印制电路板基础讲解
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表面贴装式元件:采用表面贴式封装。
价格高,性能优于环氧纸板,且基板透明。应用于工业、军用设备、 计算机等高档电器。 (4)聚四氟乙烯覆铜板
价格高,耐高温,耐腐蚀,有良好的高频特性。应用于高频、高速 电路,航空航天,导弹,雷达等。
(1)酚醛纸质覆铜板 (2)环氧玻纤覆铜板
3. 印制电路板的板层
一个完整的印刷电路板是由多个不同类型的板层构成的。
(3)增强材料:常用纸质和玻璃布。
常用的覆铜板的种类及特性如下:
(1)酚醛纸覆铜板(FR-1,FR-2) 价格低,易吸水,不耐高温,机械强度低。应用于中低档民用品,
如收音机等。 (2)环氧纸质覆铜板
价格高于酚醛纸板,机械强度好,耐高温,耐潮湿性较好。应用于 中档以上的民用电器。 (3)环氧玻璃布覆铜板(FR-4)
《电装工艺技能培训》 ——印制电路板基础
学习要点:
1. 印制电路板概述 2. 印制电路板的材料 3. 印制电路板的板层 4. 印刷电路板的组成 5. 元件的封装 6. 印制电路板的设计流程
1.印制电路板概述
印制电路板简称为PCB板(Printed Circuit Board),是 通过一定的制作工艺,在绝缘度非常高的基板上覆盖一层导 电性能良好的铜箔构成覆铜板,按照PCB图的要求,在覆铜 板上蚀刻出相关的图形,再经钻孔等后处理制成,以供元器 件装配所用。
敷铜
过孔
铜 模 导 线
元器件
焊盘
定位孔
1.焊盘(Pad)与过孔(Vห้องสมุดไป่ตู้a)
焊盘(Pad):用于在印刷电路板上用焊锡将元器件引脚固定的焊 点。直插式元件的焊盘为通孔,表面贴式元件的焊盘为敷铜块。
圆形焊盘
方形焊盘
八角形焊盘
表面贴式焊盘
过孔(Via):用于实现双面板或多层电路板上不同板层 之间导线的电气互连。
一般的电路板分为元件面(Component Side)和焊接面(Solder Side)。元件面一般称为正面,主要是插元件用的;焊接面为反面,主 要是用于完成焊接。
元件面
焊接面
印制电路板根据结构的不同可分为单面板、双面板和多层板。
1)单面板
单面板也称单层板,只有一面敷铜,即只有一个导电层,在这个层 中包含焊盘及印制导线,这一层也称焊接面,另外一面则称为元件面。 单面板的成本较低,只能在电路板的一面布线,所以很难满足复杂连接 的布线要求。适用于布线简单的PCB设计。
焊盘上涂了助焊剂
4)丝印层
丝印层(Silkscreen Layers)是在PCB的正面或反面印上一些必 要的说明文字,如元器件的外形轮廓、元件的标号参数、公司名称等。 该层又分为顶层丝印层(Top Overlay)和底层丝印层(Bottom Overlay)。
PCB板上的丝印层
4.印制电路板的组成
1)元件封装的分类
①.直插式封装
用于针脚式元件。元件封装的焊盘位置必须钻孔,让 元件的引脚穿透印制板焊接固定。
针脚式元件:采用直插式封装。
直插式封装元件
直插式封装示意图
②.表面贴式封装。
用于表面贴装式元件。元件的焊盘位置不需要钻孔, 直接 在焊盘的表面进行焊接的元件。成本较低、元件体积较小。
双面覆铜板
双面板示意图
3)多层板
多层板一般指4层以上的电路板,它是在顶层和底层之间加上若干中 间层构成,中间层包含电源层或信号层,各层之间通过焊盘或过孔实 现互连。
因此,多层板不仅两面覆铜,在电路板内部也包含铜箔,各铜箔之间 通过绝缘材料隔离。
多层板的制作工艺复杂,制作成本较高,多用于电路布线密集的情况。
PCB图中的块状敷铜
PCB图中的网状敷铜
5.元件的封装(Footprint)
元件的封装就是实际元件焊接到印制电路板时的焊接位置 与焊接形状,它由实际元件的投影轮廓,固定管脚的焊盘以 及标注字符组成。
元件封装是一个空间的概念,只有封装的尺寸正确,元件 才能安装并焊接在电路板上。注意,对于不同的元件可以有 相同的封装。
板层的类型包括:
1)信号层
信号层又可称为铜箔层或走线层,它主要用于布线。 一般将信号层的层数定义为电路板的层数,例如,单面板只有一个 信号层(顶层信号层),双面板有两个信号层(顶层和底层信号层)。 包括:顶层布线层(Top Layer),底层布线层(Bottom Layer), 中间信号层(MidLayer,用于多层板) 。
2)阻焊层
通常在PCB上布上铜膜导线后,还要在上面印上一层阻焊层(Solder Mask) ,阻焊层留出焊点的位置,而将铜膜导线覆盖住。阻焊层不粘 焊锡,甚至可以排开焊锡,这样在焊接时,可以防止焊锡溢出造成短 路。
没敷阻焊绿油
敷上阻焊绿油
3)助焊层
助焊层(Paste Mask)是将助焊剂涂在焊盘上,提高焊接性能的。 助焊剂的主要成分是松香。
单面覆铜板
单面板示意图
2)双面板
双面板也叫双层板,电路板的上下两个面都有覆铜,都可以布线。双 层板的中间层为绝缘层,顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer) 是用于布线的信号层。
通常情况下,元件一般处于顶层一侧,顶层和底层的电气连接通过 焊盘或过孔实现。
两面布线极大地提高了布线的灵活性和布通率,双面板在目前应用最 为广泛,适用于比较复杂的电路。
顶层铜箔
底层铜箔
中间层铜
通过孔
盲孔
焊盘与过孔的区别: 1)作用不同 2)大小不同 3)焊盘是有助焊的一圈,过孔没有。
2.铜膜导线(Track)
铜膜导线是敷铜板经过腐蚀加工后在印刷电路板上的 走线,简称导线(Track)。
3.敷铜
敷铜就是在信号层上没有布线的地方布置铜箔。一般是对 地敷铜,作用是可以有效地实现电路板的信号屏蔽作用,提 高抗电磁干扰能力,增强地线网络过电流能力。
多层板示意图
2.印刷电路板的材料
印制电路板是在覆铜板上制作完成的。覆铜板是在绝缘 的基板上单面或双面覆以铜箔,由木浆纸或玻纤布等做增强 材料,浸以树脂再经热压而成的一种产品。
主要由三部分构成:
(1)铜箔:纯度大于99.8%,常用厚度35、50μm的纯铜箔。 要求铜箔不得有划痕、沙眼和皱折。
(2)树脂(粘合剂):主要有酚醛树脂、环氧树脂和聚四 氟乙烯树脂等。