要成为一名合格的硬件工程师!搞懂了这26个PCB的专业术语再说!

大鱼机器人 2024-11-24 13:04


在电子行业工作的人来说,就是整日与 PCB“为伍”,与PCB 抬头不见低头见。PCB是最基础的,也正是因为基础,也常常容易被人忽略。这篇文章就来讲讲 PCB,以及 PCB 领域中常使用的一些术语。

PCB实物图

一、什么是印刷电路板?

印刷电路板是最常见的名称。在PCB出现之前,电路是通过费力的点对点布线过程构建的。当电线绝缘层开始老化和开裂时,导致电线连接处经常出现故障和短路。

电路

随着电子产品从真空管和继电器转向硅和集成电路,电子元件的尺寸和成本开始下降。电子产品在消费中变得越来越普遍,减小电子产品尺寸和制造成本的压力促使制造商寻找更好的解决方案,因此PCB就诞生了。

PCB

PCB是印刷电路板的缩写,是一块具有将各个点连接在一起的线和焊盘的电路板。在上图中,存在将各种连接器和组件相互电气连接的迹线。PCB 允许在物理设备之间路由信号和电源。焊料是在 PCB 表面和电子元件之间建立电气连接的金属。作为金属,焊料还可以用作牢固的机械粘合剂。

二、PCB组成结构

PCB 有点像千层蛋糕,因为有不同材料的交替层,这些材料通过加热和粘合剂层压在一起,从而形成一个单一的物体。

PCB组成结构

1、FR4

基材通常是玻璃纤维。通常来说玻璃纤维最常见的代号是“FR4”。这种实心内核为 PCB 提供了刚性和厚度,还有基于柔性高温塑料(Kapton 或同等材料)的柔性 PCB。

穿孔板

更便宜的 PCB 和穿孔板(如上所示)将由其他材料制成,例如环氧树脂或酚醛塑料,它们缺乏 FR4 的耐用性,但价格便宜得多。当你焊接时,通常会闻到一种非常独特的气味,这些类型的基板通常也用于低端消费电子产品。

酚醛树脂的热分解温度较低,当烙铁在电路板上放置时间过长时,会导致它们分层、冒烟和烧焦。

2、铜层

下一层是薄铜箔,通过加热和粘合剂将其层压到电路板上。在普通的双面 PCB 上,铜被涂在基板的两面。在成本较低的电子产品中,PCB 可能只有一侧有铜。当我们提到双面2 层板时,我们指的是烤宽面条中铜层 (2) 的数量。这可以少至 1 层或多至 16 层或更多。

PCB 裸露铜,无阻焊层或丝印

铜厚度可能会有所不同,并按重量指定,单位为盎司/平方英尺。绝大多数 PCB 每平方英尺含 1 盎司铜,但一些处理非常高功率的 PCB 可能使用 2 或 3 盎司铜。每平方盎司相当于约 35 微米或千分之 1.4 英寸的铜厚度。

3、阻焊层

铜箔顶部的层称为阻焊层。通常为 PCB 赋予绿色(但也有其他的颜色)。阻焊层覆盖在铜层上,以防止铜迹线意外接触其他金属、焊料或导电位。该层可帮助用户焊接到正确的位置并防止焊接跳线。

在下面的示例中,绿色阻焊层应用于 PCB 的大部分,覆盖了细小的走线,但使银环和 SMD 焊盘暴露在外,以便进行焊接。

PCB阻焊层

阻焊层最常见的颜色是绿色,但还有很多其他的颜色。例如:蓝色、红色、白色。

4、丝印

白色丝印层应用在阻焊层的顶部。丝网印刷在 PCB 上添加了字母、数字和符号,以便于组装和指示,以便人们更好地理解电路板。我们经常使用丝印标签来标明每个引脚或 LED 的功能。


丝印最常见的是白色,但可以使用任何颜色的墨水。黑色、灰色、红色,甚至黄色的丝印颜色被广泛使用,但是通常来说比较少见,就是一块PCB上有多种颜色的PCB。

三、PCB专业术语

1、环形环

PCB 中电镀通孔周围的铜环

环形圈

环形圈

2、DRC

设计规则检查。对设计进行软件检查,以确保设计不包含错误,例如走线接触不当、走线太细或钻孔太小。

3、钻孔命中

在设计中应该钻孔的位置,或者它们实际在电路板上钻孔的位置。由钝钻头引起的钻头命中不准确是一个常见的制造问题。

4、金手指

沿电路板边缘外露的金属焊盘,用于在两块电路板之间建立连接

常见的例子是计算机扩展板或内存板以及较旧的基于盒式磁带的视频游戏的边缘。

PCB金手指

5、邮票孔

邮票孔用于将板与面板分开的 v-score 的替代方法。许多钻孔集中在一起,形成一个薄弱点,事后很容易打破板子。

邮票孔

6、焊盘

电路板表面裸露的金属部分,用于焊接元件

PTH(电镀通孔)焊盘

SMD(表面贴装器件)焊盘

7、面板

一块较大的电路板,由许多较小的电路板组成,这些电路板在使用前会被拆开。

自动化电路板处理设备经常在处理较小的电路板时出现问题,通过同时将多块电路板聚集在一起,可以显着加快处理速度。

8、粘贴模板

位于电路板上的薄金属(有时是塑料)模板,允许在组装过程中将焊膏沉积在特定区域。

9、取放

将元器件放置在电路板上的机器或过程

10、平面

电路板上连续的铜块,由边界而不是路径定义,通常也称为“倒”。

PCB 的各个部分没有走线,而是接地

11、电镀通孔

电路板上的一个孔,它有一个环形圈并且一直电镀穿过电路板。可能是通孔组件的连接点、信号通过的过孔或安装孔。

插入PCB 的 PTH 电阻,准备焊接

插入PCB 的 PTH 电阻,准备焊接。电阻的腿穿过孔。镀孔可以在 PCB 的正面和 PCB 的背面有连接到它们的迹线。

12、弹簧式触点

弹簧式触点,用于为测试或编程目的进行临时连接

流行的带尖头的弹簧触点

13、回流焊

熔化焊料以在焊盘和元件引线之间形成接头

14、丝网印刷

电路板上的字母、数字、符号和图像。通常只有一种颜色可用,而且分辨率通常很低。

丝印将此 LED 标识为电源 LED

15、插槽

板上任何非圆形的孔,插槽可能会或可能不会被电镀。插槽有时会增加电路板的成本,因为它们需要额外的切割时间。

复杂插槽,显示了许多邮票孔

注意:槽的角不能做成完全正方形,因为它们是用圆形铣刀切割的。

16、焊膏  

悬浮在凝胶介质中的小焊锡球,在焊膏模板的帮助下,在放置元件之前将其施加到 PCB 上的表面安装焊盘上。

在回流焊期间,焊膏中的焊料熔化,在焊盘和元件之间形成电气和机械接头。

在放置元件之前不久,PCB 上的焊膏

17、焊锡膏

用于快速手焊带有通孔元件的电路板的膏。通常包含少量熔化的焊料,将电路板快速浸入其中,在所有裸露的焊盘上留下焊点。

18、阻焊层

覆盖在金属上的一层保护材料,用于防止短路、腐蚀和其他问题。通常为绿色,但其他颜色(SparkFun 红色、Arduino 蓝色或 Apple 黑色)也是可能的。有时称为“抵抗”。

阻焊层覆盖了信号走线,但留下了要焊接的焊盘

19、焊料跳线

连接电路板上组件上两个相邻引脚的一小块焊料,根据设计,焊接跳线可用于将两个焊盘或引脚连接在一起,它还可能导致不必要的短路。

20、表面贴装

允许将组件简单地安装在板上的构造方法,不需要引线穿过板上的孔。这是当今使用的主要组装方法,可以快速轻松地组装电路板。

21、散热孔

用于将焊盘连接到平面的小迹线,如果焊盘没有散热,就很难使焊盘达到足够高的温度以形成良好的焊点。当你尝试焊接时,散热不当的焊盘会感觉“粘”,并且回流需要异常长的时间。

带有两个小迹线(热线)的焊盘将引脚连接到接地层。在右边,一个没有热量的过孔将它完全连接到地平面

22、Thieving

阴影线、网格线或铜点留在没有平面或迹线的电路板区域。降低蚀刻难度,因为在槽中去除不需要的铜所需的时间更少。

23、迹线

电路板上铜的连续路径

将复位焊盘连接到板上其他地方的小迹线。更大、更粗的迹线连接到5V电源引脚

24、V-score

通过板的部分切割,使板可以很容易地沿着一条线折断

25、过孔

电路板上用于将信号从一层传递到另一层的孔帐篷过孔被阻焊层覆盖,以防止它们被焊接到。要连接连接器和组件的过孔通常没有遮盖(未覆盖),因此可以轻松焊接。

同一 PCB 的正面和背面显示了一个帐篷状的过孔

过孔

同一 PCB 的正面和背面显示了一个帐篷状的过孔。该过孔将信号从 PCB 的正面通过电路板的中间带到背面。

26、波峰焊

一种用于带有通孔元件的电路板的焊接方法,其中电路板通过熔融焊料的驻波,粘附在裸露的焊盘和元件引线上。


四、如何设计PCB?

关于PCB设计涉及的非常广,不是一下子能讲清楚的,这里有一些建议。

1、查找 CAD 软件包

市场上有许多用于 PCB 设计的低成本或免费选项。在选择时要注意以下几点:

  • 是不是有很多人使用该软件包?使用的人越多,你就越有可能找包含所需部件的现成库。

    • 易于使用吗?如果使用起来很难上手,就没有那么想去用了。

    • 功能齐全吗?有一些可以能会有一些设计,比如:层数、组件数量,电路板尺寸等,大部分都会允许付费升级功能。

    • 可转换性?有一些免费程序不允许导出或者转换设计。

2、学习别人的布局

这个是最直接的,学习别人的布局,研究别人都是怎么做的。尤其是现在网上有很多开源资料,拿来学习,可以学到很多东西。

3、练习,练习,再练习

4、降低自己的预期

刚开始设计的第一个电路板肯定有很多问题,可能你设计到第20个电路板,还会有问题,这个时候就需要调整好自己的心态,有问题是正常的。

5、原理图

在没有良好原理图的情况下,设计电路板通常或多或少都有一点问题。所以原理图还是非常重要的。

以上就是关于 PCB 的知识,希望大家多多支持。

原文链接:
https://learn.sparkfun.com/tutorials/pcb-basics/all

免责声明:本文来源百芯EMA说DFM,版权归原作者所有,如涉及作品版权问题,请及时与我们联系,谢谢!

大鱼机器人 一个专注于机器人技术,单片机,嵌入式系统,智能家居,智能设备,PCB设计,IT最新动态的自媒体。此外,还有海量学习资源等你来领取。作者:张巧龙,个人微信号:well_xiaolong。欢迎关注公众号,名称:大鱼机器人,公众号ID:All_best_xiaolong
评论
  • 根据Global Info Research项目团队最新调研,预计2030年全球封闭式电机产值达到1425百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为3.4%。 封闭式电机是一种电动机,其外壳设计为密闭结构,通常用于要求较高的防护等级的应用场合。封闭式电机可以有效防止外部灰尘、水分和其他污染物进入内部,从而保护电机的内部组件,延长其使用寿命。 环洋市场咨询机构出版的调研分析报告【全球封闭式电机行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告,2025-2031】研究全球封闭式电机总体规
    GIRtina 2025-01-06 11:10 99浏览
  • 本文介绍Linux系统更换开机logo方法教程,通用RK3566、RK3568、RK3588、RK3576等开发板,触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。制作图片开机logo图片制作注意事项(1)图片必须为bmp格式;(2)图片大小不能大于4MB;(3)BMP位深最大是32,建议设置为8;(4)图片名称为logo.bmp和logo_kernel.bmp;开机
    Industio_触觉智能 2025-01-06 10:43 87浏览
  • 每日可见的315MHz和433MHz遥控模块,你能分清楚吗?众所周知,一套遥控设备主要由发射部分和接收部分组成,发射器可以将控制者的控制按键经过编码,调制到射频信号上面,然后经天线发射出无线信号。而接收器是将天线接收到的无线信号进行解码,从而得到与控制按键相对应的信号,然后再去控制相应的设备工作。当前,常见的遥控设备主要分为红外遥控与无线电遥控两大类,其主要区别为所采用的载波频率及其应用场景不一致。红外遥控设备所采用的射频信号频率一般为38kHz,通常应用在电视、投影仪等设备中;而无线电遥控设备
    华普微HOPERF 2025-01-06 15:29 114浏览
  • 在智能家居领域中,Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Thread与Z-Wave等无线通信协议是构建短距物联局域网的关键手段,它们常在实际应用中交叉运用,以满足智能家居生态系统多样化的功能需求。然而,这些协议之间并未遵循统一的互通标准,缺乏直接的互操作性,在进行组网时需要引入额外的网关作为“翻译桥梁”,极大地增加了系统的复杂性。 同时,Apple HomeKit、SamSung SmartThings、Amazon Alexa、Google Home等主流智能家居平台为了提升市占率与消费者
    华普微HOPERF 2025-01-06 17:23 134浏览
  •     为控制片内设备并且查询其工作状态,MCU内部总是有一组特殊功能寄存器(SFR,Special Function Register)。    使用Eclipse环境调试MCU程序时,可以利用 Peripheral Registers Viewer来查看SFR。这个小工具是怎样知道某个型号的MCU有怎样的寄存器定义呢?它使用一种描述性的文本文件——SVD文件。这个文件存储在下面红色字体的路径下。    例:南京沁恒  &n
    电子知识打边炉 2025-01-04 20:04 94浏览
  • 这篇内容主要讨论三个基本问题,硅电容是什么,为什么要使用硅电容,如何正确使用硅电容?1.  硅电容是什么首先我们需要了解电容是什么?物理学上电容的概念指的是给定电位差下自由电荷的储藏量,记为C,单位是F,指的是容纳电荷的能力,C=εS/d=ε0εrS/4πkd(真空)=Q/U。百度百科上电容器的概念指的是两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质。通过观察电容本身的定义公式中可以看到,在各个变量中比较能够改变的就是εr,S和d,也就是介质的介电常数,金属板有效相对面积以及距离。当前
    知白 2025-01-06 12:04 143浏览
  • 随着市场需求不断的变化,各行各业对CPU的要求越来越高,特别是近几年流行的 AIOT,为了有更好的用户体验,CPU的算力就要求更高了。今天为大家推荐由米尔基于瑞芯微RK3576处理器推出的MYC-LR3576核心板及开发板。关于RK3576处理器国产CPU,是这些年的骄傲,华为手机全国产化,国人一片呼声,再也不用卡脖子了。RK3576处理器,就是一款由国产是厂商瑞芯微,今年第二季推出的全新通用型的高性能SOC芯片,这款CPU到底有多么的高性能,下面看看它的几个特性:8核心6 TOPS超强算力双千
    米尔电子嵌入式 2025-01-03 17:04 55浏览
  • PLC组态方式主要有三种,每种都有其独特的特点和适用场景。下面来简单说说: 1. 硬件组态   定义:硬件组态指的是选择适合的PLC型号、I/O模块、通信模块等硬件组件,并按照实际需求进行连接和配置。    灵活性:这种方式允许用户根据项目需求自由搭配硬件组件,具有较高的灵活性。    成本:可能需要额外的硬件购买成本,适用于对系统性能和扩展性有较高要求的场合。 2. 软件组态   定义:软件组态主要是通过PLC
    丙丁先生 2025-01-06 09:23 79浏览
  • 大模型的赋能是指利用大型机器学习模型(如深度学习模型)来增强或改进各种应用和服务。这种技术在许多领域都显示出了巨大的潜力,包括但不限于以下几个方面: 1. 企业服务:大模型可以用于构建智能客服系统、知识库问答系统等,提升企业的服务质量和运营效率。 2. 教育服务:在教育领域,大模型被应用于个性化学习、智能辅导、作业批改等,帮助教师减轻工作负担,提高教学质量。 3. 工业智能化:大模型有助于解决工业领域的复杂性和不确定性问题,尽管在认知能力方面尚未完全具备专家级的复杂决策能力。 4. 消费
    丙丁先生 2025-01-07 09:25 66浏览
  • 彼得·德鲁克被誉为“现代管理学之父”,他的管理思想影响了无数企业和管理者。然而,关于他的书籍分类,一种流行的说法令人感到困惑:德鲁克一生写了39本书,其中15本是关于管理的,而其中“专门写工商企业或为企业管理者写的”只有两本——《为成果而管理》和《创新与企业家精神》。这样的表述广为流传,但深入探讨后却发现并不完全准确。让我们一起重新审视这一说法,解析其中的矛盾与根源,进而重新认识德鲁克的管理思想及其著作的真正价值。从《创新与企业家精神》看德鲁克的视角《创新与企业家精神》通常被认为是一本专为企业管
    优思学院 2025-01-06 12:03 104浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦