什么是印刷电路板PCB
我们通常使用原理图来学习、分析和设计电气或电子电路,原理图是由线连接的元件符号组成的。这些符号代表了从基本的无源元件(如电阻或电容)到复杂的集成电路(如微控制器)的一切,这些线条代表了允许电流从电路的一个部分自由流动到另一个部分的传导通路。
所有的原理图都有一个共同点,那就是完全不能驱动电机,或闪烁LED,或过滤掉噪音,或做任何其他有用和有趣的事情。毕竟,示意图只是一幅图画。要真正用电路完成某些事情,我们需要把电路原理图转换成物理组件和物理互连。简单的原理图通常可以在面板上实现,但绝大多数电路设计以印刷电路板(简称PCB)的形式进入物理领域。
PCB的结构
一个非常基本的印刷电路板是一个平面,刚性,绝缘材料,有薄导电结构附着在一边。这些导电结构创造出由矩形、圆形和正方形组成的几何图案。又长又细的矩形起互连作用(例如,导线的等效作用),各种形状的矩形作为组件的连接点。
如图中所示的印刷电路板只有一个导电层。单层PCB是非常限制性的;电路实现将不能有效地利用可用的区域,并且设计者可能在创造必要的互连方面有困难。
加入额外的导电层使PCB更紧凑,更容易设计。两层板是对单层板的一个重大改进,大多数应用程序受益于至少有四层。四层板由顶层、底层和两个内层组成。(“顶”和“底”可能看起来不像典型的科学术语,但它们仍然是PCB设计和制造领域的官方名称。)
PCB堆叠
堆叠是多层PCB中导电层和绝缘层的安排。下面的侧视图图显示了四层板的堆叠。
导电材料的选择是铜。预浸料是一种用树脂预浸渍(因此得名)的绝缘材料,其芯(也是绝缘的)在成分上与预浸料相似。
我建议尽可能使用四层结构。一个四层板允许你献出一个内层的参考电位(即,地面)和另一个内层的电源电压。顶部,以及必要时的底部,将是一个组件层。这种安排有利于PCB设计,也有助于实现改进的电路性能。
理解PCB特性和术语
在讨论印刷电路板时,出现了相当多的专业词汇。本文描述PCB上的物理结构,并给出我们用来识别它们的词。导电互连称为导线,组件的连接点称为垫片(位于板表面的插脚)和通孔(插入板上的孔的插脚)。基本的PCB设计包括安排焊盘和通孔,以便组件可以正确安装,然后使用痕迹连接这些焊盘和通孔。并不是所有钻孔都用于通孔组件。我们经常需要将信号或电源电压从一个PCB层转移到另一个,这是通过称为过孔的小导电孔来完成的。许多PCB还包括安装孔,这些孔具有机械功能而不是电气功能,因此不需要电镀。这里的“电镀”一词指的是沉积在钻孔内部的导电材料。铜灌注是PCB层中填充导电材料的相对较大的部分。铜注可用于组件之间提供非常低的电阻或低电感连接,并改善热工性能。一个PCB层,完全由一个大的铜倒称为一个平面层。我们经常使用内层作为接地面,并通过在元件引脚旁边放置过孔来创建接地连接。通孔或通孔开始是一个铜圆,然后当钻头通过圆(理想情况下通过圆的中心)成为一个孔。环是指在钻孔后剩余的铜的宽度。印刷电路板包括各种“补充”信息,这些信息在设备的电气功能中没有作用。例如,参考指示符唯一地标识组件,点表示适当的组件方向,项目名称或序列号帮助我们跟踪在实验室中积累的许多电路板。我们将这些信息称为丝印。结论
希望这篇文章对印刷电路板的结构和特性提供了一个有趣的介绍。如果您希望我们在以后的文章中讨论任何与pcb相关的主题,请私信我们。
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