什么是印刷电路板 (PCB)？

 

此常见问题解答为您提供有关将理论电路转换为功能性物理设备的最重要和最广泛的技术的基本信息。

我们通常使用称为原理图的图表来理解、分析和设计电气或电子电路，原理图由通过线连接的组件符号组成。

这些符号代表了从电阻或电容器等基本无源元件到微控制器等复杂集成电路的所有内容，线条代表允许电流从电路的一部分自由流动到另一部分的导电路径。

所有原理图的共同点是完全无法驱动电机、闪烁 LED、过滤噪声或做任何我们期望电气系统能够做的有用和有趣的事情。

毕竟，原理图只是一张图纸。为了用电路实际完成某些事情，我们需要将其原理图转换为物理组件和物理互连。简单的原理图通常可以在面包板上实现，但绝大多数电路设计以印刷电路板或简称 PCB 的形式进入物理领域。

 

PCB的结构

 

一个非常基本的印刷电路板是一种平坦的、刚性的、绝缘材料，一侧具有薄的导电结构。这些导电结构产生几何图案，例如由矩形、圆形和正方形组成。细长的矩形用作互连（即相当于电线），各种形状用作组件的连接点。

 

 

PCB叠层

 

 

 

叠层是多层 PCB 中导电层和绝缘层的排列。以下侧视图显示了四层板的堆叠。

 

选择的导电材料是铜。预浸料是一种预浸有树脂的绝缘材料，芯材成分与预浸料相似。

我建议您尽可能使用四层结构。四层板允许您使用一个内部层作为参考电位（即地），另一个作为电源电压。顶部，如果有必要，底部，将是一个组件层。这种安排有利于 PCB 设计，还可以帮助您提高电路性能。

 

了解 PCB 特性和术语

 

 

在讨论印刷电路板时，会出现很多专业词汇。本节介绍 PCB 上的物理结构，并为您提供我们用来识别它们的词语。

导电互连称为迹线，元件的连接点称为焊盘（放置在电路板表面的引脚）和过孔（插入电路板上钻孔的引脚）。基本的 PCB 设计包括安排焊盘和过孔以正确安装组件，然后使用走线连接这些焊盘和过孔。

并非所有钻孔都用于通孔组件。我们经常需要将信号或电源电压从一个 PCB 层传输到另一层，这是使用称为通孔的小导电孔完成的。
许多 PCB 还包括具有机械功能而非电气功能的安装孔，因此不需要电镀。本文中的术语“涂层”是指已经沉积到钻孔内部的导电材料。

覆铜层是填充有导电材料的 PCB 层的较大部分。覆铜可用于在组件之间提供非常低的电阻或低电感连接，并提高热性能。

完全由一个大铜浇注组成的 PCB 层称为平面层。我们经常使用内部层作为接地层，并通过在组件引脚旁边放置过孔来创建接地连接。

通孔或通孔以铜圆开始，然后当钻头穿过圆（理想情况下穿过圆的中心）时变成孔。术语圆环是指钻孔后剩余的铜的宽度。

印刷电路板包括与设备的电气功能无关的各种“补充”信息。例如，参考标记唯一标识组件，圆点表示正确的组件方向，项目名称或序列号帮助我们跟踪实验室中积累的许多电路板。我们称这种信息为丝网印刷。