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pcb是什么意思(最新PCB深度解读)

前言

PCB(printed circuit board),印制电路板,是整个电子产品的载体。上边布满了大大小小的焊盘和复杂的走线,让所有的器件通过电路连通在一起,PCB只是单纯指的板子本身。如果成为产品,贴上器件,就是经过了贴片后,就变成了PCBA(printed circuit board+Assembly)。

如下图,图1为PCB,图2为PCBA。

三分钟带你了解硬件系统载体——PCB简介(拿走不谢~~~)

图1 PCB

三分钟带你了解硬件系统载体——PCB简介(拿走不谢~~~)

图2 PCBA

1、相关术语
1.1、 层数和阶数

我们听到说PCB,经常在说几层几阶PCB,或者是几层通孔板,是什么意思呢?

我们知道PCB上是用来摆件和走线的。起初时候只有单层板,即单面摆件和走线;后来随着集成度和工艺的提高,单层板不能满足设计的需求,就有了两层板,即双面摆件,在上下两层布线;再后来,发现两层板也不够用了,于是就有了夹层,夹层用作地平面、电源平面,又在夹层中走线,就形成了现在的多层板。

但是夹层也不能无限增加,要考虑成本和板厚,通常手机上用到的就是六层、八层、十层板,其他电子类产品,集成度要求不高的,基本上两层和四层板就够了。

我们知道,走线从一层到另外一层是需要通过打孔连通层与层的,打孔能打到哪一层,则跟板子的阶数相关。通孔板是指如果打孔,只能穿透整板打,假如是四层板,那么但凡打孔,孔都是1-4层都打通的。

一阶是指打孔的时候,表层可以打到第二层,但内层只能打通孔,下图是十层一阶板的图,数字代表层数。我们可以看到,打小孔只能打上表层1-2层孔,和下表层9-10层孔,而要中间打孔,只能打2-9层孔,而不能打2-3层5-6层这种小孔。或者直接打1-10层大通孔。

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十层一阶板

二阶则是表面和临层,临层和第二临层可以打孔,其他地方只能打大孔。下图是八层二阶板,小孔可以打1-2、2-3、3-6、6-7、7-8,而中间层3-4、3-4、5-6咋不能打小孔。

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八层二阶板

1.2、 孔
PCB的孔,可以分为三种:通孔、盲孔和埋孔。

很好理解,通孔就是贯穿所有层的孔;盲孔就是有一端在表面,另一端在内层;埋孔就是两端都在内层。

实际上,我们会把孔用树脂等物填充起来,防止主板起泡。因此,我们打孔,实际上之后孔的周围一圈才导电,内部是个孔,是没有电器特性的。不过现在也有板厂,用铜膏填孔,增大导电面积,这就要跟板厂确认了。

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2、PCB板层分布

关于PCB板层布局,不同层数有不同的布局方法,掌握特点,选用何种方法都可以。

1> 尽量把信号层之间用电源或地平面隔开;

2> 高频信号尽量走内层(天线等不易打孔的除外);

3> 对于大功率、噪声干扰强的电源,最好有电源平面。

 

根据上边的原则,我们就可以分布结构了。因为表层只有一层临层,而空中的信号耦合的概率低,因此表层可以看作是临层有一层包地的结构。

举个栗子,六层板。

第一层走信号线,第二层地平面,三层信号,四层电源,五层地平面,六层信号。我们看到,信号线走了三层,中间插入了地平面或者电源平面。因为在高频上面,电源平面也可以形成回流的最短路径,可以视为地平面。

对于手机主板,因为DDR的电源和CPU的电源越近越好,因此也会有第一层信号,第二层电源,第三层地这样的结构。总之尽量按照规则来布局,只要合理就可以了。

下表为六层板叠层结构设计,仅供参考。

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3、PCB的电气性能

根据PCB的材料不同,电气特性也不同,我这里只讲一些普遍的、业界通用的性能。

通常电流跟宽度成比例,1A的电流需要走线宽度为1mm,至少不要小于0.8mm。通孔和大埋孔(3-6层)属于大孔,过电流能力保守0.4A,对于结构紧张的,板材不错的,也可以过0.5A。而盲孔和小埋孔(2-3层)属于小孔,过电流能力0.1A,好点的可以到0.2A。因此,走线的宽度和过孔数量,要跟电流的大小相匹配,否则,载流能力会被限制。

 

PCB是硬件工程师最常见,打交道最多的器件了,我们还要多多积累和了解它的特性,为我们更好的使用。

 

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最后编辑于:2020-11-17 15:58作者:工程师小何

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