什么是印刷電路板 (PCB)?
此常見問題解答為您提供有關將理論電路轉換為功能性物理設備的最重要和最廣泛的技術的基本信息。
我們通常使用稱為原理圖的圖表來理解、分析和設計電氣或電子電路,原理圖由通過線連接的組件符號組成。
這些符號代表了從電阻或電容器等基本無源元件到微控制器等復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到另一部分的導電路徑。
所有原理圖的共同點是完全無法驅(qū)動電機、閃爍 LED、過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。為了用電路實際完成某些事情,我們需要將其原理圖轉換為物理組件和物理互連。簡單的原理圖通??梢栽诿姘迳蠈崿F(xiàn),但絕大多數(shù)電路設計以印刷電路板或簡稱 PCB 的形式進入物理領域。
PCB的結構
一個非?;镜挠∷㈦娐钒迨且环N平坦的、剛性的、絕緣材料,一側具有薄的導電結構。這些導電結構產(chǎn)生幾何圖案,例如由矩形、圓形和正方形組成。細長的矩形用作互連(即相當于電線),各種形狀用作組件的連接點。
PCB疊層
疊層是多層 PCB 中導電層和絕緣層的排列。以下側視圖顯示了四層板的堆疊。
選擇的導電材料是銅。預浸料是一種預浸有樹脂的絕緣材料,芯材成分與預浸料相似。
我建議您盡可能使用四層結構。四層板允許您使用一個內(nèi)部層作為參考電位(即地),另一個作為電源電壓。頂部,如果有必要,底部,將是一個組件層。這種安排有利于 PCB 設計,還可以幫助您提高電路性能。
了解 PCB 特性和術語
在討論印刷電路板時,會出現(xiàn)很多專業(yè)詞匯。本節(jié)介紹 PCB 上的物理結構,并為您提供我們用來識別它們的詞語。
導電互連稱為跡線,元件的連接點稱為焊盤(放置在電路板表面的引腳)和過孔(插入電路板上鉆孔的引腳)?;镜?PCB 設計包括安排焊盤和過孔以正確安裝組件,然后使用走線連接這些焊盤和過孔。
并非所有鉆孔都用于通孔組件。我們經(jīng)常需要將信號或電源電壓從一個 PCB 層傳輸?shù)搅硪粚樱@是使用稱為通孔的小導電孔完成的。
許多 PCB 還包括具有機械功能而非電氣功能的安裝孔,因此不需要電鍍。本文中的術語“涂層”是指已經(jīng)沉積到鉆孔內(nèi)部的導電材料。
覆銅層是填充有導電材料的 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,并通過在組件引腳旁邊放置過孔來創(chuàng)建接地連接。
通孔或通孔以銅圓開始,然后當鉆頭穿過圓(理想情況下穿過圓的中心)時變成孔。術語圓環(huán)是指鉆孔后剩余的銅的寬度。
印刷電路板包括與設備的電氣功能無關的各種“補充”信息。例如,參考標記唯一標識組件,圓點表示正確的組件方向,項目名稱或序列號幫助我們跟蹤實驗室中積累的許多電路板。我們稱這種信息為絲網(wǎng)印刷。