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PCB廠帶你走近PCB：基板材料和設(shè)計步驟

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人氣：608發(fā)布日期：2024-10-29 09:17【大中小】

PCB（Printed Circuit Board），即印制電路板，是電子設(shè)備中至關(guān)重要的組成部分。它為電子元器件提供固定、裝配的機械支撐，同時實現(xiàn)電子元器件之間的電氣連接。PCB 通常由絕緣基材和導(dǎo)電圖形構(gòu)成，經(jīng)過復(fù)雜的制作工藝而成。

PCB分類-基于組件封裝/安裝

電子元器件通常采用 DIP（雙列直插式封裝）/帶引線或 SMD（表面安裝）形式安裝，雖然只是安裝方式，但也可以用來分類。

基于這個，可以將PCB 分為：通孔 PCB 和表面貼裝 PCB

1、通孔 PCB

通孔 PCB是由 DIP 和帶引線的組件組成。PCB上有鉆孔，元件的引線放置在這些孔中，并焊接到通常位于 PCB 另一側(cè)的焊盤上。

通孔 PCB

2、表面貼裝（SMT ）PCB

表面貼裝 PCB，使用 SMD 元件，元件通常尺寸較小，不需要打孔。很多時候，兩種安裝方法會結(jié)合在一起。

表面貼裝（SMT ）PCB

線路板基板材料

PCB 制造中最常用的材料：FR4、FR-1 和 FR-2、CEM-1、CEM-3、聚酰胺和預(yù)浸料

1、FR4

FR4 是基于編織玻璃環(huán)氧化合物，比較常用的 PCB 基板材料，F(xiàn)R 代表阻燃劑，基于 FR4 PCB 通常非常堅固。

2、FR-1和FR-2

FR1 和 FR2 是由紙張和苯酚化合物制成的類似材料，通常用于制造低成本單層 PCB。與 FR4 相比，由這些材料制成的 PCB 質(zhì)量通常較差，并且常見于消費電子產(chǎn)品中。 FR1 的防潮性較差，耐電弧性較低，因此比較少使用。

3、CEM-1

基于 CEM-1 的 PCB 的性能略高于基于 FR4 的 PCB，但通常更貴。CEM-1 材料由紙和兩層玻璃纖維環(huán)氧和酚化合物制成，僅用于單層 PCB 板的開發(fā)。

4、CEM-3

該材料為白色玻璃環(huán)氧化合物，主要用于雙層 PCB。CEM-3比FR4 的機械強度較低，但比 FR4 便宜。

5、聚酰亞胺

聚酰亞胺用作柔性 PCB 的基材，由多種材料制成的高溫聚合物。具有良好的電性能，工作溫度范圍廣，高吸水性和高耐化學(xué)性，不過價格比較貴

6、預(yù)浸料

預(yù)浸料是用樹脂浸漬的玻璃纖維。樹脂經(jīng)過預(yù)干燥，因此在加熱時會流動、粘附并完全浸沒。預(yù)浸料具有粘合層，其強度與 FR4 相似。該材料根據(jù)樹脂含量有多種版本，SR-標準樹脂、MR-中樹脂和HR-高樹脂，通常根據(jù)所需要的厚度、層結(jié)構(gòu)和阻抗來選擇。

PCB廠的PCB設(shè)計步驟

以下是設(shè)計印刷電路板的 9 個步驟：

1、了解電氣參數(shù)

在開始 PCB 設(shè)計之前，你應(yīng)該了解系統(tǒng)的電氣參數(shù)，包括：

電流最大值

電壓

信號類型

電容限制

阻抗特性

屏蔽注意事項

電路元件和連接器的類型和位置

詳細的網(wǎng)線清單和原理圖

2、創(chuàng)建原理圖

第一步始終是創(chuàng)建原理圖，指的是電路板用途和功能的電氣層面的設(shè)計。

3、創(chuàng)建 PCB 布局

使用工具設(shè)計原理圖。

4、設(shè)計 PCB 疊層

阻抗在 PCB設(shè)計階段的早期就需要考慮，疊層在 PCB設(shè)計階段非常重要。

5、定義設(shè)計規(guī)則和要求

一般公司都會有自己一套的設(shè)計規(guī)則和布局要求，可以避免 PCB設(shè)計反復(fù)修改。

6、放置組件

為了防止在電路中產(chǎn)生電噪聲，有些組件會有比較嚴格的要求。

7. 插入鉆孔

這里主要是由組件和連接驅(qū)動，也就是與底層的鉆孔連接。

8. 布線

防止組件并鉆孔后，就可以開始布線了。

9、添加標簽和標識符

添加標簽、標識符、標記或參考指示符，有助于顯示特定組件在電路板上的位置。

10. 生成設(shè)計/布局文件

全部完成之后，就可以生成設(shè)計文件。

在現(xiàn)代電子技術(shù)領(lǐng)域，PCB 起著不可或缺的作用。無論是消費電子產(chǎn)品、通信設(shè)備還是工業(yè)控制等領(lǐng)域，都離不開高質(zhì)量的 PCB。它的性能直接影響著電子設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性和功能實現(xiàn)，是電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)之一。

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