Bo mạch 32 lớp, với khả năng tích hợp mạch mạnh mẽ, được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như-máy chủ cao cấp, thiết bị điện tử hàng không vũ trụ và các trạm cơ sở liên lạc phức tạp đòi hỏi hiệu suất điện tử cực kỳ khắt khe. Và độ dày của nó, như một thông số vật lý quan trọng, không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất cơ và điện của bản thân bảng mạch mà còn có tác động sâu sắc đến thiết kế cấu trúc tổng thể và quy hoạch tản nhiệt của thiết bị.
1, Ảnh hưởng của vật liệu cấu thành cơ bản đến độ dày
(1) Vai trò của vật liệu nền
Chất nền của bảng mạch, làm cơ sở để mang dây mạch và các linh kiện điện tử, đóng một vai trò quan trọng trong thành phần độ dày. Các vật liệu nền phổ biến bao gồm tấm vải thủy tinh epoxy, nền gốm và-chất nền tốc độ cao đã xuất hiện trong những năm gần đây. Lấy chất nền FR-4 được sử dụng rộng rãi làm ví dụ, nó có thông số độ dày nhất định, với phạm vi độ dày phổ biến trong khoảng 0,2mm-3,2mm. Trong bảng mạch 32 lớp, việc sử dụng đế FR-4 dày hơn làm giá đỡ lõi chắc chắn sẽ làm tăng độ dày tổng thể. Chất nền gốm, do hiệu suất điện tuyệt vời và độ dẫn nhiệt cao, thường được sử dụng trong các mạch đòi hỏi hiệu suất cực cao. Tuy nhiên, mật độ và độ dày tương đối cao của chúng cũng có thể làm tăng độ dày của bảng mạch.
(2) Ảnh hưởng của độ dày lá đồng
Lá đồng, là thành phần chính để đạt được độ dẫn điện trong bảng mạch, cũng có tác động đáng kể đến tổng độ dày của bảng mạch 32 lớp do độ dày của nó. Nói chung, độ dày lá đồng được chia thành các thông số kỹ thuật phổ biến như 1oz (35 μ m), 2oz (70 μ m) và 3oz (105 μ m). Trong bảng mạch 32 lớp, nếu một số lớp nhất định cần mang dòng điện lớn, chẳng hạn như lớp nguồn, thì các lá đồng dày hơn, chẳng hạn như lá đồng 2oz hoặc 3oz, có thể được sử dụng để đảm bảo độ dẫn điện tốt và điện trở thấp hơn. Sự gia tăng độ dày của mỗi lớp lá đồng ở một mức độ nào đó sẽ trùng với độ dày tổng thể của bảng mạch.
2, Vật liệu cách nhiệt giữa các lớp và các yếu tố thiết kế kết cấu
(1) Tầm quan trọng của độ dày lớp cách nhiệt
Trong bảng mạch 32 lớp, vật liệu cách nhiệt cần được sử dụng để cách ly các lớp nhằm ngăn ngừa hiện tượng đoản mạch. Các vật liệu cách nhiệt thường được sử dụng bao gồm các tấm bán bảo dưỡng, v.v., có độ dày thường từ 0,05mm-0,2mm. Do số lượng lớn các cấu trúc lớp xen kẽ trong bảng mạch 32 lớp nên sự khác biệt nhỏ về độ dày của từng lớp vật liệu cách nhiệt sẽ có tác động đáng kể đến độ dày tổng thể sau khi tích lũy 31 khoảng cách nhiệt giữa các lớp. Nếu vật liệu cách nhiệt dày hơn được sử dụng để tăng cường hiệu suất cách điện và cách ly giữa các lớp nhằm đạt được hiệu suất điện cao hơn thì độ dày của bảng mạch chắc chắn sẽ tăng theo.
(2) Tác động của thiết kế kết cấu xếp chồng
Thiết kế cấu trúc xếp chồng của bảng mạch cũng là yếu tố then chốt quyết định độ dày của nó. Việc sắp xếp các lớp chức năng mạch khác nhau, chẳng hạn như lớp tín hiệu, lớp nguồn, lớp mặt đất, v.v., theo trình tự xếp chồng sẽ ảnh hưởng đến độ dày tổng thể. Ví dụ, để giảm nhiễu tín hiệu, có thể cần phải xen kẽ lớp tín hiệu với lớp nguồn và lớp mặt đất. Cấu trúc xếp chồng phức tạp này có thể cần nhiều không gian hơn để bố trí, do đó làm tăng độ dày của bảng mạch. Ngoài ra, một số yêu cầu thiết kế đặc biệt, chẳng hạn như đặt các lỗ chôn, lỗ mù và các cấu trúc xuyên khác trong các lớp cụ thể để kết nối các mạch ở các lớp khác nhau, cũng có thể ảnh hưởng đến độ dày của bảng mạch thông qua quá trình xử lý và bố trí các vias này. Nếu thiết kế via phức tạp hơn và cần nhiều không gian hơn để đảm bảo độ tin cậy và hiệu suất điện của via thì độ dày của bảng mạch cũng sẽ tăng lên tương ứng.
3, Phạm vi độ dày phổ biến cho bảng mạch 32 lớp
Có tính đến các yếu tố ảnh hưởng khác nhau, độ dày của bảng mạch 32 lớp thường nằm trong phạm vi tương đối rộng. Theo quy trình thiết kế và sản xuất thông thường, độ dày của bảng mạch 32 lớp là khoảng từ 3,0 mm đến 6,0 mm. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng đây chỉ là phạm vi phổ biến và độ dày thực tế có thể thay đổi tùy theo các tình huống ứng dụng và yêu cầu thiết kế khác nhau.
Trong lĩnh vực-máy chủ cao cấp, do yêu cầu cực kỳ cao về độ ổn định cơ học và hiệu suất tản nhiệt của bảng mạch, nên có thể sử dụng vật liệu nền dày hơn và lá đồng và có thể chú trọng hơn đến độ tin cậy trong thiết kế cấu trúc và cách nhiệt giữa các lớp, điều này có thể dẫn đến độ dày bảng mạch nghiêng về phía 6,0 mm hoặc thậm chí dày hơn. Trong một số thiết bị điện tử hàng không vũ trụ có giới hạn nghiêm ngặt về kích thước không gian, các kỹ sư sẽ tối ưu hóa cấu trúc xếp chồng, chọn chất nền nhẹ và vật liệu cách nhiệt, đồng thời kiểm soát độ dày của bảng mạch 32 lớp xuống khoảng 3,0mm càng nhiều càng tốt đồng thời đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất điện, nhằm giảm trọng lượng thiết bị và cải thiện việc sử dụng không gian.