印刷电路板 (PCB) 基础教程

什么是 PCB？

印刷电路板 (PCB) 是电子元件的支撑基板，由绝缘材料制成，其上印有导电痕迹、过孔和元件安装焊盘，以连接组件并建立电路。

PCB 的结构

PCB 通常由以下层组成：

• 叠层结构：不同层材料（例如铜、玻璃纤维、树脂）的序列，形成 PCB 的基板。
• 导电痕迹：在叠层上蚀刻的铜迹线，用于连接元件。
• 焊盘：导电垫，用于将元件焊接在 PCB 上。
• 过孔：连接 PCB 不同层的金属化孔。
• 字符标记：用于识别元件、测试点和制造信息。

PCB 类型

PCB 有多种类型，根据材料、层数和目的而分类：

• 单层板：只有一层导电痕迹。
• 双层板：有两层导电痕迹，通过过孔连接。
• 多层板：具有三层或更多层的导电痕迹。
• 刚性 PCB：使用刚性材料（例如玻璃纤维）制成的坚固且不可弯曲的 PCB。
• 柔性 PCB：使用柔性材料（例如聚酰亚胺）制成的PCB，可以弯曲和折叠。

PCB 设计

PCB 设计涉及以下步骤：

• 原理图设计：创建一个代表电路功能的原理图。
• PCB 布局：将原理图转换为物理 PCB 布局，放置元件并布线。
• 布线：使用软件或手动连接元件并创建导电痕迹。
• 制造文件：生成用于制造 PCB 的 Gerber 文件。

PCB 制造

PCB 制造过程包括：

• 材料准备：切割和叠层基础材料。
• 蚀刻：去除多余的铜以形成导电痕迹。
• 钻孔：创建过孔以连接不同层。
• 表面处理：应用阻焊膜和焊料掩模。
• 组装：放置和焊接元件到 PCB 上。

PCB 测试

在组装后，通常需要对 PCB 进行测试以确保其功能正常。测试方法包括：

• 目视检查：检查 PCB 是否有制造缺陷或组件放置错误。
• 功能测试：施加电源并测试电路是否按预期工作。
• 自动光学检测 (AOI)：使用机器视觉检查 PCB 是否有缺陷。

PCB 应用

PCB广泛应用于各种电子设备中，包括：

• 计算机
• 移动电话
• 汽车电子
• 医疗设备
• 工业控制系统