Sebagai komponen inti perangkat elektronik, papan sirkuit terus berkembang menuju integrasi yang lebih tinggi dan kinerja yang lebih kuat. ItuPapan sirkuit 24 lapis, sebagai "{0}}pemain kelas atas" dalam keluarga papan sirkuit, telah menjadi kekuatan utama yang mendorong kemajuan teknologi modern dengan strukturnya yang rumit dan indah.
Analisis Struktur Papan Sirkuit 24 Lapisan
Papan sirkuit 24 lapis bukan sekadar tumpukan-lapisan, dan struktur internalnya memiliki tingkat keilmuan dan presisi yang tinggi. Dari pembagian fungsi lapisan, secara kasar dapat dibagi menjadi lapisan daya, lapisan tanah, dan lapisan sinyal. Lapisan daya bertanggung jawab untuk menyalurkan daya secara stabil ke berbagai komponen di papan sirkuit, seperti sistem peredaran darah manusia, memastikan bahwa setiap "organ" menerima pasokan energi yang cukup. Lapisan pembumian seperti "pelindung keamanan" untuk perangkat elektronik, memasukkan muatan berlebih dari sirkuit ke dalam tanah untuk memastikan pengoperasian peralatan yang stabil dan mencegah gangguan listrik dan akumulasi listrik statis. Lapisan sinyal, seperti jalan raya informasi, melakukan tugas transmisi berbagai sinyal seperti data dan instruksi, memastikan komunikasi dan kerja sama yang efisien dan akurat antara berbagai bagian peralatan.
Distribusi listrik dan lapisan tanah yang wajar sangat penting dalam 24 lapisan ini. Biasanya, mereka disusun secara bergantian untuk membentuk hubungan kopling yang erat, untuk mengurangi gangguan daya dan gangguan sinyal. Misalnya, jarak antara daya yang berdekatan dan lapisan tanah sangat dekat, yang secara efektif dapat mengurangi impedansi bidang daya, meningkatkan efisiensi transmisi daya, dan meningkatkan efek pelindung pada lapisan sinyal, sehingga mengurangi crosstalk antar sinyal. Lapisan sinyal didistribusikan pada posisi berbeda sesuai dengan karakteristik dan kebutuhan transmisi sinyal. Sinyal berkecepatan tinggi biasanya disusun di lapisan dalam yang jauh dari sumber interferensi, dan desain pengkabelan khusus seperti pengkabelan pasangan diferensial digunakan untuk meningkatkan stabilitas dan kemampuan anti-interferensi transmisi sinyal.
Kesulitan teknis dalam pembuatan papan sirkuit 24 lapis
Pembuatan papan sirkuit 24 lapis seperti 'pertempuran teknologi' yang tepat, menghadapi banyak tantangan teknis. Pertama, dalam proses laminasi, 24 lapisan pelat tipis dari bahan berbeda harus ditekan secara akurat untuk memastikan kesesuaian yang rapat antara setiap lapisan, tanpa cacat seperti gelembung atau delaminasi. Hal ini menempatkan tuntutan yang sangat tinggi pada akurasi kontrol tekanan, keseragaman suhu, dan kontrol waktu pada peralatan laminasi. Bahkan penyimpangan kecil pun dapat menyebabkan kinerja listrik papan sirkuit tidak stabil selama penggunaan selanjutnya.
Teknologi pengeboran juga merupakan tantangan besar. Papan sirkuit 24 lapisan memerlukan pengeboran sejumlah besar-vias presisi tinggi untuk mencapai sambungan listrik antar lapisan yang berbeda. Diameter lubang tembus ini biasanya sangat kecil, antara 0,1-0,3 milimeter, dan dinding lubang harus halus dan vertikalitas tinggi untuk menghindari penyimpangan pengeboran, gerinda, dan situasi lainnya. Jika ada masalah dengan kualitas via, hal ini dapat menyebabkan kesalahan serius seperti gangguan transmisi sinyal atau korsleting.
Selain itu, tata letak dan desain sirkuit bahkan lebih rumit dan sulit. Dalam ruang terbatas pada papan sirkuit, sejumlah besar jalur sinyal, jalur listrik, dan jalur grounding perlu direncanakan secara wajar, yang tidak hanya memenuhi persyaratan kinerja kelistrikan, tetapi juga mempertimbangkan faktor-faktor seperti pembuangan panas dan kemampuan manufaktur. Insinyur desain perlu menggunakan perangkat lunak otomasi desain elektronik canggih untuk simulasi dan pengoptimalan berulang guna mengembangkan rencana tata letak sirkuit yang layak.
Area aplikasi papan sirkuit 24 lapis
Di bidang komputer-berperforma tinggi, papan sirkuit 24 lapis memainkan peran pendukung inti dalam superkomputer dan-server kelas atas. Perangkat ini perlu menangani data dalam jumlah besar dan tugas komputasi yang kompleks, dengan persyaratan kinerja yang sangat tinggi untuk komponen utama seperti prosesor dan memori. Papan sirkuit 24 lapisan, dengan kemampuan transmisi sinyal yang kuat dan pasokan daya yang stabil, dapat memenuhi kebutuhan prosesor-performa tinggi untuk transmisi sinyal-kecepatan tinggi dan latensi rendah. Pada saat yang sama, ia menyediakan daya yang cukup dan stabil untuk beberapa modul memori, memastikan bahwa sistem komputer dapat berjalan secara efisien dan stabil, dan memberikan dukungan komputasi yang kuat untuk bidang-bidang seperti penelitian ilmiah, analisis data besar, dan pelatihan kecerdasan buatan.
Di bidang peralatan komunikasi: Dengan pesatnya perkembangan teknologi komunikasi 5G, persyaratan kinerja peralatan stasiun pangkalan komunikasi juga mencapai tingkat yang lebih tinggi. Papan sirkuit 24 lapis banyak digunakan dalam modul inti stasiun pangkalan 5G untuk mencapai pemrosesan, transmisi, dan pertukaran sinyal berkecepatan tinggi. Ini dapat mendukung peralatan stasiun pangkalan untuk memproses data pengguna dalam jumlah besar dan protokol komunikasi yang kompleks, memastikan transmisi sinyal yang stabil, meningkatkan kualitas dan jangkauan komunikasi. Selain itu, papan sirkuit 24 lapis juga sangat diperlukan dalam peralatan komunikasi satelit. Mereka dapat dengan andal mengirimkan, menerima, dan memproses sinyal di lingkungan luar angkasa yang keras, membangun jembatan yang stabil untuk komunikasi antara satelit dan bumi.
Di bidang kedirgantaraan, papan sirkuit 24 lapis sangat disukai karena keandalannya yang tinggi dan kinerja luar biasa dalam sistem avionik pesawat terbang dan peralatan elektronik satelit. Lingkungan luar angkasa sangatlah kompleks dan-berubah, memerlukan kemampuan anti-interferensi yang sangat tinggi, ketahanan suhu tinggi, ketahanan suhu rendah, dan ketahanan radiasi peralatan elektronik. Papan sirkuit 24 lapis, dengan struktur yang dirancang dengan cermat dan proses manufaktur yang canggih, dapat beroperasi secara stabil di lingkungan ekstrem, memastikan pengoperasian normal sistem utama seperti navigasi, komunikasi, dan kendali pesawat, serta memberikan dukungan teknis yang kuat untuk pengembangan industri dirgantara.