今天給大家分享的是PCB、PCB組成成分、PCB專業(yè)術(shù)語
在電子行業(yè)工作的人來說,就是整日與 PCB“為伍”,與PCB 抬頭不見低頭見。PCB是最基礎(chǔ)的,也正是因?yàn)榛A(chǔ),也常常容易被人忽略。這篇文章就來講講PCB,以及 PCB 領(lǐng)域中常使用的一些術(shù)語。
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PCB實(shí)物圖
一、什么是印刷電路板?
印刷電路板是最常見的名稱。在PCB出現(xiàn)之前,電路是通過費(fèi)力的點(diǎn)對點(diǎn)布線過程構(gòu)建的。當(dāng)電線絕緣層開始老化和開裂時(shí),導(dǎo)致電線連接處經(jīng)常出現(xiàn)故障和短路。
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電路
隨著電子產(chǎn)品從真空管和繼電器轉(zhuǎn)向硅和集成電路,電子元件的尺寸和成本開始下降。電子產(chǎn)品在消費(fèi)中變得越來越普遍,減小電子產(chǎn)品尺寸和制造成本的壓力促使制造商尋找更好的解決方案,因此PCB就誕生了。
PCB
PCB是印刷電路板的縮寫,是一塊具有將各個(gè)點(diǎn)連接在一起的線和焊盤的電路板。在上圖中,存在將各種連接器和組件相互電氣連接的跡線。PCB 允許在物理設(shè)備之間路由信號和電源。焊料是在 PCB 表面和電子元件之間建立電氣連接的金屬。作為金屬,焊料還可以用作牢固的機(jī)械粘合劑。
二、PCB組成結(jié)構(gòu)
PCB 有點(diǎn)像千層蛋糕,因?yàn)橛胁煌牧系慕惶鎸?/strong>,這些材料通過加熱和粘合劑層壓在一起,從而形成一個(gè)單一的物體。
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PCB組成結(jié)構(gòu)
1、FR4
基材通常是玻璃纖維。通常來說玻璃纖維最常見的代號是“FR4”。這種實(shí)心內(nèi)核為 PCB 提供了剛性和厚度,還有基于柔性高溫塑料(Kapton 或同等材料)的柔性 PCB。
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穿孔板
更便宜的 PCB 和穿孔板(如上所示)將由其他材料制成,例如環(huán)氧樹脂或酚醛塑料,它們缺乏 FR4 的耐用性,但價(jià)格便宜得多。當(dāng)你焊接時(shí),通常會(huì)聞到一種非常獨(dú)特的氣味,這些類型的基板通常也用于低端消費(fèi)電子產(chǎn)品。
酚醛樹脂的熱分解溫度較低,當(dāng)烙鐵在電路板上放置時(shí)間過長時(shí),會(huì)導(dǎo)致它們分層、冒煙和燒焦。
2、銅層
下一層是薄銅箔,通過加熱和粘合劑將其層壓到電路板上。在普通的雙面 PCB 上,銅被涂在基板的兩面。在成本較低的電子產(chǎn)品中,PCB 可能只有一側(cè)有銅。當(dāng)我們提到雙面或2 層板時(shí),我們指的是烤寬面條中銅層 (2) 的數(shù)量。這可以少至 1 層或多至 16 層或更多。
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PCB 裸露銅,無阻焊層或絲印
銅厚度可能會(huì)有所不同,并按重量指定,單位為盎司/平方英尺。絕大多數(shù) PCB 每平方英尺含 1 盎司銅,但一些處理非常高功率的 PCB 可能使用 2 或 3 盎司銅。每平方盎司相當(dāng)于約 35 微米或千分之 1.4 英寸的銅厚度。
3、阻焊層
銅箔頂部的層稱為阻焊層。通常為 PCB 賦予綠色(但也有其他的顏色)。阻焊層覆蓋在銅層上,以防止銅跡線意外接觸其他金屬、焊料或?qū)щ娢弧?/strong>該層可幫助用戶焊接到正確的位置并防止焊接跳線。
在下面的示例中,綠色阻焊層應(yīng)用于 PCB 的大部分,覆蓋了細(xì)小的走線,但使銀環(huán)和 SMD 焊盤暴露在外,以便進(jìn)行焊接。
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PCB阻焊層
阻焊層最常見的顏色是綠色,但還有很多其他的顏色。例如:藍(lán)色、紅色、白色。
4、絲印
白色絲印層應(yīng)用在阻焊層的頂部。絲網(wǎng)印刷在 PCB 上添加了字母、數(shù)字和符號,以便于組裝和指示,以便人們更好地理解電路板。我們經(jīng)常使用絲印標(biāo)簽來標(biāo)明每個(gè)引腳或 LED 的功能。
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絲印最常見的是白色,但可以使用任何顏色的墨水。黑色、灰色、紅色,甚至黃色的絲印顏色被廣泛使用,但是通常來說比較少見,就是一塊PCB上有多種顏色的PCB。
三、PCB專業(yè)術(shù)語
1、環(huán)形環(huán)
PCB 中電鍍通孔周圍的銅環(huán)。
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環(huán)形圈
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環(huán)形圈
2、DRC
設(shè)計(jì)規(guī)則檢查。對設(shè)計(jì)進(jìn)行軟件檢查,以確保設(shè)計(jì)不包含錯(cuò)誤,例如走線接觸不當(dāng)、走線太細(xì)或鉆孔太小。
3、鉆孔命中
在設(shè)計(jì)中應(yīng)該鉆孔的位置,或者它們實(shí)際在電路板上鉆孔的位置。由鈍鉆頭引起的鉆頭命中不準(zhǔn)確是一個(gè)常見的制造問題。
4、金手指
沿電路板邊緣外露的金屬焊盤,用于在兩塊電路板之間建立連接。
常見的例子是計(jì)算機(jī)擴(kuò)展板或內(nèi)存板以及較舊的基于盒式磁帶的視頻游戲的邊緣。
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PCB金手指
5、郵票孔
郵票孔用于將板與面板分開的 v-score 的替代方法。許多鉆孔集中在一起,形成一個(gè)薄弱點(diǎn),事后很容易打破板子。
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郵票孔
6、焊盤
電路板表面裸露的金屬部分,用于焊接元件。
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PTH(電鍍通孔)焊盤
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SMD(表面貼裝器件)焊盤
7、面板
一塊較大的電路板,由許多較小的電路板組成,這些電路板在使用前會(huì)被拆開。
自動(dòng)化電路板處理設(shè)備經(jīng)常在處理較小的電路板時(shí)出現(xiàn)問題,通過同時(shí)將多塊電路板聚集在一起,可以顯著加快處理速度。
8、粘貼模板
位于電路板上的薄金屬(有時(shí)是塑料)模板,允許在組裝過程中將焊膏沉積在特定區(qū)域。
9、取放
將元器件放置在電路板上的機(jī)器或過程。
10、平面
電路板上連續(xù)的銅塊,由邊界而不是路徑定義,通常也稱為“倒”。
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PCB 的各個(gè)部分沒有走線,而是接地
11、電鍍通孔
電路板上的一個(gè)孔,它有一個(gè)環(huán)形圈并且一直電鍍穿過電路板。可能是通孔組件的連接點(diǎn)、信號通過的過孔或安裝孔。
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插入PCB 的 PTH 電阻,準(zhǔn)備焊接
插入PCB 的 PTH 電阻,準(zhǔn)備焊接。電阻的腿穿過孔。鍍孔可以在 PCB 的正面和 PCB 的背面有連接到它們的跡線。
12、彈簧式觸點(diǎn)
彈簧式觸點(diǎn),用于為測試或編程目的進(jìn)行臨時(shí)連接。
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流行的帶尖頭的彈簧觸點(diǎn)
13、回流焊
熔化焊料以在焊盤和元件引線之間形成接頭。
14、絲網(wǎng)印刷
電路板上的字母、數(shù)字、符號和圖像。通常只有一種顏色可用,而且分辨率通常很低。
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絲印將此 LED 標(biāo)識為電源 LED
15、插槽
板上任何非圓形的孔,插槽可能會(huì)或可能不會(huì)被電鍍。插槽有時(shí)會(huì)增加電路板的成本,因?yàn)樗鼈冃枰~外的切割時(shí)間。
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復(fù)雜插槽,顯示了許多郵票孔
注意:槽的角不能做成完全正方形,因?yàn)樗鼈兪怯脠A形銑刀切割的。
16、焊膏
懸浮在凝膠介質(zhì)中的小焊錫球,在焊膏模板的幫助下,在放置元件之前將其施加到 PCB 上的表面安裝焊盤上。
在回流焊期間,焊膏中的焊料熔化,在焊盤和元件之間形成電氣和機(jī)械接頭。
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在放置元件之前不久,PCB 上的焊膏
17、焊錫膏
用于快速手焊帶有通孔元件的電路板的膏。通常包含少量熔化的焊料,將電路板快速浸入其中,在所有裸露的焊盤上留下焊點(diǎn)。
18、阻焊層
覆蓋在金屬上的一層保護(hù)材料,用于防止短路、腐蝕和其他問題。通常為綠色,但其他顏色(SparkFun 紅色、Arduino 藍(lán)色或 Apple 黑色)也是可能的。有時(shí)稱為“抵抗”。
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阻焊層覆蓋了信號走線,但留下了要焊接的焊盤
19、焊料跳線
連接電路板上組件上兩個(gè)相鄰引腳的一小塊焊料,根據(jù)設(shè)計(jì),焊接跳線可用于將兩個(gè)焊盤或引腳連接在一起,它還可能導(dǎo)致不必要的短路。
20、表面貼裝
允許將組件簡單地安裝在板上的構(gòu)造方法,不需要引線穿過板上的孔。這是當(dāng)今使用的主要組裝方法,可以快速輕松地組裝電路板。
21、散熱孔
用于將焊盤連接到平面的小跡線,如果焊盤沒有散熱,就很難使焊盤達(dá)到足夠高的溫度以形成良好的焊點(diǎn)。當(dāng)你嘗試焊接時(shí),散熱不當(dāng)?shù)暮副P會(huì)感覺“粘”,并且回流需要異常長的時(shí)間。
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帶有兩個(gè)小跡線(熱線)的焊盤將引腳連接到接地層。在右邊,一個(gè)沒有熱量的過孔將它完全連接到地平面
22、Thieving
陰影線、網(wǎng)格線或銅點(diǎn)留在沒有平面或跡線的電路板區(qū)域。降低蝕刻難度,因?yàn)樵诓壑腥コ恍枰你~所需的時(shí)間更少。
23、跡線
電路板上銅的連續(xù)路徑。
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將復(fù)位焊盤連接到板上其他地方的小跡線。更大、更粗的跡線連接到5V電源引腳
24、V-score
通過板的部分切割,使板可以很容易地沿著一條線折斷。
25、過孔
電路板上用于將信號從一層傳遞到另一層的孔。帳篷過孔被阻焊層覆蓋,以防止它們被焊接到。要連接連接器和組件的過孔通常沒有遮蓋(未覆蓋),因此可以輕松焊接。
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同一 PCB 的正面和背面顯示了一個(gè)帳篷狀的過孔
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過孔
同一 PCB 的正面和背面顯示了一個(gè)帳篷狀的過孔。該過孔將信號從 PCB 的正面通過電路板的中間帶到背面。
26、波峰焊
一種用于帶有通孔元件的電路板的焊接方法,其中電路板通過熔融焊料的駐波,粘附在裸露的焊盤和元件引線上。
四、如何設(shè)計(jì)PCB?
關(guān)于PCB設(shè)計(jì)涉及的非常廣,不是一下子能講清楚的,這里有一些建議。
1、查找 CAD 軟件包
市場上有許多用于 PCB 設(shè)計(jì)的低成本或免費(fèi)選項(xiàng)。在選擇時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
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易于使用嗎?如果使用起來很難上手,就沒有那么想去用了。
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功能齊全嗎?有一些可以能會(huì)有一些設(shè)計(jì),比如:層數(shù)、組件數(shù)量,電路板尺寸等,大部分都會(huì)允許付費(fèi)升級功能。
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可轉(zhuǎn)換性?有一些免費(fèi)程序不允許導(dǎo)出或者轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)。
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是不是有很多人使用該軟件包?使用的人越多,你就越有可能找包含所需部件的現(xiàn)成庫。
2、學(xué)習(xí)別人的布局
這個(gè)是最直接的,學(xué)習(xí)別人的布局,研究別人都是怎么做的。尤其是現(xiàn)在網(wǎng)上有很多開源資料,拿來學(xué)習(xí),可以學(xué)到很多東西。
3、練習(xí),練習(xí),再練習(xí)
4、降低自己的預(yù)期
剛開始設(shè)計(jì)的第一個(gè)電路板肯定有很多問題,可能你設(shè)計(jì)到第20個(gè)電路板,還會(huì)有問題,這個(gè)時(shí)候就需要調(diào)整好自己的心態(tài),有問題是正常的。
5、原理圖
在沒有良好原理圖的情況下,設(shè)計(jì)電路板通常或多或少都有一點(diǎn)問題。所以原理圖還是非常重要的。
以上就是關(guān)于PCB 的知識,希望大家多多支持。
原文鏈接:
https://learn.sparkfun.com/tutorials/pcb-basics/all
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