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PCB基礎知識

2024-01-26科學

1、PCB的結構組成

2、PCB的內部結構

3、PCB層的分類

4、常用層的功能

1)訊號層:分為TopLayer(頂層)和BottomLayer(底層),可以進行布線和擺放元器件。

2)Mechanical(機械層),不具有電氣內容,是定義整個PCB板的外觀,可以用於繪制外殼尺寸,核對電路板安裝,機械層最多可選擇16層。

3)Top Overlay(頂層絲印層)、 Bottom Overlay(底層絲印層),用於定義頂層和底層的絲印字元,采用絲網印刷工藝塗印,可以作為裝配圖、註釋標記、LOGO。局部覆蓋可以增加絕緣性。

4)錫膏層包括頂層錫膏層(Top Paste) 和底層錫膏層(Bottom Paste),是露在外面的表面貼裝焊盤,也就是在焊接前需要塗焊膏的部份。劃線部份為鋼網刻孔部份,用於SMT工藝刷錫漿,大電流導線可以用Solder層裸露並加Paste錫漿加厚。

5)阻焊層也就是常說的「開窗」,包括頂層阻焊層(TopSolder)和底層阻焊層(BottomSolder),其作用與錫膏層相反,指的是要蓋綠油的層。放置在電路板上以保護銅在操作過程中免受氧化和短路,它還可以保護 PCB 免受環境影響。

6)鉆孔層包括DrillGride(鉆孔指示圖)和DrillDrawing(鉆孔圖)兩個鉆孔層,鉆孔層用於提供電路板制造過程中的鉆孔資訊(如焊盤,過孔就需要鉆孔)。

7)禁止布線層(KeepOutLayer)是定義電路板的邊界、切割線、還有電路板的挖空、開槽位置。定義不允許放置導線的區域,會自動避開。

8)MulTI layer(多層),電路板上焊盤和穿透式過孔要穿透整個電路板,與不同的導電圖形層建立電氣連線關系,因此系統專門設定了一個抽象的層—多層。多層上畫的實體在每個Layer都有(Plane除外),常用於直插焊盤、過孔等需要穿透每個層,用於焊盤時,可定義電鍍孔(PTH)和非電鍍孔(NPTH)。

5、元件和封裝

1)元件符號與封裝

同一個電路符號(Part),往往對應多個封裝(FootPrint)

同一個封裝,因為安裝形式不同(如:立/臥),衍生出若幹子封裝

設計時仔細核對:(1)封裝尺寸/形式是否正確;(2)管腳順序是否相符

2)PCB焊盤設計基本原則

對稱性:兩端焊盤必須對稱,才能保證熔融焊錫表面張力平衡。

焊盤間距:確保元件端頭或引腳與焊盤恰當的搭接尺寸,焊盤間距過大或過小都會引起焊接缺陷。

焊盤剩余尺寸:元件端頭或引腳與焊盤搭接後的剩余尺寸必須保證焊點能夠形成彎月面。

焊盤寬度:應與元件端頭或引腳的寬度基本一致。

6)PCB工藝

曝光能力和腐蝕的擴散效應,限制了最小線寬

電鍍孔工藝,限制了過孔/焊盤的最小內徑(PCB越厚,孔徑越大)

層間對準誤差、鉆孔位置誤差,限制了焊盤、過孔的最小外徑

腐蝕工藝的潔凈度,限制了導線間的最小間距

特殊新工藝,如雷射鉆孔、沈積板,能夠達到2mil極限,但是價格昂貴

極限值:透過苛刻的條件能達到,但不宜大批次生產。

一般值:可以大批次生產,但需要特殊工藝保證良品率,要收取額外的工

藝費和測試費,會增加成本和交貨周期;

可靠值:可以大批次可靠生產。【僅供參考,以廠家溝通為準!】