전자 기기의 핵심 부품인 인쇄회로기판은 겉보기에 평면 기판처럼 보이지만 실제로는 다양한 기능을 지닌 여러 층으로 구성된 복잡한 구조를 갖고 있습니다. 각 레이어는 정밀 기기의 핵심 구성 요소와 같으며 전자 장치 작동에 없어서는 안될 역할을 합니다. 인쇄 회로 기판의 각 레이어의 역할을 이해하면 사람들이 전자 장치의 작동 원리를 더 깊이 이해하고 전자 설계, 제조 및 유지 관리에 대한 중요한 이론적 기초를 제공할 수 있습니다.
1, 전도성 층: 신호 및 에너지 전송 채널
(1) 외부 도전층
인쇄 회로 기판의 외부 전도성 층은 일반적으로 회로 기판의 상단 및 하단 층에 위치하며 전자 부품 핀을 납땜하는 주요 영역입니다. 이 두 층은 구리-클래드 기술을 통해 얇은 구리 호일 층으로 덮여 있으며, 이는 전도성이 좋고 전자 부품에 전기 연결 지점을 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 간단한 LED 제어 보드에서 상단 전도성 레이어는 LED 칩의 핀을 납땜하는 데 사용될 수 있으며 하단 전도성 레이어는 전원 공급 장치와 제어 칩의 일부 핀을 연결하는 데 사용될 수 있습니다. 동시에 외부 전도성 레이어의 와이어는 다양한 구성 요소를 연결하여 완전한 회로 루프를 형성하고 신호 및 전기 에너지를 전송하는 역할을 합니다. 고주파수 회로 설계에서는 외부 전도성 레이어의 레이아웃도 신호 무결성을 고려해야 합니다. 회로의 길이, 폭, 간격을 제어함으로써 신호 반사와 누화를 줄일 수 있습니다.
(2) 내부 도전층
다층-인쇄 회로 기판 기판의 경우 내부 전도성 층은 신호 전송 및 전력 분배에 중요한 역할을 합니다. 내부 도전층도 동박으로 구성되어 있으며, 에칭 공정을 통해 복잡한 회로 패턴이 형성됩니다. 이 선은 회로 기판 내부의 "교통 네트워크"와 같으며 서로 다른 영역의 구성 요소를 함께 연결합니다. 고성능-컴퓨터 마더보드에서 내부 전도성 레이어는 여러 전원 및 신호 레이어로 구분됩니다. 전원 레이어는 내부 전원 레이어를 통해 분배되는 마더보드의 CPU, 메모리 및 기타 구성 요소에 필요한 다양한 전압과 같은 다양한 전자 구성 요소에 안정적인 전원 공급을 제공하는 데 사용됩니다. 신호 계층은 CPU와 그래픽 카드 간의 데이터 전송 라인과 같은 고속-데이터 신호 전송을 담당합니다. 내부 레이어에 합리적으로 배치하면 외부 간섭을 효과적으로 줄여 신호 전송의 안정성과 정확성을 보장할 수 있습니다.
2, 절연층: 전기 절연을 보장하는 견고한 장벽
절연층은 도전층 사이에 위치하며 에폭시수지 유리섬유판 등의 절연재료를 주로 사용한다. 핵심 기능은 전도성 층 사이의 전기적 절연을 달성하고, 전도성 층이 다른 회로 사이의 단락을 방지하며, 미리 정해진 회로에 따라 전류가 흐르도록 하는 것입니다. 절연층의 성능은 인쇄 회로 기판의 전반적인 신뢰성에 매우 중요합니다. 고품질 절연 재료는 절연 저항이 높고 유전 상수가 낮으며 기계적 특성이 우수합니다. 고-전압 회로에서 절연층은 파손되지 않고 고전압을 견뎌야 합니다. 예를 들어, 전원 어댑터의 인쇄 회로 기판에서 절연층은 사용자의 감전 위험을 방지하기 위해 고{6}}전압 입력 부품과 저전압 출력 부품 사이의 안전한 절연을 보장해야 합니다-. 동시에 절연 층은 전도성 층에 대한 기계적 지지를 제공하여 회로 기판의 전반적인 강도와 안정성을 향상시켜 설치 및 사용 중에 변형이나 손상이 덜 발생합니다.
3, 보호층: 외부 침식에 저항하는 보호 갑옷
(1) 솔더마스크층
솔더 마스크 층은 일반적으로 인쇄 회로 기판의 외부 전도성 층에 덮여 있으며 녹색(또는 다른 색상) 절연 잉크 층입니다. 주요 기능은 용접 공정 중 납땜 브리징을 방지하고 납땜 접착으로 인한 서로 다른 회로 간의 단락을 방지하는 것입니다. 노광, 현상 등의 공정을 통해 솔더마스크층을 노출시켜 솔더링이 필요한 솔더패드 위치에 윈도우를 열어 동박을 노출시키고 나머지 부분은 솔더마스크 잉크로 덮는다. 전자 제품 대량 생산을 위한 웨이브 솔더링 공정에서 솔더 마스크 층은 솔더가 패드가 아닌 영역에 달라붙는 것을 효과적으로 방지하여 솔더링의 정확성과 생산 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 솔더마스크층은 공기 중의 수분 및 부식성 가스가 동박을 산화 및 부식시키는 것을 방지하는 등 외부 환경 침식으로부터 회로기판 표면의 동박을 보호함으로써 인쇄회로기판의 수명을 연장시킬 수도 있다.
(2) 스크린 인쇄층
실크 스크린 레이어는 솔더 마스크 레이어 위에 위치하며 일반적으로 흰색 잉크로 인쇄됩니다. 주로 회로 기판 구성 요소의 위치, 극성, 모델 및 기타 중요한 정보를 식별하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 저항기, 커패시터, 다이오드 등과 같은 구성 요소의 포장 크기와 극성 방향은 실크 스크린 인쇄를 통해 인쇄 회로 기판에 표시되므로 기술자는 조립 및 유지 관리 중에 구성 요소를 신속하게 식별할 수 있습니다. 또한 실크 스크린 레이어에는 회로 기판의 이름, 버전 번호, 제조업체 등의 식별 정보도 인쇄되어 제품 추적 및 관리에 도움이 됩니다. 실크 스크린 레이어가 있으면 회로 기판의 생산, 조립 및 유지 관리가 더욱 편리하고 효율적으로 이루어지며 구성 요소 설치 오류로 인한 실패율이 줄어듭니다.
4, 기타 특수 기능층
(1) 방열층
고성능 그래픽 카드 및 서버 전원 모듈과 같은 일부 고전력 및 발열이 심한 일부 전자 장치에서는-인쇄 회로 기판에 전용 방열층이 설치됩니다. 방열층은 일반적으로 구리나 알루미늄 등 열전도율이 좋은 금속 소재로 만들어 발열체와 밀착돼 열을 빠르게 발산할 수 있다. 방열층과 방열판(예: 방열판 및 팬)을 조정하면 전자 부품의 온도를 효과적으로 낮출 수 있어 전자 부품이 정상 작동 온도 범위 내에서 작동하고 과열로 인한 성능 저하나 부품 손상을 방지할 수 있습니다.
(2) 차폐층
통신 장비, 의료 전자 기기 등과 같이 전자기 간섭에 민감한 전자 장치의 경우 인쇄 회로 기판에 차폐 층이 추가됩니다. 차폐층은 일반적으로 동박, 알루미늄박 등의 금속재료로 구성된다. 접지 처리를 통해 외부 전자파 간섭 신호를 접지로 유도하고, 회로 기판 내부에서 생성된 전자파 신호가 외부로 누출되어 다른 전자 장치에 간섭하는 것을 방지할 수 있습니다. 최고의 전자파 차폐 효과를 달성하고 전자 장치의 정상적인 작동과 신호 품질을 보장하려면 특정 전자파 환경 및 장비 요구 사항에 따라 차폐층의 설계 및 레이아웃을 최적화해야 합니다.