什么是印刷電路板 (PCB)?
此常見(jiàn)問(wèn)題解答為您提供有關(guān)將理論電路轉(zhuǎn)換為功能性物理設(shè)備的最重要和最廣泛的技術(shù)的基本信息。
我們通常使用稱為原理圖的圖表來(lái)理解、分析和設(shè)計(jì)電氣或電子電路,原理圖由通過(guò)線連接的組件符號(hào)組成。
這些符號(hào)代表了從電阻或電容器等基本無(wú)源元件到微控制器等復(fù)雜集成電路的所有內(nèi)容,線條代表允許電流從電路的一部分自由流動(dòng)到另一部分的導(dǎo)電路徑。
所有原理圖的共同點(diǎn)是完全無(wú)法驅(qū)動(dòng)電機(jī)、閃爍 LED、過(guò)濾噪聲或做任何我們期望電氣系統(tǒng)能夠做的有用和有趣的事情。
畢竟,原理圖只是一張圖紙。為了用電路實(shí)際完成某些事情,我們需要將其原理圖轉(zhuǎn)換為物理組件和物理互連。簡(jiǎn)單的原理圖通常可以在面包板上實(shí)現(xiàn),但絕大多數(shù)電路設(shè)計(jì)以印刷電路板或簡(jiǎn)稱 PCB 的形式進(jìn)入物理領(lǐng)域。
PCB的結(jié)構(gòu)
一個(gè)非?;镜挠∷㈦娐钒迨且环N平坦的、剛性的、絕緣材料,一側(cè)具有薄的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。這些導(dǎo)電結(jié)構(gòu)產(chǎn)生幾何圖案,例如由矩形、圓形和正方形組成。細(xì)長(zhǎng)的矩形用作互連(即相當(dāng)于電線),各種形狀用作組件的連接點(diǎn)。
PCB疊層
疊層是多層 PCB 中導(dǎo)電層和絕緣層的排列。以下側(cè)視圖顯示了四層板的堆疊。
選擇的導(dǎo)電材料是銅。預(yù)浸料是一種預(yù)浸有樹(shù)脂的絕緣材料,芯材成分與預(yù)浸料相似。
我建議您盡可能使用四層結(jié)構(gòu)。四層板允許您使用一個(gè)內(nèi)部層作為參考電位(即地),另一個(gè)作為電源電壓。頂部,如果有必要,底部,將是一個(gè)組件層。這種安排有利于 PCB 設(shè)計(jì),還可以幫助您提高電路性能。
了解 PCB 特性和術(shù)語(yǔ)
在討論印刷電路板時(shí),會(huì)出現(xiàn)很多專業(yè)詞匯。本節(jié)介紹 PCB 上的物理結(jié)構(gòu),并為您提供我們用來(lái)識(shí)別它們的詞語(yǔ)。
導(dǎo)電互連稱為跡線,元件的連接點(diǎn)稱為焊盤(pán)(放置在電路板表面的引腳)和過(guò)孔(插入電路板上鉆孔的引腳)?;镜?PCB 設(shè)計(jì)包括安排焊盤(pán)和過(guò)孔以正確安裝組件,然后使用走線連接這些焊盤(pán)和過(guò)孔。
并非所有鉆孔都用于通孔組件。我們經(jīng)常需要將信號(hào)或電源電壓從一個(gè) PCB 層傳輸?shù)搅硪粚?,這是使用稱為通孔的小導(dǎo)電孔完成的。
許多 PCB 還包括具有機(jī)械功能而非電氣功能的安裝孔,因此不需要電鍍。本文中的術(shù)語(yǔ)“涂層”是指已經(jīng)沉積到鉆孔內(nèi)部的導(dǎo)電材料。
覆銅層是填充有導(dǎo)電材料的 PCB 層的較大部分。覆銅可用于在組件之間提供非常低的電阻或低電感連接,并提高熱性能。
完全由一個(gè)大銅澆注組成的 PCB 層稱為平面層。我們經(jīng)常使用內(nèi)部層作為接地層,并通過(guò)在組件引腳旁邊放置過(guò)孔來(lái)創(chuàng)建接地連接。
通孔或通孔以銅圓開(kāi)始,然后當(dāng)鉆頭穿過(guò)圓(理想情況下穿過(guò)圓的中心)時(shí)變成孔。術(shù)語(yǔ)圓環(huán)是指鉆孔后剩余的銅的寬度。
印刷電路板包括與設(shè)備的電氣功能無(wú)關(guān)的各種“補(bǔ)充”信息。例如,參考標(biāo)記唯一標(biāo)識(shí)組件,圓點(diǎn)表示正確的組件方向,項(xiàng)目名稱或序列號(hào)幫助我們跟蹤實(shí)驗(yàn)室中積累的許多電路板。我們稱這種信息為絲網(wǎng)印刷。