برد مدار چاپی چهار لایه به معنای وجود چهار لایه برای مسیریابی سیگنالهای الکتریکی است. به طور کلی یک برد چهار لایه شامل لایه بالایی، لایه داخلی 1، لایه داخلی 2 و لایه پایینی میشود.
این چهار لایه دو به دو کارایی و عملکرد مخصوص به خود را دارند. لایههای بالایی و پایینی، لایههای خارجی هستند که فرایند جایگذاری و مسیریابی قطعات روی آنها انجام میشود. دو لایه داخلی نیز در هسته قرار دارند و عموما به عنوان صفحه پاور یا به منظور مسیریابی سیگنال مورد استفاده قرار میگیرند.
بنابراین میتوان یک برد مدار چاپی 4 لایه را در قالب دو فرمول زیر تعریف کرد: برد مدار چاپی چهار لایه: 3 لایه سیگنال + یک لایه GND یا برد مدار چاپی چهار لایه: 2 لایه سیگنال + یک لایه VCC + یک لایه GND
عملکرد PCB چهار لایه
عموما دو لایه داخلی به عنوان صفحات پایهای محسوب شده و لایههای بیرونی بالا و پایین، فرایند مسیریابی را تسهیل میکنند. اما سؤالی که در اینجا مطرح میشود این است که چرا در یک برد مدار چاپی چهار لایه، معمولا لایههای داخلی به عنوان صفحات پایه و پاور هستند و ردیابها در لایههای خارجی وجود دارند؟
صفحات پایه و قدرتمند جامد برای کاهش انتشار EMI (تداخل الکترومغناطیسی) مناسب بوده و میتوانند کیفیت موجود در ردیابها را افزایش دهند؛ ضمن اینکه اتصال قطعات در صفحات نیز به مراتب سادهتر از فرایند مسیریابی خواهد بود.
از سوی دیگر، اتصال بین قطعات به سمت خوشهای شدن تمایل دارد و این اتصالات محلی احتمالا شانس این را خواهند داشت که در یک لایه قابل مسیریابی باشند؛ بنابراین اگر تمام ردیابها را روی یک لایه داخلی قرار دهیم، برای همه سیگنالها، به منظور رفتن از قطعات به لایههای سیگنال، به یک راه نیاز خواهیم داشت.
همچنین مدار SMT همیشه روی سطح قرار دارد، بنابراین اگر نیرو و GND در خارج باشند، باید به طور مداوم آنها را برای قطعات قرار داده شده بشکنیم؛ ضمن اینکه اگر صفحات GND و نیرو را در قسمت بیرونی برد قرار دهیم، فرایند اشکالزدایی و رفع باگها بسیار مشکل خواهد شد.
