
PCB一般指的是印制电路板,又称印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气相互连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。
几乎每种电子设备,小到电子手表、计算器,大到计算机、通信电子设备、军用武器系统,只要有集成电路等电子元件,为了使各个元件之间的电气互连,都要使用印制板。
印制线路板由绝缘底板、连接导线和装配焊接电子元件的焊盘组成,具有导电线路和绝缘底板的双重作用。
它可以代替复杂的布线,实现电路中各元件之间的电气连接,不仅简化了电子产品的装配、焊接工作,减少传统方式下的接线工作量,大大减轻工人的劳动强度;而且缩小了整机体积,降低产品成本,提高电子设备的质量和可靠性。
扩展资料:
PCB之所以能受到越来越广泛的应用,是因为它有很多独特的优点:
1、可高密度化,多年来,印制板的高密度一直能够随着集成电路集成度的提高和安装技术的进步而相应发展。
2、高可靠性,通过一系列检查、测试和老化试验等技术手段,可以保证PCB长期(使用期一般为20年)而可靠地工作。
3、可设计性,对PCB的各种性能(电气、物理、化学、机械等)的要求,可以通过设计标准化、规范化等来实现。这样设计时间短、效率高。
4、可生产性,PCB采用现代化管理,可实现标准化、规模(量)化、自动化生产,从而保证产品质量的一致性。
5、可测试性,建立了比较完整的测试方法、测试标准,可以通过各种测试设备与仪器等来检测并鉴定PCB产品的合格性和使用寿命。
6、可组装性,PCB产品既便于各种元件进行标准化组装,又可以进行自动化、规模化的批量生产。另外,将PCB与其他各种元件进行整体组装,还可形成更大的部件、系统,直至整机。
7、可维护性,由于PCB产品与各种元件整体组装的部件是以标准化设计与规模化生产的,因而,这些部件也是标准化的。所以,一旦系统发生故障,可以快速、方便、灵活地进行更换,迅速恢复系统的工作。
PCB提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支承,实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘,提供所要求的电气特性。
PCB根据电路层数分类:分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层板,复杂的多层板可达几十层。
参考资料来源:百度百科-PCB(印制电路板)
PCB基材主要分为三大类
第一类:按增强材料不同(最常见的分类方法)
1)纸基板(FR-1,FR-2,FR-3)
2)环氧玻钎布基板(FR-4,FR-5)
3)复合基板(CEM-1,CEM-3)
4)HDI板材(RCC)
5)特殊基材(金属类基材、陶瓷类基材,热塑性基材等)
第二类:按树脂不同来分
1)酚醛树脂板
2)环氧树脂板
3)聚脂树脂版
4)BT树脂板
5)PI树脂板
第三类:按阻燃性能来分
1)阻燃型(UL94-VO,UL94-V1)
2)非阻燃型(UL94-HB级)
用于室外机,FR-4或CEM-3板, CTI大于600,用于室内机和遥控器,要考虑到一个防火的问题,所以阻燃型的FR-1或CEM-1常用(FR-4和CEM-3也用,但是成本贵)印刷电路板是电子设备的核心,它可以是任何形状和尺寸,具体取决于电子设备的应用。
PCB的最常见的基底/基底材料是FR-4。基于FR-4的PCB通常存在于许多电子设备中,并且其制造是常见的。与多层PCB相比,单面和双面PCB易于制造。
FR-4
PCB由玻璃纤维和环氧树脂制成与层压铜包层相结合。复杂多层(最多12层)PCB的一些主要示例是计算机图形卡,主板,微处理器板,FPGA,CPLD,硬盘驱动器,RF
LNA,卫星通信天线馈电,开关模式电源,Android手机等等。还有许多例子,其中使用简单的单层和双层PCB,如CRT电视,模拟示波器,手持式计算器,计算机鼠标,FM无线电电路。
PCB的应用:
1。医疗设备:
今天的进步是医学科学完全是因为电子行业的快速增长。大多数医疗设备,如pH计,心跳传感器,温度测量,心电图/脑电图机,核磁共振成像仪,X射线,CT扫描,血压机,血糖水平测量设备,培养箱,微生物设备和许多其他设备是单独的基于电子PCB。这些PCB通常是致密的并且具有小的形状因子。密集意味着更小的SMT元件放置在更小尺寸的PCB中。这些医疗设备做得更小,便于携带,重量轻,易于 *** 作。
2。工业设备。
PCBs也广泛用于制造业,工厂,迫在眉睫的工厂。这些行业拥有高功率机械设备,这些设备由高功率运行且需要高电流的电路驱动。为此,在PCB上层压了厚厚的铜层,这与复杂的电子PCB不同,这些高功率PCB的电流高达100安培。这在电弧焊,大型伺服电机驱动器,铅酸电池充电器,军用工业,服装棉花隐约机等应用中尤为重要。
3。照明。
在照明方面,世界正朝着节能解决方案的方向发展。这些卤素灯泡现在很少被发现,但现在我们看到周围的LED灯和高强度LED。这些小型LED可提供高亮度的光,并安装在基于铝基板的PCB上。铝具有吸收热量并在空气中消散的特性。因此,由于高功率,这些铝PCB通常用于LED灯电路中等和高功率LED电路。
4。汽车和航空航天工业。
PCB的另一个应用是汽车和航空航天工业。这里常见的因素是飞机或汽车运动时产生的混响。因此,为了满足这些高力振动,PCB变得灵活。因此使用一种称为Flex
PCB的PCB。柔性PCB可以承受高振动并且重量轻,这可以减少航天器的总重量。这些柔性PCB也可以在狭窄的空间内进行调整,这也是一个很大的优势。这些柔性PCB用作连接器,接口,并且可以在紧凑的空间中组装,如面板后面,仪表板下面等。还使用了刚柔结合PCB的组合。
PCB类型:
印刷电路板(PCB)分为8大类。它们是
单面PCB:
单面PCB的组件仅安装在一侧,另一侧用于铜线。将薄铜箔层施加到一侧RF-4基板上,然后施加焊接掩模以提供绝缘。最后,应用丝网印刷提供PCB上的C1,R1等元件标记信息。这些单层PCB非常容易大规模设计和制造,市场需求量大,购买起来也很便宜。非常常用于家用产品,如榨汁机/搅拌机,充电风扇,计算器,小型电池充电器,玩具,电视遥控器等。
双层PCB:
双面PCB是应用铜层的PCB在董事会的两边。钻孔,带引线的THT元件安装在这些孔内。这些孔通过铜轨道将一侧部件连接到另一侧部件。元件引线穿过孔,多余的引线被切割器切割,引线焊接在孔上。这一切都是手动完成的。还可以有SMT元件以及2层PCB的THT元件。
SMT元件不需要孔,但PCB上制作焊盘,通过回流焊接将SMT部件固定在PCB上。
SMT元件在PCB上占用的空间非常小,因此可以在电路板上使用更多的自由空间来实现更多功能。双面PCB用于电源,放大器,直流电机驱动器,仪表电路等。
多层PCB:
多层PCB由多层2层PCB制成,夹在介电绝缘层之间,确保板和元件均为没有因过热而损坏。多层PCB有各种外形尺寸和不同层,从4层PCB到12层PCB。层越多,电路越复杂,PCB布局设计越复杂。
多层PCB通常具有独立的接地层,电源层,高速信号层,信号完整性考虑,热管理。常见的应用是军事要求,航空航天和航空航天电子,卫星通信,导航电子,GPS跟踪,雷达,数字信号处理和图像处理。
刚性PCB:
所有的上面讨论的PCB类型属于刚性PCB类别。刚性PCB具有固体基材,如FR-4,Rogers,酚醛树脂和环氧树脂。这些板不会弯曲和扭曲,但可以保持多年的形状长达10年或20年。这就是为什么许多电子设备的寿命很长,因为刚性PCB的刚度,坚固性和刚性。计算机和笔记本电脑的PCB是刚性的,许多家庭常用的电视,LCD,LED电视都是由刚性PCB制成。所有上述单面,双面和多层PCB应用也适用于刚性PCB。
Flex PCB:
柔性PCB或柔性PCB不是刚性的,但它很灵活,可以轻松弯曲。它们具有d性,具有高耐热性和优异的电气特性。 Flex PCB的基板材料取决于性能和成本。
Flex PCB的常见基板材料是聚酰胺(PI)膜,聚酯(PET)膜,PEN和PTFE。
Flex
PCB的制造成本不仅仅是刚性PCB。它们可以折叠或缠绕在角落里。与对应的刚性PCB相比,它们占用的空间更少。它们重量轻但撕裂强度非常低。
Rigid-Flex PCB:
刚性和柔性PCB的组合在许多空间和重量受限的应用中非常重要。例如,在相机中,电路很复杂,但刚性和柔性PCB的组合将减少部件数量并减小PCB尺寸。两个PCB的布线也可以组合在单个PCB上。常见的应用是数码相机,手机,汽车,笔记本电脑以及那些具有移动部件的设备
高速PCB:
高速或高频PCB是用于涉及频率高于1GHz的信号通信的应用的PCB。在这种情况下,信号完整性问题发挥作用。应仔细选择高频PCB基板的材料,以满足设计要求。
常用材料为聚亚苯基(PPO)和聚四氟乙烯。它具有稳定的介电常数和小的介电损耗。它们吸水率低但成本高。
许多其他介电材料具有可变介电常数,导致阻抗变化,从而扭曲谐波和数字信号丢失以及信号完整性损失
铝PCB:
铝基PCBs基板材料具有有效散热能的特性。由于低热阻,铝基PCB冷却比其对应的铜基PCB更有效。它散发在空气中以及PCB板的热结区域中的热量。
许多LED灯电路,高亮度LED由铝背衬PCB制成。
铝是一种丰富的金属及其开采价格低廉,因此PCB成本也很低。铝是可回收的,也没有毒性,因此对环境友好。铝是坚固耐用的,因此减少了制造,运输和装配过程中的损坏
所有这些特性使得铝基PCB有利于电机控制器,重型电池充电器和高亮度LED灯等高电流应用。
结论:
近年来,PCB已从简单发展单层版本适用于更复杂的系统,例如高频Teflon PCB。
PCB现在几乎遍及现代技术和不断发展的科学的每个领域。微生物学,微电子学,纳米科学技术,航空航天工业,军事,航空电子,机器人技术,人工智能等领域都是基于各种形式的印刷电路板(PCB)的构建模块。
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