En el complex món dels dispositius electrònics, la PCB és el centre clau que connecta diversos components electrònics. ElPlaca de circuits PCB de 4 capes, amb el seu disseny de capa raonable, ha trobat un excel·lent equilibri entre cost i rendiment, i s'utilitza àmpliament en molts camps com l'electrònica de consum, el control industrial i l'electrònica de l'automòbil.
nivell superior
Al nivell superior, com a "portador de la façana" de la placa de circuits PCB de 4 capes, assumeix nombroses responsabilitats importants. Des de la perspectiva de la disposició dels components, és la capa de col·locació principal per a un gran nombre de components electrònics. A la PCB de 4 capes dels telèfons intel·ligents, sovint s'hi mostren components clau com ara processadors, xips de memòria i mòduls de RF. Aquesta capa requereix una planificació acurada de les ubicacions dels components per garantir el camí de transmissió del senyal més curt, reduir la interferència del senyal i millorar el rendiment elèctric general. Pel que fa a la transmissió del senyal, la capa superior s'encarrega de processar un gran nombre dealta{0}}freqüènciai senyals{0}}d'alta velocitat. Per exemple, en els circuits d'interfície de transmissió de dades d'alta-velocitat, les línies de-nivell superior han de tenir bones característiques elèctriques, com ara una baixa impedància i baixes pèrdues, per garantir una transmissió de dades estable i ràpida, evitant la distorsió o la pèrdua del senyal. Al mateix temps, el disseny del circuit-de nivell superior també ha de tenir en compte els problemes de compatibilitat electromagnètica, reduir l'impacte de la interferència electromagnètica generada per ell mateix en altres circuits mitjançant mètodes de cablejat raonables i mesures de blindatge i millorar la capacitat de resistir les interferències electromagnètiques externes.
capa inferior
La capa inferior també té un paper insubstituïble a la placa de circuits PCB de 4-capes. Complementa la capa superior i construeix conjuntament un sistema de connexió de circuit complet. La capa inferior també s'utilitza per a la instal·lació de components, especialment per a components amb gran volum, gran pes o que requereixen un disseny especial de dissipació de calor. Instal·lar-los a la capa inferior ajuda a optimitzar la disposició general i l'efecte de dissipació de calor de la PCB. En alguns mòduls de potència d'alta-potència, els components rellevants s'instal·len a la capa inferior, cosa que fa que sigui més còmode instal·lar i dissenyar el dissipador de calor. Des de la perspectiva de la connexió de la línia, la capa inferior té la responsabilitat de la connexió complementària amb les línies de la capa superior. Després de completar la transmissió parcial a la capa superior, moltes línies de senyal continuen transmetent a través de vias a la capa inferior, formant un camí de senyal complet. En les connexions complexes de circuits multicapa, una planificació raonable dels circuits subjacents pot reduir eficaçment l'encreuament i la interferència del senyal, garantint la precisió i l'estabilitat de la transmissió del senyal. De la mateixa manera, s'han de seguir estrictes estàndards de rendiment elèctric i EMC en el disseny dels circuits subjacents per garantir el funcionament fiable de tota la PCB en entorns electromagnètics complexos.
Capa de potència
La capa d'alimentació és el "central d'energia" de la placa de circuits PCB de 4-capes, proporcionant una font d'alimentació estable i fiable per a tot el sistema de circuits. La capa de potència normalment es dissenya com una capa de làmina de coure d'una gran-àrea, la funció principal de la qual és transmetre de manera eficient l'energia elèctrica. Durant el funcionament dels dispositius electrònics, els diferents components electrònics requereixen suport d'alimentació de diferents nivells de tensió. La capa de potència pot distribuir amb precisió l'energia elèctrica des de la interfície d'entrada d'alimentació a cada pin de component que requereix una font d'alimentació mitjançant una segmentació i cablejat raonables. Per exemple, a la PCB de 4 capes d'una placa base d'ordinador, la capa d'alimentació proporciona una tensió adequada a diferents components com ara la CPU, la targeta gràfica i la memòria per satisfer les seves necessitats de treball respectives. La làmina de coure de gran superfície a la capa d'energia no només redueix la resistència durant la transmissió d'energia, redueix la pèrdua d'energia i la generació de calor, sinó que també té un cert paper de blindatge, reduint la interferència dels senyals d'alimentació en altres capes de senyal. Al mateix temps, el disseny d'aïllament entre la capa de potència i altres capes és crucial per garantir que no hi hagi problemes de seguretat, com ara fuites en condicions de treball d'alta tensió i alta intensitat, i per garantir la seguretat elèctrica i el funcionament estable de tota la PCB.
Capa de terra
La capa de connexió a terra es pot considerar la "pedra angular estable" d'una placa de circuits PCB de 4-capes i té un paper crucial en el sistema de circuits. La capa de terra també es compon d'una gran àrea de làmina de coure i la seva funció principal és proporcionar un potencial de referència unificat per a tot el circuit, és a dir, el potencial de connexió a terra. Durant el funcionament dels dispositius electrònics, el corrent generat per cada component necessita formar un circuit a través de la capa de terra. Una bona capa de connexió a terra pot reduir eficaçment la resistència a terra, minimitzar les interferències en els camins de retorn del senyal i millorar la integritat del senyal. Per exemple, en circuits digitals d'alta velocitat, la commutació ràpida del senyal pot generar una gran quantitat d'interferències harmòniques. La capa de terra pot proporcionar un camí de retorn de baixa impedància per a aquests corrents interferents, cosa que els permet dissipar-se ràpidament i evitar afectar altres senyals normals. A més, la capa de terra també té un paper crucial en la protecció EMC. Pot protegir l'impacte de la interferència electromagnètica externa en els circuits interns de la PCB, alhora que guia la radiació electromagnètica generada dins de la PCB cap a terra, reduint la contaminació electromagnètica a l'entorn circumdant. En alguns escenaris d'aplicació que requereixen una compatibilitat electromagnètica extremadament alta, com ara equips mèdics i equips electrònics aeroespacials, el disseny i l'optimització de les capes de terra són especialment importants, directament relacionats amb el rendiment i la seguretat de l'equip.
Placa de circuits impresos d'alta freqüència de placa de circuits impresos de 4-capes