PCB印制電路板的基礎(chǔ)知識(shí)普及教程

1印制電路板的基礎(chǔ)知識(shí)印制電路板英文簡(jiǎn)稱為PCB（PrintedCircleBoard）如圖3-2所示。印制電路板的結(jié)構(gòu)原理為：在塑料板上印制導(dǎo)電銅箔，用銅箔取代導(dǎo)線，只要將各種元件安裝在印制電路板上，銅箔就可以將它們連接起來(lái)組成一個(gè)電路。圖3-2PCB板1．印制電路板的種類根據(jù)層數(shù)分類，印制電路板可分為單面板、雙面板和多層板。（l）單面板單面印制電路板只有一面有導(dǎo)電銅箔，另一面沒(méi)有。在使用單面板時(shí)，通常在沒(méi)有導(dǎo)電銅箔的一面安裝元件，將元件引腳通過(guò)插孔穿到有導(dǎo)山銅箔的一面，導(dǎo)電銅箔將元件引腳連接起來(lái)就可以構(gòu)成電路或電子設(shè)備。單面板成本低，但因?yàn)橹挥幸幻嬗袑?dǎo)電銅箔，不適用于復(fù)雜的電子設(shè)備。（2）雙面板雙面板包括兩層：頂層（TopLayer）和底層（BottomLayer）。與單面板不同，雙面板的兩層都有導(dǎo)電銅箔，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-3所示。雙面板的每層都可以直接焊接元件，兩層之間可以通過(guò)穿過(guò)的元件引腳連接，也可以通過(guò)過(guò)孔實(shí)現(xiàn)連接。過(guò)孔是一種穿透印制電路板并將兩層的銅箔連接起來(lái)的金屬化導(dǎo)電圓孔。圖3-3雙面板（3）多層板多層板是具有多個(gè)導(dǎo)電層的電路板。多層板的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-4所示。它除了具有雙面板一樣的頂層和底層外，在內(nèi)部還有導(dǎo)電層，內(nèi)部層一般為電源或接地層，頂層和底層通過(guò)過(guò)孔與內(nèi)部的導(dǎo)電層相連接。多層板一般是將多個(gè)雙面板采用壓合工藝制作而成的，適用于復(fù)雜的電路系統(tǒng)。圖3-4多層板2．元件的封裝印制電路板是用來(lái)安裝元件的，而同類型的元件，如電阻，即使阻值一樣，也有大小之分。因而在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，就要求印制電路板上大體積元件焊接孔的孔徑要大、距離要遠(yuǎn)。為了使印制電路板生產(chǎn)廠家生產(chǎn)出來(lái)的印制電路板可以安裝大小和形狀符合要求的各種元件，要求在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，用銅箔表示導(dǎo)線，而用與實(shí)際元件形狀和大小相關(guān)的符號(hào)表示元件。這里的形狀與大小是指實(shí)際元件在印制電路板上的投影。這種與實(shí)際元件形狀和大小相同的投影符號(hào)稱為元件封裝。例如，電解電容的投影是一個(gè)圓形，那么其元件封裝就是一個(gè)圓形符號(hào)。（l）元件封裝的分類按照元件安裝方式，元件封裝可以分為直插式和表面粘貼式兩大類。典型直插式元件封裝外型及其PCB板上的焊接點(diǎn)如圖3-5所示。直插式元件焊接時(shí)先要將元件引腳插入焊盤通孔中，然后再焊錫。由于焊點(diǎn)過(guò)孔貫穿整個(gè)電路板，所以其焊盤中心必須有通孔，焊盤至少占用兩層電路板。

圖3-5穿孔安裝式元件外型及其PCB焊盤典型的表面粘貼式封裝的PCB圖如圖3-6所示。此類封裝的焊盤只限于表面板層，即頂層或底層，采用這種封裝的元件的引腳占用板上的空間小，不影響其他層的布線，一般引腳比較多的元件常采用這種封裝形式，但是這種封裝的元件手工焊接難度相對(duì)較大，多用于大批量機(jī)器生產(chǎn)。圖3-6表面粘貼式封裝的器件外型及其PCB焊盤（2）元件封裝的編號(hào)常見(jiàn)元件封裝的編號(hào)原則為：元件封裝類型+焊盤距離（焊盤數(shù)）+元件外型尺寸。可以根據(jù)元件的編號(hào)來(lái)判斷元件封裝的規(guī)格。例如有極性的電解電容，其封裝為RB.2-.4，其中“.2”為焊盤間距，“.4”為電容圓筒的外徑，“RB7.6-15”表示極性電容類元件封裝，引腳間距為7.6mm，元件直徑為15mm。3．銅箔導(dǎo)線印制電路板以銅箔作為導(dǎo)線將安裝在電路板上的元件連接起來(lái)，所以銅箔導(dǎo)線簡(jiǎn)稱為導(dǎo)線（Track）。印制電路板的設(shè)計(jì)主要是布置銅箔導(dǎo)線。與銅箔導(dǎo)線類似的還有一種線，稱為飛線，又稱預(yù)拉線。飛線主要用于表示各個(gè)焊盤的連接關(guān)系，指引銅箔導(dǎo)線的布置，它不是實(shí)際的導(dǎo)線。4．焊盤焊盤的作用是在焊接元件時(shí)放置焊錫，將元件引腳與銅箔導(dǎo)線連接起來(lái)。焊盤的形式有圓形、方形和八角形，常見(jiàn)的焊盤如圖3-7所示。焊盤有針腳式和表面粘貼式兩種，表面粘貼式焊盤無(wú)須鉆孔；而針腳式焊盤要求鉆孔，它有過(guò)孔直徑和焊盤直徑兩個(gè)參數(shù)。在設(shè)計(jì)焊盤時(shí)，要考慮到元件形狀、引腳大小、安裝形式、受力及振動(dòng)大小等情況。例如，如果某個(gè)焊盤通過(guò)電流大、受力大并且易發(fā)熱，可設(shè)計(jì)成淚滴狀（后面章節(jié)會(huì)介紹）。圖3-7常見(jiàn)焊盤5．助焊膜和阻焊膜為了使印制電路板的焊盤更容易粘上焊錫，通常在焊盤上涂一層助焊膜。另外，為了防止印制電路板不應(yīng)粘上焊錫的銅箔不小心粘上焊錫，在這些銅箔上一般要涂一層絕緣層（通常是綠色透明的膜），這層膜稱為阻焊膜。6．過(guò)孔雙面板和多層板有兩個(gè)以上的導(dǎo)電層，導(dǎo)電層之間相互絕緣，如果需要將某一層和另一層進(jìn)行電氣連接，可以通過(guò)過(guò)孔實(shí)現(xiàn)。過(guò)孔的制作方法為：在多層需要連接處鉆一個(gè)孔，然后在孔的孔壁上沉積導(dǎo)電金屬（又稱電鍍），這樣就可以將不同的導(dǎo)電層連接起來(lái)。過(guò)孔主要有穿透式和盲過(guò)式街中問(wèn)劍繽3-8所示。穿透式過(guò)孔從頂層一直通到底層，而盲過(guò)孔可以從頂層通到內(nèi)層，也可以從底層通到內(nèi)層。過(guò)孔有內(nèi)徑和外徑兩個(gè)參數(shù)