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电路板的工作原理与组成
utmel | 2023-05-30 09:57:35    阅读:1016   发布文章

  电路板可称为印刷线路板或印刷电路板,英文名称为(Printed Circuit Board)PCB、(Flexible Printed Circuit board)FPC线路板(FPC线路板又称柔性线路板柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳的可挠性印刷电路板。电路板的名称有:陶瓷电路板,氧化铝陶瓷电路板,氮化铝陶瓷电路板,线路板,PCB板,铝基板,高频板,厚铜板,阻抗板,PCB,超薄线路板,超薄电路板,印刷(铜刻蚀技术)电路板等。

  1.工作原理

  电路板的工作原理是利用板基绝缘材料隔离开表面铜箔导电层,使得电流沿着预先设计好的路线在各种元器件中流动完成诸如做功、放大、衰减、调制、解调、编码等功能。

20230530电路板.jpg

图1 电路板

  2.组成

  电路板主要由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件沃特弗电路板之薄膜线路SMT贴片沃特弗电路板之薄膜线路SMT贴片、填充、电气边界等组成,各组成部分的主要功能如下:

  焊盘:用于焊接元器件引脚的金属孔。

  过孔:有金属过孔 和 非金属过孔,其中金属过孔用于连接各层之间元器件引脚。

  安装孔:用于固定电路板。

  导线:用于连接元器件引脚的电气网络铜膜。

  接插件:用于电路板之间连接的元器件。

  填充:用于地线网络的敷铜,可以有效的减小阻抗。

  电气边界:用于确定电路板的尺寸,所有电路板上的元器件都不能超过该边界。

20230530电路板的过孔结构.jpg

 图2 电路板的过孔结构

  3.分类

  线路板按层数来分的话分为单面板,双面板,和多层线路板三个大的分类。

  多层板:指具有三层以上的导电图形层与其间的绝缘材料以相隔层压而成,且其间导电图形按要求互连的印制板。多层线路板是电子信息技术向高速度、多功能、大容量、小体积、薄型化、轻量化方向发展的产物。

  单面板:在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面,所以就称这种PCB叫作单面线路板。单面板通常制作简单,造价低,但是缺点是无法应用于太复杂的产品上。

  双面板:是单面板的延伸,当单层布线不能满足电子产品的需要时,就要使用双面板了。双面都有覆铜有走线,并且可以通过过孔来导通两层之间的线路,使之形成所需要的网络连接。

  线路板按特性来分的话分为软板(FPC),硬板(PCB),软硬结合板(FPCB)。

20230530多层电路板.jpg

 图3 多层电路板

  4.工作层面

  电路板包括许多类型的工作层面,如信号层、防护层、丝印层、内部层等,各种层面的作用简要介绍如下:

  (1)防护层:主要用来确保电路板上不需要镀锡的地方不被镀锡,从而保证电路板运行的可靠性。其中Top Paste和Bottom Paste分别为顶层阻焊层和底层阻焊层;Top Solder和Bottom Solder分别为锡膏防护层和底层锡膏防护层。

  (2)信号层:主要用来放置元器件或布线。Protel DXP通常包含30个中间层,即Mid Layer1~Mid Layer30,中间层用来布置信号线,顶层和底层用来放置元器件或敷铜。

  (3)丝印层:主要用来在电路板上印上元器件的流水号、生产编号、公司名称等。

  (4)内部层:主要用来作为信号布线层,Protel DXP中共包含16个内部层。

  (5)其他层:主要包括4种类型的层。

  Drill Guide(钻孔方位层):主要用于印刷电路板上钻孔的位置。

  Keep-Out Layer(禁止布线层):主要用于绘制电路板的电气边框。

  Drill Drawing(钻孔绘图层):主要用于设定钻孔形状。

  Multi-Layer(多层):主要用于设置多面层。

20230530电路板工作层面.jpg

图4 电路板工作层面

  本文介绍了电路板的概念、工作原理、组成、分类以及工作层面。根据电路板的设计不同,价格会因为电路板的材料,电路板的层数,电路板的尺寸,每次生产的数量,生产的工艺,最小的线宽线距,最小的孔径以及孔的数量,特殊工艺等要求来决定。

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