印刷电路板基础知识
印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)是一种电子元件的载体,用于连接和固定电子元件,提供电子信号的传输和供电。下面是印刷电路板的基础知识:
1. 印刷电路板的结构
印刷电路板的结构可以分为单面板、双面板和多层板三种。单面板是一种一面有覆铜,另一面没有覆铜的电路板,用户只可以在覆铜的一面布线并放置元件。双面板包括顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer)两层,顶层一般为元件面,底层一般为焊锡层面。多层板就是包含了多个工作层或电源层的电路板,一般指三层以上的电路板。
2. 元件封装
元件封装是指元件焊接到电路板时所指的外观和焊盘位置。元件封装可以分为针脚式元件封装(直插式)和SMT(表面贴片技术)元件封装两种。元件封装的编号一般为元件类型 + 焊盘距离(焊盘数)+ 元件外形尺寸。
3. 铜膜导线
铜膜导线也称铜膜走线,用于连接各个焊盘,是PCB最重要的部分。PCB设计都是围绕如何布置导线来进行的。
4. 助焊膜和阻焊膜
助焊膜是涂于焊盘上提高可焊性能的一层膜,也就是在绿色板子上比焊盘略大的浅色圆。阻焊膜的情况正好相反,为了使制成的板子适应波峰焊等焊接形式,要求板子上非焊盘处的铜箔不能粘锡。
5. 层
PCB的层不是虚拟的,而是PCB材料本身实实在在的铜箔层。例如,现在的计算机主板所用的PCB材料大多数在4层以上,这些层因加工相对困难而大多用于设计走线较为简单的电源层和地层(Power和Ground),并常用大面积填充(如Fill)的办法来布线。
6. 焊盘和过孔
焊盘的作用是放置焊锡、连接导线和元件引脚。焊盘有圆、方、椭圆、矩形等形状。焊盘自行编辑的原则:形状上长短不一致时,要考虑连线宽度与焊盘特定边长的大小差异不能过大。
过孔(Via)为连通各层之间的线路,在各层需要连通的导线的交汇处钻一个公共孔,这就是过孔。过孔有三种,即从顶层贯穿到地层的穿透式过孔、从顶层通到内层或从内层通到底层的盲过孔,以及内层间的隐藏过孔。
7. 丝印层
丝印层(Silkscreen Top/Bottom)是为了方便电路的安装和维修,在PCB的上下两表面印上所需要的标志图案和文字代号等,例如元件标号、称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等。
8. 覆铜
对于抗干扰要求比较高的PCB,常常需要在PCB上覆铜,覆铜可以有效的实现PCB的信号屏蔽作用,提高PCB的可靠性。