电路板的基础知识
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印制板基础知识
印刷电路板(Printedcircuitboard,PCB)几乎会出现在每一种电子设备当中。如果在某样
设备中有电子零件,那么它们也都是镶在大小各异的PCB上。除了固定各种小零件外,PCB
的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。随着电子设备越来越复杂,需要的零件越
来越多,PCB上头的线路与零件也越来越密集了。标准的PCB长得就像这样。裸板(上头
没有零件)也常被称为「印刷线路板PrintedWiringBoard(PWB)」。
板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。在表面可以看到的细小线
路材料是铜箔,原本铜箔是覆盖在整个板子上的,而在制造过程中部份被蚀刻处理掉,留
下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线(conductorpattern)或称布线,
并用来提供PCB上零件的电路连接。
为了将零件固定在PCB上面,我们将它们的接脚直接焊在布线上。在最基本的PCB(单
面板)上,零件都集中在其中一面,导线则都集中在另一面。这么一来我们就需要在板子
上打洞,这样接脚才能穿过板子到另一面,所以零件的接脚是焊在另一面上的。因为如此,
PCB的正反面分别被称为零件面(ComponentSide)与焊接面(SolderSide)。
如果PCB上头有某些零件,需要在制作完成后也可以拿掉或装回去,那么该零件安装
时会用到插座(Socket)。由于插座是直接焊在板子上的,零件可以任意的拆装。下面看到
的是ZIF(ZeroInsertionForce,零拨插力式)插座,它可以让零件(这里指的是CPU)可
以轻松插进插座,也可以拆下来。插座旁的固定杆,可以在您插进零件后将其固定。
如果要将两块PCB相互连结,一般我们都会用到俗称「金手指」的边接头(edge
connector)。金手指上包含了许多裸露的铜垫,这些铜垫事实上也是PCB布线的一部份。通
常连接时,我们将其中一片PCB上的金手指插进另一片PCB上合适的插槽上(一般叫做扩
制作库元件
1. 绘制原理图库元件的规则:
1) 元件的外型不影响原理图的正确性,但应该尽量绘制出能直观表达出元件功能的元件图。
2) 电源引脚一般放在元件的上部,地线引脚一般放在下部。
3) 输入引脚一般放在元件的左边,输出引脚一般放在元件的右边。
4) 功能比较接近的引脚或者时比较相关的引脚就近排列,不相关的引脚保持适当的距离。
5) 好多器件把电源和接地引脚设置为隐含的。(隐含引脚被默认为连接再与其引脚名相同的网络中)
2.新建原理图库文件:File——New——Schematic Library
练习1:绘制八段数码管。
1) 引脚类型说明:Input:输入引脚
IO:双向输入输出引脚
Open Collector:集电极开路引脚
Passive:无源引脚
HIZ:高阻引脚
Power:电源引脚
默认情况下使用Passive类型,电源、接地引脚使用Power类型。
2)点save保存库元件文件。
3)点Tools——Edit Part,修改元件的属性。
Designator:编号
Comment:注释
Library Ref:名称
3)绘制多子元件:公共引脚必须添加到每个子件中。
练习2:绘制六合一反相器74LS04。
1) 新建元件:Tools——New Compent,写入74LS04
2) 画出第一个子件。
3) 新建第二个子件:Tools——New Parts,将第一个子件复制到第二个子件中,把引脚1、2编号修改成3、4。
4) 用同样的方法制作第3、4、5、6子件。
5) 将每个子件的VCC、GND引脚类型设置为Power,选种Hiden属性。
PCB印刷电路板的基础知识
PCB(Printed Circuit Board)即印刷电路板,是电子产品中不可或缺的电路基板。PCB的主要作用是连接电子元件,使之按照设计布局形成电路,从而实现产品的功能。PCB作为电路基础,其制作与设计显得尤为重要。下面将介绍PCB印刷电路板的基础知识。
一、PCB的基本组成
PCB的主要组成部分包括:
1.基板:PCB的主体部分,也是电路制作的基础,通常采用玻璃纤维布层基材(FR-4),也有用聚酰亚胺材料(PI)的情况。它主要有两面,一面是铜层,其它面或表面(Overcoat)。
2.导线:是PCB的重要组成部分。铜箔被刻化为所需要的导线形状,连接到设备电子元件上。
3.焊盘:焊接所需的金属制片,主要是连接电子元件和PCB的桥梁。
4.连接板:PCB上稳定焊点,连接线路板和电子元件,为电子元件与PCB的连接以及线路板间连接贡献。
5.印刷油墨层:是特殊化学成分的油墨,覆盖在PCB上,进行标记和保护金属表面,防止不需要照明的PCB被腐蚀化。 在整个PCB制作过程中,以上组成部分协同工作,协同完成电子设备端口和功能点的连接。
二、PCB的板面类型
PCB板面有单面板、双面板、多层板,以及带有不同类型电路元器件的特殊板等常见类型。
1.单面板:单面板只有一面铜箔,大大简化了PCB的加工难度。单面板通常用于一些较为简单的电子元件的制作,如无源电路,它的成本较低,制作简单,运用广泛。
2.双面板:双面板具有两面铜箔,使得元器件更加紧密地集成在一起,从而节省了空间,提高了PCB设备的容量。通常双面板连接电子元件会更加有序,电路布局更加紧凑,可以恰当降低电路的串扰和干扰。
3.多层板:多层板是一种比单双面板更复杂的电路板,由多个铜箔层依次交替层叠形成。多层板通常被用于高端电子设备的制作,比如汽车电子仪器、工业机械等领域,它比双面板的容量更大,电路接口更加多样,且性能稳定。
电路板的基础知识和结构
电路板,也称为电子线路板或印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB),是电子元器件的机械支撑体,也是电气连接和电子线路传导的基础。在现代电子设备中起着至关重要的作用。本文将介绍电路板的基础知识和结构。
电路板的种类
根据用途和结构不同,电路板可以分为单层板、双层板和多层板。单层板上只有一层导电层,适用于简单的电路;双层板有两层导电层,常用于中等复杂度的电路设计;多层板有多层导电层,适用于高密度和高性能要求的电子设备。
电路板的结构
1. 基板材料
电路板的基础是基板材料,常见的基板材料包括FR-4(常用玻璃纤维增强环氧树脂)、铝基板、陶瓷基板等。不同的基板材料在导电性、散热性、成本等方面有所不同,选择适合的基板材料对电路板性能至关重要。
2. 导电层
导电层是电路板的重要组成部分,通常由铜箔构成。导电层上通过化学腐蚀或机械加工形成电路连接图案,实现电子元器件的连接和信号传导。
3. 绝缘层
绝缘层在导电层之间,用于隔离导线和防止电路短路。常见的绝缘材料包括树脂、塑料等,具有良好的绝缘性能和机械强度。
4. 覆铜层
覆铜层是在导电层表面镀上一层铜,用于增加导电性和保护导线。通常在多层板中使用,可提高电路板的信号传输质量和抗干扰能力。
5. 阻焊层和字符标识
阻焊层是在电路板上涂覆一层阻焊漆,用于保护导线和焊点,防止短路和氧化。字符标识可在电路板上打印元器件编号、引脚方向等信息,方便焊接和维修。 结语
电路板作为现代电子设备的核心组成部分,其设计和制造需要综合考虑材料、结构、导电性能等因素。通过了解电路板的基础知识和结构,可以更好地理解电子设备的工作原理和性能特点。希望本文对读者对电路板有所帮助。