印刷电路板

印刷电路板(PCB),机械地支撑和电连接的电气电子元件使用的导电轨道,其它特征蚀刻从铜的一个或多个片材层合到和/或片材层之间的非导电衬底。通常将组件焊接到PCB上,以将它们电连接并机械固定在印刷电路板上。

除最简单的电子产品外,所有其他产品均使用印刷电路板。它们还用于某些电气产品中,例如无源开关盒。

印刷电路板的替代品包括绕线和点对点结构,它们曾经很流行,但现在很少使用。印刷电路板需要额外的设计工作来布置电路,但是制造和组装可以自动化电子计算机辅助设计软件可用于完成大部分布局工作。与PCB一起批量生产的电路比其他布线方法更便宜、更快捷,因为组件安装和布线只需一次操作。可以同时制造大量印刷电路板,并且布局仅需完成一次。也可以手工制作少量PCB,从而降低收益。

印刷电路板

印刷电路板可以是单面的(一个铜层),双面的(一个基底层的两面都有两个铜层)或多层(铜的外层和内层,与基底层交替)。多层PCB允许更高的组件密度,因为否则在内层上的电路走线会占用组件之间的表面空间。具有两个以上,尤其是四个以上的铜平面的多层PCB的普及与表面安装技术的采用同时进行。但是,多层印刷电路板使电路的维修,分析和现场修改变得更加困难,通常不切实际。

印刷电路板的特性

印刷电路板的设计

最初,PCB是通过在透明的聚酯薄膜片上创建光掩模(通常是真实尺寸的两倍或四倍)来手动设计的。从示意图开始,将组件引脚焊盘布置在聚酯薄膜上,然后走线走线以连接焊盘。通用组件脚印的摩擦式干式转印可提高效率。用自粘胶带制作痕迹。聚酯薄膜上的预印非复制网格有助于布局。将完成的光掩模光刻复制到空白覆铜板上的光致抗蚀剂涂层上。

现代印刷电路板设计有专用的布局软件,通常按以下步骤操作:

  1. 通过电子设计自动化(EDA)工具进行原理图捕获。
  2. 卡的尺寸和模板取决于所需的电路和PCB的外壳。
  3. 确定组件和散热器的位置。
  4. 确定印刷电路板的层堆叠,取决于复杂程度,一层到几十层。确定接地平面和电源平面。电源平面是接地平面的对侧,并且在为安装在PCB上的电路提供DC电源的同时,它还充当AC信号地。信号互连位于信号平面上。信号平面可以在外层和内层。为了获得最佳的EMI性能,高频信号在电源或接地层之间的内部层中路由。
  5. 线路阻抗由电介质层厚度,布线铜厚度和走线宽度决定。在差分信号的情况下,也应考虑走线分离。微带线、带状线或双带状线可用于路由信号。
  6. 组件已放置。考虑了散热因素和几何形状。标记通孔和土地。
  7. 信号走线已布线。电子设计自动化工具通常会在电源和接地平面中自动创建间隙和连接。
  8. 生成Gerber文件用于制造。

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