來源:未知| 發布時間:2020-11-25| 瀏覽數:載入中...
PCB,印制電路板,是整個電子產品的載體。上邊布滿了大小不一的焊盤和復雜的走線,讓所有的器件通過電路連通在一起,PCB只是單純指的板子本身。如果成為產品,貼上器件,就是經過了貼片后,就變成了PCBA。
1.1、 層數和階數
我們聽到說PCB,經常在說幾層幾階PCB,或者是幾層通孔板,是什么意思呢?
我們知道PCB上是用來擺件和走線的。起初時候只有單層板,即單面擺件和走線;后來隨著集成度和工藝的提高,單層板不能滿足設計的需求,就有了兩層板,即雙面擺件,在上下兩層布線;再后來,發現兩層板也不夠用了,于是就有了夾層,夾層用作地平面、電源平面,又在夾層中走線,就形成了現在的多層板。
但是夾層也不能無限增加,要考慮成本和板厚,通常手機上用到的就是六層、八層、十層板,其他電子類產品,集成度要求不高的,基本上兩層和四層板就夠了。
我們知道,走線從一層到另外一層是需要通過打孔連通層與層的,打孔能打到哪一層,則跟板子的階數相關。通孔板是指如果打孔,只能穿透整板打,假如是四層板,那么但凡打 孔,孔都是1-4層都打通的。
一階是指打孔的時候,表層可以打到第二層,但內層只能打通孔,下圖是十層一階板的圖,數字層數。我們可以看到,打小孔只能打上表層1-2層孔,和下表層9-10層孔,而要中間打孔,只能打2-9層孔,而不能打2-3層5-6層這種小孔。或者直接打1-10層大通孔。
1.2、 孔PCB的孔,可以分為三種:通孔、盲孔和埋孔。
很好理解,通孔就是貫穿所有層的孔;盲孔就是有一端在表面,另一端在內層;埋孔就是兩端都在內層。
實際上,我們會把孔用樹脂等物填充起來,防止主板起泡。因此,我們打孔,實際上之后孔的周圍一圈才導電,內部是個孔,是沒有電器特性的。不過現在也有板廠,用銅膏填孔,增大導電面積,這就要跟板廠確認了。
2、PCB板層分布
關于PCB板層布局,不同層數有不同的布局方法,掌握特點,選用何種方法都可以。
1> 盡量把信號層之間用電源或地平面隔開;
2> 高頻信號盡量走內層(天線等不易打孔的除外);
3> 對于大功率、噪聲干擾強的電源,有電源平面。
根據上邊的原則,我們就可以分布結構了。因為表層只有一層臨層,而空中的信號耦合的概率低,因此表層可以看作是臨層有一層包地的結構。
舉個栗子,六層板。
走信號線,第二層地平面,三層信號,四層電源,五層地平面,六層信號。我們看到,信號線走了三層,中間插入了地平面或者電源平面。因為在高頻上面,電源平面也 可以形成回流短路徑,可以視為地平面。
對于手機主板,因為DDR的電源和CPU的電源越近越好,因此也會有首層信號,第二層電源,第三層地這樣的結構。總之盡量按照規則來布局,只要合理就可以了。
下表為六層板疊層結構設計,僅供參考。
3、PCB的電氣性能根據PCB的材料不同,電氣特性也不同,我這里只講一些普遍的、業界通用的性能。
通常電流跟寬度成比例,1A的電流需要走線寬度為1mm,至少不要小于0.8mm。通孔和大埋孔(3-6層)屬于大孔,過電流能力保守0.4A,對于結構緊張的,板材不錯的,也可以過0.5A。而盲孔和小埋孔(2-3層)屬于小孔,過電流能力0.1A,好點的可以到0.2A。因此,走線的寬度和過孔數量,要跟電流的大小相匹配,否則,載流能力會被限制。
PCB是硬件工程師常見,打交道很多的器件了,我們還要多多積累和了解它的特性,為我們更好的使用。
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