初识 PCB
一、什么是 PCB?
PCB 即 Printed Circuit Board 的简写,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。
1、PCB 的历史 印制电路板的发明者是奥地利人保罗·爱斯勒(Paul
Eisler),他于 1936 年在一个收音机装置内采用了印刷电路板。1943 年,美国
人将该技术大量使用于军用收音机内。1948 年,美国正式认可这个发明用于商业
用途。自 20 世纪 50 年代中期起,印刷电路版技术才开始被广泛采用。
在印制电路板出现之前,电子元器件之间的互连都是依靠电线直接连接实现
的。而现在,电路面包板只是作为有效的实验工具而存在;印刷电路板在电子工
业中已经占据了绝对统治的地位。
2、PCB 绘制 印制电路板的设计是以电路原理图为根据,实现电路设计
者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设计,需要考虑外部连接的布局、
内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各
种因素。优秀的版图设计可以节约生产成本,达到良好的电路性能和散热性能。
简单的版图设计可以用手工实现,复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计
(CAD)实现。
3、PCB 的分类
根据电路层数分类:分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为 4
层板或 6 层板,复杂的多层板可达十几层。
根据软硬进行分类:分为普通电路板和柔性电路板。
4、PCB 制作
首先:PCB(印刷电路板)的原料是什么呢?大家知道有种东西叫"玻璃纤维
"吧,这种材料我们在日常生活中出处可见,比如防火布、防火毡的核心就是玻
璃纤维,玻璃纤维很容易和树脂相结合,我们把结构紧密、强度高的玻纤布浸入
树脂中,硬化就得到了隔热绝缘、不易弯曲的 PCB 基板了--如果把 PCB 板折断,
边缘是发白分层,足以证明材质为树脂玻纤。
然后呢?光是绝缘板我们可不能传递电信号,于是需要在表面覆铜。所以我
们把 PCB 板也称之为覆铜基板。 覆铜工艺很简单,一般可以用压延与电解的办
法制造,所谓压延就是将高纯度(>99.98%)的铜用碾压法贴在 PCB 基板上--
因为环氧树脂与铜箔有极好的粘合性,铜箔的附着强度和工作温度较高,可以在
260℃的熔锡中浸焊而无起泡。通常厂里对铜箔的厚度有很严格的要求,一般在
0.3mil 和 3mil 之间,有专用的铜箔厚度测试仪检验其品质。
为什么要让铜箔这么薄呢?主要是基于两个理由:一个是均匀的铜箔可以有
非常均匀的电阻温度系数,介电常数低,这样能让信号传输损失更小,这和电容
要求不同,电容要求介电常数高,这样才能在有限体积下容纳更高的容量,电容
为什么比铝电容个头要小,归根结底是介电常数高啊!其次,薄铜箔通过大电流
情况下温升较小,这对于散热和元件寿命都是有很大好处的。