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PCB是什么?

文章來源: 智力創(chuàng)電路板     閱讀次數(shù):3932     發(fā)表時間:2022-06-21 09:00:07    

[導(dǎo)讀]:在電子行業(yè)有一個關(guān)鍵的部件叫做PCB(printed circuit board,印刷電板)。這是一個太基礎(chǔ)的部件,導(dǎo)致很多人都很難解釋到底什么是PCB。這篇文章將會詳細(xì)解釋PCB的構(gòu)成,以及在PCB的領(lǐng)域里面常用的一些術(shù)語。

我們討論PCB的組成,包括一些術(shù)語,簡要的組裝方法,以及簡介PCB的設(shè)計(jì)過程。

PCB(Printed circuit board)是一個最普遍的叫法,也可以叫做“printed wiring boards” 或者 “printed wiring cards”。在PCB出現(xiàn)之前,電路是通過點(diǎn)到點(diǎn)的接線組成的。這種方法的可靠性很低,因?yàn)殡S著電路的老化,線路的破裂會導(dǎo)致線路節(jié)點(diǎn)的斷路或者短路。

繞線技術(shù)是電路技術(shù)的一個重大進(jìn)步,這種方法通過將小口徑線材繞在連接點(diǎn)的柱子上,提升了線路的耐久性以及可更換性。

當(dāng)電子行業(yè)從真空管、繼電器發(fā)展到硅半導(dǎo)體以及集成電路的時候,電子元器件的尺寸減小,價格也在下降。電子產(chǎn)品越來越頻繁的出現(xiàn)在了消費(fèi)領(lǐng)域,促使廠商去尋找更小以及性價比更高的方案。于是,PCB誕生了。

Composition (組成)

PCB看上去像多層蛋糕或者千層面--制作中將不同的材料的層,通過熱量和粘合劑壓制到一起。

從中間層開始吧。

FR4

PCB的基材一般都是玻璃纖維。大多數(shù)情況下,PCB的玻璃纖維基材一般就指“FR4”這種材料。“FR4”這種固體材料給予了PCB硬度和厚度。除了FR4這種基材外,還有柔性高溫塑料(聚酰亞胺或類似)上生產(chǎn)的柔性電路板等等。

你可能會發(fā)現(xiàn)有不同厚度的PCB;然而 SparkFun的產(chǎn)品的厚度大部分都是1.6mm(0.063’‘)。有一些產(chǎn)品也采用了其它厚度,比如 LilyPad、Arudino Pro Micro boards采用了0.8mm的板厚。

廉價的PCB和洞洞板(見上圖)是由環(huán)氧樹脂或酚這樣的材料制成,缺乏 FR4那種耐用性,但是卻便宜很多。當(dāng)在這種板子上焊接?xùn)|西時,將會聞到很大的異味。這種類型的基材,常常被用在很低端的消費(fèi)品里面。酚類物質(zhì)具有較低的熱分解溫度,焊接時間過長會導(dǎo)致其分解碳化,并且散發(fā)出難聞的味道。

Copper

接下來介紹是很薄的銅箔層,生產(chǎn)中通過熱量以及黏合劑將其壓制倒基材上面。在雙面板上,銅箔會壓制到基材的正反兩面。在一些低成本的場合,可能只會在基材的一面壓制銅箔。當(dāng)我們提及到”雙面板“或者”兩層板“的時候,指的是我們的千層面上有兩層銅箔。當(dāng)然,不同的PCB設(shè)計(jì)中,銅箔層的數(shù)量可能是1層這么少,或者比16層還多。

銅層的厚度種類比較多,而且是用重量做單位的,一般采用銅均勻的覆蓋一平方英尺的重量(盎司oz)來表示。大部分PCB的銅厚是1oz,但是有一些大功率的PCB可能會用到2oz或者3oz的銅厚。將盎司(oz)每平方英尺換算一下,大概是 35um或者1.4mil的銅厚。

Soldermask (阻焊)

在銅層上面的是阻焊層。這一層讓PCB看起來是綠色的(或者是SparkFun的紅色)。阻焊層覆蓋住銅層上面的走線,防止PCB上的走線和其他的金屬、焊錫或者其它的導(dǎo)電物體接觸導(dǎo)致短路。阻焊層的存在,使大家可以在正確的地方進(jìn)行焊接 ,并且防止了焊錫搭橋。

阻焊覆蓋了PCB的大部分(包括走線),但是露出了銀色的孔環(huán)以及SMD焊盤,以方便焊接。

一般來說,阻焊都是綠色的,但幾乎所有的顏色可以用來做阻焊。SparkFun的板卡大部分是紅色的,但是IOIO板卡用了白色,LilyPad板卡是紫色的。

Silkscreen (絲印)

在阻焊層上面,是白色的絲印層。在PCB的絲印層上印有字母、數(shù)字以及符號,這樣可以方便組裝以及指導(dǎo)大家更好地理解板卡的設(shè)計(jì)。我們經(jīng)常會用絲印層的符號標(biāo)示某些管腳或者LED的功能等。

絲印層最常見的顏色是白色,同樣,絲印層幾乎可以做成任何顏色。黑色,灰色,紅色甚至是黃色的絲印層并不少見。然而,很少見到單個板卡上有多種絲印層顏色。

 

 

 

 

 

 

 


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