắp xếp nhiều liên kết mạch hơn trong một không gian hạn chế, cho phép thiết kế phức tạp hơn, đặc biệt là đối với các thiết bị điện tử nhỏ như điện thoại thông minh và máy tính.

Yêu cầu thiết kế phức tạp:

Vì PCB nhiều lớp có khả năng bố trí mạch phức tạp hơn, chúng có thể đáp ứng nhu cầu của các thiết bị điện tử hiện đại về tính linh hoạt và truyền tín hiệu tốc độ cao.

Cải thiện tính toàn vẹn tín hiệu

Cấu hình tín hiệu và hình thành:

Thiết kế nhiều lớp có thể tạo ra sự cô lập giữa các lớp tín hiệu và hình thành, giảm nhiễu tín hiệu và cải thiện tính toàn vẹn và ổn định tín hiệu.

Giảm nhiễu điện từ:

Với sự sắp xếp lớp hợp lý, PCB nhiều lớp có thể giảm nhiễu điện từ một cách hiệu quả và cải thiện hiệu suất tổng thể của thiết bị.

Giảm nhiễu điện

Quản lý năng lượng phân cấp:

Thiết kế PCB nhiều lớp có thể đặt nguồn điện và mặt đất ở các cấp độ cụ thể để giảm sự giao nhau của đường dây điện và đường tín hiệu và giảm ảnh hưởng của tiếng ồn nguồn điện đối với tín hiệu.

Cải thiện điều trị hiện tại:

Dòng điện cao hơn có thể được xử lý bằng cách tăng độ dày của lớp đồng, do đó cung cấp phân phối năng lượng tốt hơn và tản nhiệt.

Đơn giản hóa quá trình sản xuất và hàn

Giảm độ phức tạp của hệ thống dây:

PCB nhiều lớp có thể làm giảm số lượng dây được sử dụng trên bề mặt, do đó đơn giản hóa quá trình hàn, giảm độ khó lắp ráp và giảm lỗi tiềm ẩn.

Thúc đẩy sản xuất tự động:

Trong sản xuất hiện đại, PCB nhiều lớp dễ dàng thích nghi với dây chuyền sản xuất tự động và tăng năng suất.

Cung cấp quản lý nhiệt tốt hơn

Hiệu suất nhiệt được tối ưu hóa:

Cấu hình cấu trúc của PCB nhiều lớp cho phép tản nhiệt hiệu quả hơn, do đó cải thiện độ tin cậy và độ bền của thiết bị.

Kiểm soát nhiệt độ:

Thiết kế lớp hợp lý có thể quản lý nhiệt độ của các thành phần khác nhau và ngăn ngừa sự cố do quá nóng.

Hiệu quả của bảng PCB phụ thuộc vào số lượng lớp, do đó, điều quan trọng là phải chọn đúng số lớp bảng PCB.