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電路板基礎(chǔ)知識(shí)

2017年02月06日09:33 PCB SMT

印刷電路板(Printed circuit board,PCB)幾乎會(huì)出現(xiàn)在每一種電子設(shè)備當(dāng)中。如果在某樣設(shè)備中有電子零件,那么它們也都是鑲在大小各異的PCB上。除了固定各種小零件外,PCB電路板的主要功能是提供上頭各項(xiàng)零件的相互電氣連接。隨著電子設(shè)備越來(lái)越復(fù)雜,需要的零件越來(lái)越多,PCB上頭的線(xiàn)路與零件也越來(lái)越密集了。 標(biāo)準(zhǔn)的PCB長(zhǎng)得就像這樣。裸板(上頭沒(méi)有零件)也常被稱(chēng)為「印刷線(xiàn)路板Printed Wiring Board(PWB)」。

板子本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材質(zhì)所制作成。在表面可以看到的細(xì)小線(xiàn)路材料是銅箔,原本銅箔是覆蓋在整個(gè)板子上的,而在制造過(guò)程中部份被蝕刻處理掉,留下來(lái)的部份就變成網(wǎng)狀的細(xì)小線(xiàn)路了。這些線(xiàn)路被稱(chēng)作導(dǎo)線(xiàn)(conductor pattern)或稱(chēng)布線(xiàn),并用來(lái)提供PCB上零件的電路連接。

為了將零件固定在PCB電路板上面,我們將它們的接腳直接焊在布線(xiàn)上。在最基本的PCB(單面板)上,零件都集中在其中一面,導(dǎo)線(xiàn)則都集中在另一面。這么一來(lái)我們就需要在板子上打洞,這樣接腳才能穿過(guò)板子到另一面,所以零件的接腳是焊在另一面上的。因?yàn)槿绱耍琍CB的正反面分別被稱(chēng)為零件面(Component Side)與焊接面(Solder Side)。

如果PCB上頭有某些零件,需要在制作完成后也可以拿掉或裝回去,那么該零件安裝時(shí)會(huì)用到插座(Socket)。由于插座是直接焊在板子上的,零件可以任意的拆裝。下面看到的是ZIF(Zero Insertion Force,零撥插力式)插座,它可以讓零件(這里指的是CPU)可以輕松插進(jìn)插座,也可以拆下來(lái)。插座旁的固定桿,可以在您插進(jìn)零件后將其固定。

如果要將兩塊PCB相互連結(jié),一般我們都會(huì)用到俗稱(chēng)「金手指」的邊接頭(edge connector)。金手指上包含了許多裸露的銅墊,這些銅墊事實(shí)上也是PCB布線(xiàn)的一部份。通常連接時(shí),我們將其中一片PCB上的金手指插進(jìn)另一片PCB上合適的插槽上(一般叫做擴(kuò)充槽Slot)。在計(jì)算機(jī)中,像是顯示卡,聲卡或是其它類(lèi)似的界面卡,都是借著金手指來(lái)與主機(jī)板連接的。

PCB上的綠色或是棕色,是阻焊漆(solder mask)的顏色。這層是絕緣的防護(hù)層,可以保護(hù)銅線(xiàn),也可以防止零件被焊到不正確的地方。在阻焊層上另外會(huì)印刷上一層絲網(wǎng)印刷面(silk screen)。通常在這上面會(huì)印上文字與符號(hào)(大多是白色的),以標(biāo)示出各零件在板子上的位置。絲網(wǎng)印刷面也被稱(chēng)作圖標(biāo)面(legend)。

單面板(Single-Sided Boards)

我們剛剛提到過(guò),在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,導(dǎo)線(xiàn)則集中在另一面上。因?yàn)閷?dǎo)線(xiàn)只出現(xiàn)在其中一面,所以我們就稱(chēng)這種PCB叫作單面板(Single-sided)。因?yàn)閱蚊姘逶谠O(shè)計(jì)線(xiàn)路上有許多嚴(yán)格的限制(因?yàn)橹挥幸幻?,布線(xiàn)間不能交叉而必須繞獨(dú)自的路徑),所以只有早期的電路才使用這類(lèi)的板子。

雙面板(Double-Sided Boards)

這種電路板的兩面都有布線(xiàn)。不過(guò)要用上兩面的導(dǎo)線(xiàn),必須要在兩面間有適當(dāng)?shù)碾娐愤B接才行。這種電路間的「橋梁」叫做導(dǎo)孔(via)。導(dǎo)孔是在PCB上,充滿(mǎn)或涂上金屬的小洞,它可以與兩面的導(dǎo)線(xiàn)相連接。因?yàn)殡p面板的面積比單面板大了一倍,而且因?yàn)椴季€(xiàn)可以互相交錯(cuò)(可以繞到另一面),它更適合用在比單面板更復(fù)雜的電路上。

多層板(Multi-Layer Boards)

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