En tant que composant central des appareils électroniques, le circuit imprimé, qui semble être une carte plate, contient en réalité une structure complexe composée de plusieurs couches ayant des fonctions différentes. Chaque couche est comme un composant clé des instruments de précision, jouant un rôle indispensable dans le fonctionnement des appareils électroniques. Comprendre les rôles de chaque couche des cartes de circuits imprimés peut aider les gens à mieux comprendre les principes de fonctionnement des appareils électroniques et fournir des bases théoriques importantes pour la conception, la fabrication et la maintenance électroniques.
1, couche conductrice : un canal de transmission des signaux et de l'énergie
(1) Couche conductrice externe
La couche conductrice externe du circuit imprimé est généralement située au niveau des couches supérieure et inférieure du circuit imprimé et constitue la zone principale pour souder les broches des composants électroniques. Ces deux couches sont recouvertes d'une fine couche de feuille de cuivre grâce à une technologie de revêtement en cuivre-, qui a une bonne conductivité et peut fournir des points de connexion électrique pour les composants électroniques. Par exemple, sur une simple carte de contrôle LED, la couche conductrice supérieure peut être utilisée pour souder les broches des puces LED, tandis que la couche conductrice inférieure peut être utilisée pour connecter certaines broches de l'alimentation et de la puce de contrôle. Dans le même temps, les fils de la couche conductrice externe sont chargés de connecter divers composants pour former une boucle de circuit complète, permettant ainsi la transmission des signaux et de l'énergie électrique. Dans la conception de circuits haute fréquence-, la disposition de la couche conductrice externe doit également prendre en compte l'intégrité du signal. En contrôlant la longueur, la largeur et l'espacement du circuit, la réflexion du signal et la diaphonie peuvent être réduites.
(2) Couche conductrice interne
Pour les cartes de circuits imprimés multi-couches, la couche conductrice interne joue un rôle crucial dans la transmission du signal et la distribution de l'énergie. La couche conductrice interne est également composée d'une feuille de cuivre et des motifs de circuits complexes sont formés par un processus de gravure. Ces lignes sont comme un « réseau de transport » à l’intérieur d’un circuit imprimé, reliant entre eux des composants de différentes zones. Dans les cartes mères d'ordinateurs-hautes performances, la couche conductrice interne est divisée en plusieurs couches d'alimentation et de signal. La couche d'alimentation est utilisée pour fournir une alimentation stable à divers composants électroniques, tels que les différentes tensions requises par le processeur, la mémoire et d'autres composants de la carte mère, qui sont distribuées via la couche d'alimentation interne ; La couche de signal est responsable de la transmission des signaux de données à haute vitesse-, tels que la ligne de transmission de données entre le processeur et la carte graphique. En le disposant raisonnablement dans la couche interne, les interférences externes peuvent être efficacement réduites, garantissant ainsi la stabilité et la précision de la transmission du signal.
2, couche d'isolation : une barrière solide pour assurer l'isolation électrique
La couche isolante est située entre les couches conductrices et est principalement constituée de matériaux isolants, tels que des panneaux en tissu de verre en résine époxy. Sa fonction principale est de réaliser une isolation électrique entre les couches conductrices, d'éviter les courts-circuits entre des circuits comportant différentes couches conductrices et de garantir que le courant circule selon le circuit prédéterminé. Les performances de la couche isolante sont cruciales pour la fiabilité globale du circuit imprimé. Les matériaux isolants de haute qualité ont une résistance d'isolation élevée, une faible constante diélectrique et de bonnes propriétés mécaniques. Dans les circuits à haute -tension, la couche d'isolation doit résister à des tensions élevées sans se briser. Par exemple, dans le circuit imprimé d'un adaptateur secteur, la couche d'isolation doit assurer une isolation sûre entre les parties d'entrée haute-tension et de sortie basse-tension pour éviter tout risque de choc électrique pour les utilisateurs. Dans le même temps, la couche isolante fournit également un support mécanique à la couche conductrice, améliorant ainsi la résistance et la stabilité globales du circuit imprimé, le rendant moins sujet à la déformation ou aux dommages lors de l'installation et de l'utilisation.
3, Couche protectrice : une armure protectrice qui résiste à l’érosion externe
(1) Couche de masque de soudure
La couche de masque de soudure est généralement recouverte de la couche conductrice externe de la carte de circuit imprimé et est une couche d'encre isolante verte (ou d'autres couleurs). Sa fonction principale est d'éviter les pontages de soudure pendant le processus de soudage et d'éviter les courts-circuits entre les différents circuits dus à l'adhérence de la soudure. La couche de masque de soudure est exposée par exposition, développement et autres processus pour ouvrir des fenêtres aux emplacements des plots de soudure qui doivent être soudés, exposant ainsi la feuille de cuivre, tandis que d'autres zones sont recouvertes d'encre de masque de soudure. Dans le processus de brasage à la vague pour la production de masse de produits électroniques, la couche de masque de soudure peut empêcher efficacement la soudure d'adhérer aux zones sans tampon, améliorant ainsi la précision et l'efficacité de production du brasage. De plus, la couche de masque de soudure peut également protéger la feuille de cuivre sur la surface de la carte de circuit imprimé contre l'érosion environnementale externe, par exemple en empêchant l'humidité et les gaz corrosifs présents dans l'air d'oxyder et de corroder la feuille de cuivre, prolongeant ainsi la durée de vie de la carte de circuit imprimé.
(2) Couche de sérigraphie
La couche de sérigraphie est située au-dessus de la couche de masque de soudure et est généralement imprimée avec de l'encre blanche. Il est principalement utilisé pour identifier la position, la polarité, le modèle et d'autres informations importantes des composants sur les circuits imprimés. Par exemple, la taille de l'emballage et le sens de polarité des composants tels que les résistances, les condensateurs, les diodes, etc. seront marqués sur le circuit imprimé par sérigraphie, ce qui permettra aux techniciens d'identifier rapidement les composants lors de l'assemblage et de la maintenance. De plus, la couche de sérigraphie imprime également des informations d'identification telles que le nom, le numéro de version et le fabricant du circuit imprimé, ce qui facilite la traçabilité et la gestion du produit. La présence de couches de sérigraphie rend la production, l'assemblage et la maintenance des circuits imprimés plus pratiques et efficaces, réduisant ainsi le taux de défaillance causé par des erreurs d'installation des composants.
4, autres couches fonctionnelles spéciales
(1) Couche de dissipation thermique
Dans certains appareils électroniques à haute-puissance et génération importante de chaleur, tels que les-cartes graphiques hautes performances et les modules d'alimentation de serveur, des couches de dissipation thermique dédiées sont installées sur la carte de circuit imprimé. La couche de dissipation thermique est généralement constituée d'un matériau métallique ayant une bonne conductivité thermique, tel que le cuivre ou l'aluminium, qui est en contact étroit avec l'élément chauffant et peut dissiper rapidement la chaleur. En coordonnant la couche de dissipation thermique avec les dissipateurs thermiques (tels que les dissipateurs thermiques et les ventilateurs), la température des composants électroniques peut être efficacement réduite, garantissant qu'ils fonctionnent dans la plage de température de fonctionnement normale et évitant une dégradation des performances ou même des dommages aux composants causés par une surchauffe.
(2) Couche de protection
Pour les appareils électroniques sensibles aux interférences électromagnétiques, tels que les équipements de communication, les instruments électroniques médicaux, etc., une couche de blindage sera ajoutée au circuit imprimé. La couche de blindage est généralement composée de matériaux métalliques tels qu'une feuille de cuivre et une feuille d'aluminium. Grâce au traitement de mise à la terre, il peut guider les signaux d'interférence électromagnétique externes dans le sol et empêcher les signaux électromagnétiques générés à l'intérieur du circuit imprimé de s'échapper et d'interférer avec d'autres appareils électroniques. La conception et la disposition de la couche de blindage doivent être optimisées en fonction des environnements électromagnétiques spécifiques et des exigences de l'équipement pour obtenir le meilleur effet de blindage électromagnétique, garantissant ainsi le fonctionnement normal et la qualité du signal des appareils électroniques.