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技術資料

PCB基礎

  電子學中的關鍵概念之一是印刷電路板或PCB。它是如此基本,以至于人們經常忘記解釋PCB是什么。本教程將細分組成PCB的部分以及PCB世界中使用的一些常用術語。


  ClockIt套件中的空白PCB


  在接下來的幾頁中,我們將討論印刷電路板的組成,一些術語,組裝方法,并簡要討論創建新PCB的設計過程。


  建議閱讀


  在開始之前,您可能需要閱讀一些本教程中所基于的概念:


  什么是電?


  什么是電路?


  電壓,電流,電阻和歐姆定律


  連接器基礎


  焊接101-PTH


  什么是PCB?


  印刷電路板是最常用的名稱,但也可以稱為“印刷線路板”或“印刷線路卡”。在PCB出現之前,電路是通過費力的點對點布線過程構建的。當電線絕緣開始老化和破裂時,這會導致電線連接處頻繁發生故障和短路。


  ->繞線的質量


  線繞的發展是一項重大進步,線繞實際上是在每個連接點將一根細規格的線繞在柱子上,從而形成了高度耐用且易于更換的氣密連接。


  隨著電子產品從真空管和繼電器轉移到硅和集成電路,電子部件的尺寸和成本開始下降。電子產品在消費品中變得越來越普遍,減小電子產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。這樣就誕生了PCB。


  LilyPadPCB


  PCB是印刷電路板的首字母縮寫。它是具有將各個點連接在一起的線和焊盤的電路板。在上圖中,有跡線將各種連接器和組件相互電連接。PCB允許信號和電源在物理設備之間路由。焊料是在PCB表面和電子組件之間建立電連接的金屬。焊料是金屬,也可以用作牢固的機械粘合劑。


  組成


  PCB有點像層蛋糕或千層面—有交替交替的不同材料層,這些層通過加熱和粘接劑層壓在一起,從而得到一個單一的物體。


  讓我們從中間開始,并努力出路。


  FR4


  基材或基材通常是玻璃纖維。歷史上,這種玻璃纖維最常見的代號是“FR4”。該實心芯使PCB具有剛性和厚度。也有在柔性高溫塑料(Kapton或同等產品)上構建的柔性PCB。


  您會發現許多不同厚度的PCB。SparkFun產品最常見的厚度是1.6mm(0.063“)。我們的某些產品(LilyPad板和ArudinoProMicro板)使用0.8mm的板。


  穿孔板


  較便宜的PCB和穿孔板(如上所示)將由其他材料制成,例如環氧樹脂或酚醛樹脂,它們缺乏FR4的耐用性,但價格卻便宜得多。當您焊接到這種類型的PCB上時,您會知道您正在使用它-它們具有明顯的難聞氣味。這些類型的基板通常也出現在低端消費電子產品中。酚醛樹脂的熱分解溫度低,當烙鐵在板上放置時間過長時,會導致它們分層,冒煙和燒焦。


  下一層是薄銅箔,其通過加熱和粘合劑層壓到板上。在常見的雙面PCB上,將銅施加到基板的兩面。在成本較低的電子產品中,PCB的一側可能只有銅。當我們指的是雙面或2層板時,我們指的是千層面中的銅層數(2)??梢陨僦?層,最多16層或更多。


  PCB上裸露的銅


  PCB的銅裸露,無阻焊層或絲印。


  銅的厚度可以變化,并以重量為單位指定,以每平方英尺盎司為單位。絕大多數PCB每平方英尺具有1盎司銅,但是某些處理功率非常高的PCB可能使用2或3盎司銅。每盎司每盎司可轉化為約35微米或1.4英寸的銅厚度。


  阻焊膜


  銅箔頂部的層稱為阻焊層。該層使PCB呈綠色(或在SparkFun時為紅色)。它覆蓋在銅層上,以使銅走線與意外接觸的其他金屬,焊料或導電鉆頭絕緣。該層可幫助用戶將焊料焊接到正確的位置,并防止焊料跳線。


  在下面的示例中,綠色阻焊層應用于大部分PCB,覆蓋了細線,但保留了

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