PCB的結(jié)構(gòu)
最基本的印刷電路板是一塊平坦、堅(jiān)硬的絕緣材料,其一側(cè)附著有細(xì)薄的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。這些導(dǎo)電結(jié)構(gòu)形成了幾何圖案,包括矩形、圓形和正方形等。長而薄的矩形作為互連(即導(dǎo)線的等效物),而各種形狀則作為元件的連接點(diǎn)。
這是一個(gè)非?;镜腜CB示例。這塊電路板實(shí)際上是自制的;有關(guān)更多信息,請參閱AAC的家用PCB制作指南。
如圖所示的印刷電路板只有一層導(dǎo)電層。單層PCB非常受限;電路實(shí)現(xiàn)無法有效利用可用面積,且設(shè)計(jì)師可能難以創(chuàng)建必要的互連。
增加導(dǎo)電層可以使PCB更加緊湊且設(shè)計(jì)更加容易。雙層板比單層板有了很大改進(jìn),而大多數(shù)應(yīng)用都受益于至少有四層的電路板。四層板由頂層、底層和兩個(gè)內(nèi)部層組成。(“頂層”和“底層”可能看起來不像是典型的科學(xué)術(shù)語,但它們確實(shí)是PCB設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域的正式名稱。)
PCB堆疊
堆疊是多層PCB中導(dǎo)電層和絕緣層的排列。下面的側(cè)視圖顯示了四層板的堆疊結(jié)構(gòu)。
導(dǎo)電材料通常選擇銅。預(yù)浸料是一種預(yù)先浸漬(因此得名)有樹脂的絕緣材料,而芯板(也是絕緣的)的組成與預(yù)浸料相似。
我建議盡可能使用四層結(jié)構(gòu)。四層板允許你將一層內(nèi)部層用于參考電位(即接地),另一層內(nèi)部層用于電源電壓。頂層,以及必要時(shí)的底層,將是元件層。這種安排有助于PCB設(shè)計(jì),也有助于你實(shí)現(xiàn)更好的電路性能。
了解PCB特性和術(shù)語
在討論印刷電路板時(shí),會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)多的專業(yè)詞匯。本節(jié)描述了PCB上發(fā)現(xiàn)的物理結(jié)構(gòu),并給出了我們用來識別它們的術(shù)語。
導(dǎo)電互連稱為跡線,元件的連接點(diǎn)稱為焊盤(對于放置在板表面的引腳)和通孔(對于插入板中鉆出的孔的引腳)?;镜腜CB設(shè)計(jì)包括安排焊盤和通孔,以便正確安裝元件,然后使用跡線連接這些焊盤和通孔。
并非所有鉆出的孔都用于通孔元件。我們經(jīng)常需要將信號或電源電壓從PCB的一層傳輸?shù)搅硪粚?,這是通過使用稱為過孔的小導(dǎo)電孔來實(shí)現(xiàn)的。
許多PCB還包括安裝孔,它們具有機(jī)械功能而非電氣功能,因此不需要鍍層。此處的“鍍層”一詞指的是沉積在鉆孔內(nèi)壁上的導(dǎo)電材料。
銅填充是PCB層中相對較大的部分,填充有導(dǎo)電材料。銅填充可用于在元件之間提供非常低電阻或低電感的連接,并改善熱性能。
完全由一大塊銅填充的PCB層稱為平面層。我們經(jīng)常將內(nèi)部層用作接地平面,并通過在元件引腳旁邊放置過孔來創(chuàng)建接地連接。
通孔或過孔最初是一個(gè)銅圈,當(dāng)鉆頭穿過該圈(理想情況下穿過圓圈的中心)時(shí),它變成一個(gè)孔。術(shù)語“環(huán)寬”指的是鉆孔后剩余的銅的寬度。
印刷電路板包含各種“補(bǔ)充”信息,這些信息在設(shè)備的電氣功能中不起作用。例如,參考指示符唯一地標(biāo)識元件,點(diǎn)表示正確的元件方向,而項(xiàng)目標(biāo)題或序列號則有助于我們跟蹤實(shí)驗(yàn)室中積累的許多電路板。我們將這些信息稱為絲印層。