PCB制板基础知识

一、PCB概念

PCB（PrintedCircuitBoard），中文名称为 印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。

二、PCB在各种电子设备中作用和功能

1.焊盘：提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支撑。

2.走线：实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接（信号传输）。提供所要求的电气特性，如特性阻抗等。

3.绿油和丝印：为自动装配提供阻焊图形，为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

三、PCB技术发展概要

从1903年至今,若以PCB组装技术的应用和发展角度来看,可分为三个阶段

1、通孔插装技术(THT)阶段PCB

1.金属化孔的作用：

(1).电气互连---信号传输

(2).支撑元器件---引脚尺寸限制通孔尺寸的缩小

a.引脚的刚性

b.自动化插装的要求

2.提高密度的途径

(1)减小器件孔的尺寸，但受到元件引脚的刚性及插装精度的限制，孔径≥0.8mm

(2)缩小线宽/间距：0.3mm—0.2mm—0.15mm—0.1mm

(3)增加层数：单面—双面—4层—6层—8层—10层—12层—64层

2、表面安装技术（SMT）阶段PCB

1.导通孔的作用：仅起到电气互连的作用，孔径可以尽可能的小，堵上孔也可以。

2.提高密度的主要途径

(1).过孔尺寸急剧减小：0.8mm—0.5mm—0.4mm—0.3mm—0.25mm

(2).过孔的结构发生本质变化：

a.埋盲孔结构优点：提高布线密度1/3以上、减小PCB尺寸或减少层数、提高可靠性、改善了特性阻抗控制，减小了串扰、噪声或失真（因线短，孔小）

b.盘内孔（hole in pad）消除了中继孔及连线

(3)薄型化：双面板：1.6mm—1.0mm—0.8mm—0.5mm

(4)PCB平整度：

a.概念：PCB板基板翘曲度和PCB板面上连接盘表面的共面性。

b.PCB翘曲度是由于热、机械引起残留应力的综合结果

c.连接盘的表面涂层：HASL、化学镀NI/AU、电镀NI/AU…

3 芯片级封装(CSP)阶段PCB

CSP开始进入急剧的变革于发展之中,推动PCB技术不断向前发展，PCB工业将走向激光时代和纳米时代。

pcb线路板基础知识-实战篇

1.过孔-双层板的连接通道

这个是之前最摸不着头脑的环节.拿到一个PCB就会发现上面有很多针尖大的小洞洞,这个就是过孔.其结构如下.

图1.1 过孔

过孔的作用主要是连接导通正反两个板面上的铜线,大多数的过孔是图中的红色区域.当正面的导线由于交错不好排布的时候,就可以使用过孔.就像"立交桥"一样,将二维平面的布线转化到三维立体空间中.蓝色区域的过孔主要是将正反两面的铜板相连接,以达到"共地"的效果.

下图清晰的展示了过孔的结构，孔洞部分的铜一般用电解还原的方法得到.

2.焊盘-居然可以用来识别正负极

焊盘用于元器件引脚的焊接.其尺寸比过孔要大.有趣的是焊盘不仅仅有圆的形状,也有方的形状,一般方形的焊盘代表高电压的引脚(之前一直没有关注到这个细节,哈哈)

图2.1 方形焊盘和圆形焊盘

上图中还有一个小细节就是有些圆形焊盘是十字形的,这就将引脚直接接地了，PCB板上的接地其实就是接负极,大面积的铜板都是和电源的负极相连的.这就保证了所有的GND引脚都是共地哒。

3.常用的电子元器件

最常用的电阻就不放图了,现在主要用的是贴片电阻,很少有直插电阻了。

晶振-电路板的心脏,上面的数字代表频率

图3.1 晶振

电容,有黑色圆柱形,也有扁扁的形状

数码管,当然现在很多直接用显示屏了

蜂鸣器

四引脚开关-图中颜色相同的引脚相连接.

4.PCB封装

所谓PCB封装就是把实际的电子元器件,芯片等各种参数(如元器件大小和长宽、管脚间距等)用图片形式表现出来,以便可以在画PCB图时进行调用。

PCB分装按照安装方式来区分,可以分为贴片器件、插装器件、特殊器件(沉板器件)

5.丝印-来刻上的名字吧

设计完一个PCB,最后在成品上自己的名字、工作室的logo,满足感爆棚有木有.当然丝印最主要的作用还是表示相应的元器件标号.PCB设计好之后,可以用一张A4纸打印下来放上元器件看看是否有遮挡,字体大小是否合适.其中常见的标识有:

R(resistance)电阻

U(unit)单元模块/集成电路

C(capacitance)电容

Q三级管

X晶振

6.结束语

个人认为,所有使用PCB的人都应该学习一下PCB的制作,包括电路的设计、AltiumDesign/Protel、焊接电路板等等.也许你永远都不需要自己制作一个电路板,但是有了这些知识可以让你更快的熟悉板子的电路、为编写程序做好准备。

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