印刷電路板相關(guān)術(shù)語(yǔ)
2020-07-16 19:02:49
供稿：網(wǎng)友
什么是印刷電路板
印刷電路板(PCB : Printed Circuit Board)幾乎是任何電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)，出現(xiàn)在幾乎每一種電子設(shè)備中，一般說(shuō)來(lái)，如果在某樣設(shè)備中有電子元器件，那么它們也都是被安裝在大小各異的PCB上。除了固定各種元器件外，PCB的主要作用是提供各項(xiàng)元器件之間的連接電路。隨著電子設(shè)備越來(lái)越復(fù)雜，需要的元器件越來(lái)越多，PCB上頭的線路與元器件也越來(lái)越密集了。
電路板本身是由絕緣隔熱、并無(wú)法彎曲的材質(zhì)制作而成，在表面可以看到的細(xì)小線路材料是銅箔。在被加工之前，銅箔是覆蓋在整個(gè)電路板上的，而在制造過(guò)程中部份被蝕刻處理掉，留下來(lái)的部份就變成網(wǎng)狀的細(xì)小線路了。?D?D因這個(gè)加工生產(chǎn)過(guò)程，多是通過(guò)印刷方式形成供蝕刻的輪廓，故爾才得到印刷電路板的命名。
PCB上元器件的安裝
為了將元器件固定在PCB上面，需要它們的接腳直接焊在布線上。在最基本的PCB(單面板)上，元器件都集中在其中一面，導(dǎo)線則都集中在另一面。這么一來(lái)就需要在板子上打洞，以便接腳才能穿過(guò)板子到另一面，所以元器件的接腳是焊在另一面上的。因?yàn)槿绱?，PCB的正反面分別被稱為元器件面(Component Side)與焊接面(Solder Side)。
對(duì)于部分可能需要頻繁拔插的元器件，比如說(shuō)主板上的CPU，需要給用戶可以自行調(diào)整、升級(jí)的選擇，就不能直接將CPU焊在主板上了，這時(shí)候便需要用到插座(Socket)：雖然插座是直接焊在電路板上，但元器件可以隨意地拆裝。如Socket插座，即可以讓元器件(這里指的是CPU)輕松插進(jìn)插座，也可以拆下來(lái)。插座旁的固定桿，可以在您插進(jìn)元器件后將其固定。而對(duì)于Intel的CPU而言，包括Prescott和最新的Core 2 Duo CPU，則需要Socket T插座以供安裝。
PCB的連接
如果要將兩塊PCB相互連結(jié)，即在物理上將兩塊PCB在電路上連接起來(lái)，則一般需用到俗稱“金手指”的邊接頭(edge connector)。金手指上包含了許多裸露的銅墊，?D?D這些銅墊事實(shí)上也是PCB布線的一部份。?D?D將其中一片PCB上的金手指插進(jìn)另一片 PCB上合適的插槽上(一般叫做擴(kuò)充槽Slot)。在計(jì)算機(jī)中，像是顯示卡，聲卡或是其它類似的界面卡，都是借著金手指來(lái)與主機(jī)板連接的。
PCB的顏色
一般，PCB的以綠色或棕色居多，?D?D當(dāng)然也有部分產(chǎn)品采用更絢麗漂亮顏色的，不過(guò)，多是出于外觀而非產(chǎn)品性能或生產(chǎn)要求方面的考慮?D?D這是防焊漆(solder mask)的顏色。對(duì)PCB來(lái)說(shuō)，防焊層是相當(dāng)重要的，它是絕緣的防護(hù)層，可以保護(hù)銅線，也可以防止元器件被焊到不正確的地方。在防焊層上另外會(huì)印刷上一層網(wǎng)版印刷面(silk screen)。通常在這上面會(huì)印上文字與符號(hào)(大多是白色的)，以標(biāo)示出各元器件在板子上的位置。網(wǎng)版印刷面也被稱作圖標(biāo)面(legend)。
PCB的分類
對(duì)印刷電路板而言，對(duì)其的分類有多種方法，其中根據(jù)層數(shù)分類最為常見(jiàn)。
單面板(Single-Sided Boards)
我們前面說(shuō)到過(guò)，在最基本的PCB上，元器件集中在其中一面，導(dǎo)線則集中在另一面上。因?yàn)閷?dǎo)線只出現(xiàn)在其中一面，所以我們就稱這種PCB叫作單面板(Single-sided)。相對(duì)而言，單面板在設(shè)計(jì)方面存在很多限制(因?yàn)橹挥幸幻?，布線間不能交叉而必須繞獨(dú)自的路徑)，在處理復(fù)雜電路時(shí)往往力不從心，現(xiàn)在已經(jīng)很少使用了，除非電路確實(shí)十分簡(jiǎn)單。
雙面板(Double-Sided Boards)
這種電路板的兩面都有布線。不過(guò)要用上兩面的導(dǎo)線，必須要在兩面間有適當(dāng)?shù)碾娐愤B接才行。這種電路間的「橋梁」叫做導(dǎo)孔(via)。導(dǎo)孔是在PCB上，充滿或涂上金屬的小洞，它可以與兩面的導(dǎo)線相連接。因?yàn)殡p面板的面積比單面板大了一倍，而且因?yàn)椴季€可以互相交錯(cuò)(可以繞到另一面)，它更適合用在比單面板更復(fù)雜的電路上。
多層板(Multi-Layer Boards)
為了增加可以布線的面積，多層板用上了更多單或雙面的布線板。多層板使用數(shù)片雙面板，并在每層板間放進(jìn)一層絕緣層后黏牢(壓合)。板子的層數(shù)就代表了有幾層獨(dú)立的布線層，通常層數(shù)都是偶數(shù)，并且包含最外側(cè)的兩層。大部分的主機(jī)板都是4到8層的結(jié)構(gòu)，不過(guò)技術(shù)上可以做到近100層的PCB板。大型的超級(jí)計(jì)算機(jī)大多使用相當(dāng)多層的主機(jī)板，不過(guò)因?yàn)檫@類計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以用許多普通計(jì)算機(jī)的群組代替，超多層板已經(jīng)漸漸不被使用了。對(duì)多層板而言，因?yàn)镻CB中的各層都緊密的結(jié)合，一般不太容易看出實(shí)際數(shù)目。
雙層板中，導(dǎo)孔(via)比較容易處理，只需打穿整個(gè)板子即可。但對(duì)多層板而言，則復(fù)雜了許多，比如說(shuō)如果只想連接其中一些線路，那么使用導(dǎo)孔可能會(huì)浪費(fèi)一些其它層的線路空間，因此，埋孔(Buried vias)和盲孔(Blind vias)技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生了，因?yàn)樗鼈冎淮┩钙渲袔讓?，其中盲孔是將幾層?nèi)部PCB與表面PCB連接，不須穿透整個(gè)板子，而埋孔則只連接內(nèi)部的PCB，所以光是從表面是看不出來(lái)的。
在多層板PCB中，整層都直接連接上地線與電源。所以我們將各層分類為訊號(hào)層(Signal)，電源層(Power)或是地線層(Ground)。如果PCB上的元器件需要不同的電源供應(yīng)，通常這類PCB會(huì)有兩層以上的電源與電線層。
PCB上的元器件安裝技術(shù)
插入安裝技術(shù)(THT : Through Hole Technology)
將元器件安置在板子的一面，并將接腳焊在另一面上，這種技術(shù)稱為“插入式(Through Hole Technology，THT)”安裝。大致說(shuō)來(lái)，這種安裝方式，元器件需要占用大量的空間，并且要為每只接腳鉆一個(gè)洞，它們的接腳也要占掉兩面的空間，而且焊點(diǎn)也比較大。但另一方面，THT元器件和SMT(Surface Mounted Technology，表面安裝技術(shù))元器件比起來(lái)，與PCB連接的構(gòu)造比較好，像是排線的插座，需要能耐壓力，所以通常它們都是THT封裝。
表面安裝技術(shù)(SMT : Surface Mounted Technology)
使用表面安裝技術(shù)(SMT : Surface Mounted Technology)的元器件，接腳是焊在與元器件同一面。這種安裝技術(shù)避免了象THT那樣需要用為每個(gè)接腳的焊接都要PCB上鉆洞的麻煩。而另一方面，表面安裝的元器件，還可以在PCB的兩面上同時(shí)安裝，這也大大提高了PCB面積的利用率。
另一方面，SMT也比THT的元器件要小，和使用THT元器件的PCB比起來(lái)，使用SMT技術(shù)的PCB板上元器件要密集很多。相比較而言，SMT封裝元器件也比THT的要便宜，因此如今的PCB上大部分都是SMT。
因?yàn)槟壳癙CB的生產(chǎn)過(guò)程中均采用全自動(dòng)技術(shù)，盡管SMT元器件的安裝焊點(diǎn)和元器件的接腳非常小，也不會(huì)增加生產(chǎn)中的難度，不過(guò)，當(dāng)出現(xiàn)故障維修時(shí)如果需要更換元器件，則對(duì)焊接技術(shù)提出了更高的要求。
