電子機器の複雑な世界において、PCB はさまざまな電子部品を接続する重要なハブです。の4層PCB回路基板は、合理的な層設計により、コストと性能の優れたバランスが得られ、家庭用電化製品、産業用制御、自動車用電子機器などの多くの分野で広く使用されています。
トップレベル
トップレベルでは、4 層 PCB 回路基板の「ファサードベアラー」として、数多くの重要な責任を負います。コンポーネント レイアウトの観点から見ると、これは多数の電子コンポーネントの主要な配置レイヤーです。スマートフォンの 4 層 PCB では、プロセッサ、メモリ チップ、RF モジュールなどの主要コンポーネントがここにレイアウトされることがよくあります。この層では、最短の信号伝送経路を確保し、信号干渉を低減し、全体的な電気的性能を向上させるために、コンポーネントの配置を慎重に計画する必要があります。信号伝送の観点からは、最上位層は大量の信号の処理を担当します。高周波-高速信号-。たとえば、高速データ伝送インターフェース回路では、信号の歪みや損失を回避し、安定した高速データ伝送を確保するために、トップレベルの回線が低インピーダンスや低損失などの良好な電気特性を備えている必要があります。-同時に、トップレベルの回路設計では、電磁両立性の問題を考慮し、合理的な配線方法とシールド対策を通じて、それ自体が生成する電磁干渉による他の回路への影響を軽減し、外部の電磁干渉に対する耐性を強化する必要もあります。
最下層
最下層も 4- 層 PCB 回路基板においてかけがえのない役割を果たします。最上層を補完し、完全な回路接続システムを共同で構築します。最下層は、特に体積が大きい、重量が重い、または特殊な放熱設計が必要なコンポーネントの取り付けにも使用されます。最下層に設置すると、PCB 全体のレイアウトと放熱効果が最適化されます。一部の高出力パワー モジュールでは、関連コンポーネントが最下層に取り付けられているため、ヒートシンクの取り付けとレイアウトがより簡単になります。回線接続の観点から見ると、下層は上層の回線と補完的に接続する責任を負います。最上層で部分的な伝送が完了した後、多くの信号線は引き続きビアを介して最下層に伝送され、完全な信号パスを形成します。多層回路の複雑な接続では、基礎となる回路を合理的に計画することで、信号の交差と干渉を効果的に低減し、信号伝送の精度と安定性を確保できます。同様に、複雑な電磁環境において PCB 全体の信頼できる動作を保証するには、基礎となる回路の設計において厳格な電気的性能と EMC 規格に従う必要があります。
パワーレイヤー
電源層は 4- 層 PCB 回路基板の「エネルギー ハブ」であり、回路システム全体に安定した信頼性の高い電源を供給します。電力層は通常、大面積の銅箔層として設計されており、その主な機能は電気エネルギーを効率的に伝送することです。電子機器の動作中、さまざまな電子コンポーネントにはさまざまな電圧レベルの電源サポートが必要です。電源層は、適切な分割と配線を通じて、電源入力インターフェイスから電源を必要とする各コンポーネント ピンに電気エネルギーを正確に分配できます。たとえば、コンピュータのマザーボードの 4 層 PCB では、電源層が CPU、グラフィックス カード、メモリなどのさまざまなコンポーネントに適切な電圧を供給して、それぞれの動作ニーズを満たすようにします。電源層の大面積銅箔は、電力伝送時の抵抗を低減し、エネルギー損失と発熱を低減するだけでなく、一定のシールドの役割も果たし、他の信号層への電源信号の干渉を低減します。同時に、電源層と他の層の間の絶縁設計は、高電圧および大電流の動作条件下での漏れなどの安全上の問題がないことを保証し、PCB 全体の電気的安全性と安定した動作を保証するために重要です。
接地層
接地層は 4- 層 PCB 回路基板の「安定した基礎」とみなされ、回路システムにおいて重要な役割を果たします。接地層も広い面積の銅箔で構成されており、主な役割は回路全体に統一された基準電位、つまり接地電位を与えることです。電子機器の動作中、各コンポーネントによって生成された電流は、グランド層を介して回路を形成する必要があります。優れた接地層は、接地抵抗を効果的に低減し、信号リターンパスへの干渉を最小限に抑え、信号の完全性を向上させることができます。たとえば、高速デジタル回路では、信号の切り替えが急速に行われると、大量の高調波干渉が発生する可能性があります。接地層は、これらの干渉電流に対して低インピーダンスのリターンパスを提供し、干渉電流を迅速に消散させ、他の通常の信号への影響を回避できます。さらに、接地層も EMC 保護において重要な役割を果たします。 PCB の内部回路に対する外部電磁干渉の影響をシールドし、PCB 内で生成された電磁放射を地面に誘導し、周囲環境への電磁汚染を軽減します。医療機器や航空宇宙電子機器など、非常に高い電磁適合性が必要な一部のアプリケーション シナリオでは、機器の性能と安全性に直接関係する接地層の設計と最適化が特に重要です。
4-層PCB回路基板高周波プリント回路基板