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PCB设计组成基础知识讲解

  • 发表时间:2021-08-05 08:36:48
  • 来源:PCB设计
  • 人气:39

    印刷电路板 (PCB)是支持和连接几乎所有消费电子和工业电子产品中的电子元件的设备。这些组件通常使用导电材料(通常是蚀刻铜)制成的轨道和焊盘连接在一起,然后将它们粘合到一块不导电的基板上,通常是玻璃纤维或环氧树脂。连接到 PCB 的所有组件,例如电阻器、电容器或有源电路部件,通常直接焊接到板上,但更先进的 PCB 设计可能包含直接嵌入基板的组件。

    目前使用的最常见的基材类型是 FR-4 — 阻燃剂,4 级 — 玻璃纤维增??强环氧树脂层压板。很多时候,简单 PCB 的第一个构建块只是一块层压到单侧的 FR-4 薄板。然后从层压到 PCB 材料上的铜中蚀刻出走线、焊盘和其他特征。

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    目前常用的 PCB 主要有 3 种类型,简单地用 PCB 的层数表示:

  •     甲单层或单面PCB是单件玻璃纤维/环氧树脂用一块铜的片材箔层压到一侧。这些板通常用于业余爱好项目和更简单的电子产品。

  •     甲双层板是单片的玻璃纤维或环氧树脂片材,其具有铜块箔层压到各边的。

  •     多层 PCB是一系列双层板,它们被夹在一起并通过一系列垂直互连通路 (VIA) 连接进行连接,这些连接用于连接板之间的不同电路。

  •     PCB 的组成 - 印刷电路板组件

    那么PCB究竟是由什么组成的呢?就 PCB 的构成而言,有四种不同的主要组件:

  •     基材,

  •     铜箔/薄片,

  •     阻焊层,

  •     和丝网印刷。

    让我们从中间开始,然后向外工作。

    PCB 的开始部分几乎总是基板材料。正如介绍中提到的,这通常是 FR-4 玻璃纤维板。使用像玻璃纤维这样的实心核心材料使 PCB 具有刚性,并有助于防止意外折断等损坏。然而,也有柔性印刷电路板——用于需要电子设备弯曲的物品——由柔性塑料制成,也能够耐高温。

    更便宜的 PCB 可以用穿孔板制成,穿孔板通常是一张用酚醛树脂(如 FR-2)层压的纸。在某些情况下,质量更好的穿孔板甚至可以与 FR-4 层压。

    基板之后的下一层是一层铜箔,用粘合剂粘合,然后热固定在基板上。最常见的印刷电路板类型是双面板,有两层铜箔,每面一层。PCB 通常以其具有的层数来指代。所以一块16层的PCB??由8块双层板组成,每块板有两块铜板,每面一块。

    在铜箔/铜片和芯层之间,可以有一层预浸树脂或预浸料。预浸料是用环氧树脂浸渍的树脂。然后将其夹在芯和铜箔层之间,或夹在铜箔层之间。在粘合过程中,施加热量和压力,将预浸料夹在中间并激活环氧树脂,使其将芯线与铜或铜与铜粘合在一起。这通常是多层印刷电路板的制造方式。

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    PCB 制造中使用的铜的厚度往往因制造商或用途而异,但通常以盎司/平方英尺为单位指定。大多数 PCB 每平方英尺使用 1 盎司铜板,但处理极高功率负载的 PCB 可能每平方英尺使用两到三盎司,而普通的每平方英尺铜板转换为 34 微米的厚度。

    在铜箔/铜片之后是一层阻焊层。该阻焊层是什么给了PCB的颜色。通常,PCB 阻焊层是绿色的,但有些制造商使用不同的颜色,例如红色。制造商使用阻焊层来保持铜迹线和焊盘与其他金属、焊料或其他导电材料片绝缘。

    阻焊层还用于帮助指导用户,通过向他们展示电路板的哪些区域可以焊接,并用绿色或其他颜色的掩模标出不能焊接的区域。

    应用阻焊层后,最后一层是丝网印刷层,通常是白色墨水。丝印用于向 PCB 添加信息,使其更容易组装并被人类更好地理解。通常,此信息采用数字、字母和其他符号的形式,例如引脚或 LED 的功能符号。