什么是印刷電路板(PCB)?
簡而言之,印刷電路板(PCB)為完成某項(xiàng)工作所需的所有必要電氣組件提供了基礎(chǔ)。通過導(dǎo)電軌跡,焊盤和將各個(gè)點(diǎn)連接在一起的其他功能,PCB可以在物理設(shè)備之間路由信號和電源。PCB提供了使電子組件工作的基礎(chǔ),幾乎在所有的電子產(chǎn)品中都可以找到PCB。
PCB的發(fā)展
在開發(fā)當(dāng)前的PCB制造方法之前,電路是通過耗時(shí)的點(diǎn)對點(diǎn)布線方法構(gòu)造的。所有必要的組件都被連接在一起,看上去就像是一團(tuán)亂麻。
這樣不僅制造電路所需的工作量大,而且電路笨重、易損壞且昂貴。此外,由于所有組件都是通過電線連接的,因此隨著電線絕緣層開始老化和破裂,電線接頭處經(jīng)常會出現(xiàn)故障,從而導(dǎo)致短路。
顯然,需要一種更好的方法。
隨著電子產(chǎn)品從真空管和繼電器轉(zhuǎn)移到硅和集成電路,電子部件的尺寸和成本開始下降。電子產(chǎn)品在消費(fèi)品中變得越來越普遍,減小電子產(chǎn)品尺寸和制造成本的壓力促使制造商尋找更好的解決方案。現(xiàn)代PCB因此誕生了!
PCB由什么制成?
PCB由多層材料組成,每種材料都有不同的用途,它們通過加熱和粘合劑層壓在一起以形成單個(gè)物體,有點(diǎn)像千層面。
基材 (FR4)
基材通常是玻璃纖維,最常見的類型是“ FR4”。當(dāng)使用其他基礎(chǔ)材料時(shí),許多基礎(chǔ)材料缺乏FR4提供的耐用性。該實(shí)心芯為PCB提供了剛度和厚度,并為其他層提供了絕緣。對于剛性較低的PCB,可以使用柔性高溫塑料(Kapton或同等材料)作為基礎(chǔ)。
銅
下一層是薄銅箔。根據(jù)印刷電路板的要求,銅可以應(yīng)用于基板的一側(cè)或兩側(cè)。銅層的數(shù)量決定了板的類型,雙面板或雙層板的基板兩側(cè)都有銅,而單面板只有一側(cè)有銅。在典型的電路板中,你會發(fā)現(xiàn)從1層到16層的銅,其中2層是最常見的。
銅層為PCB提供導(dǎo)電性?;瘜W(xué)蝕刻將銅分為多條導(dǎo)線(稱為走線),連接焊盤以及構(gòu)成PCB上電路基礎(chǔ)的其他功能。這些走線代替了舊版本中使用的電線,并且通過空氣和基板材料相互絕緣。
阻焊層
接下來是一層阻焊層。阻焊層通常是綠色,但也可以是任何其它顏色。
阻焊劑用于使銅走線絕緣,以免意外與其他金屬、焊料或?qū)щ娫亟佑|。阻焊層覆蓋了電路板上的大部分區(qū)域,包括小的走線,但保留了小的環(huán)和焊盤,以便用戶根據(jù)需要進(jìn)行焊接。
絲印
阻焊層上方是絲網(wǎng)印刷層。該層純粹是出于美觀目的,在PCB上添加字母、數(shù)字和符號,以使組裝更容易并使人更容易理解該板。絲網(wǎng)印刷通常用于指示每個(gè)引腳或LED的功能。絲網(wǎng)印刷通常是白色的,但也可以使用任何墨水顏色。
PCB與開發(fā)板有什么不同?
現(xiàn)在您對PCB有了更好的了解,您可能會問,“但是PCB與開發(fā)板之間有什么區(qū)別?”
簡而言之,開發(fā)板(例如Raspberry Pi,micro:bit和Arduino)是PCBS,其中包含微處理器或微控制器,并且為開發(fā)板提供立即可用的最少支持,而不必花費(fèi)時(shí)間開發(fā)其他硬件。
換句話說,開發(fā)板是添加了一些額外硬件和軟件的PCB。
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