《PCB设计基础知识》.pdf

PCB 设计基础知识设计基础知识 设计基础知识设计基础知识 印刷电路板（Printed circuit board ，PCB ）几乎会出现在每一种电子设备当中。如果在某样设备中有电子零 件，那么它们也都是镶在大小各异的PCB 上。除了固定各种小零件外，PCB 的主要功能是提供上头各项零 件的相互电气连接。随着电子设备越来越复杂，需要的零件越来越多，PCB 上头的线路与零件也越来越密 集了。 标准的PCB 长得就像这样。裸板 （上头没有零件）也常被称为 「印刷线路板Printed Wiring Board （PWB ）」。 板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，原 本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部份就变成网状的细小线路 了。这些线路被称作导线 （conductor pattern ）或称布线，并用来提供PCB 上零件的电路连接。 为了将零件固定在PCB 上面，我们将它们的接脚直接焊在布线上。在最基本的PCB （单面板）上，零件都 集中在其中一面，导线则都集中在另一面。这么一来我们就需要在板子上打洞，这样接脚才能穿过板子到 另一面，所以零件的接脚是焊在另一面上的。因为如此，PCB 的正反面分别被称为零件面 （Component Si de ）与焊接面 （Solder Side）。 如果PCB 上头有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或装回去，那么该零件安装时会用到插座 （Soc ket ）。由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆装。下面看到的是ZIF （Zero Insertion Force ， 零拨插力式）插座，它可以让零件 （这里指的是CPU ）可以轻松插进插座，也可以拆下来。插座旁的固定 杆，可以在您插进零件后将其固定。 如果要将两块PCB 相互连结，一般我们都会用到俗称 「金手指」的边接头 （edge connector ）。金手指上 包含了许多裸露的铜垫，这些铜垫事实上也是PCB 布线的一部份。通常连接时，我们将其中一片PCB 上 的金手指插进另一片PCB 上合适的插槽上 （一般叫做扩充槽Slot ）。在计算机中，像是显示卡，声卡或是 其它类似的界面卡，都是借着金手指来与主机板连接的。 PCB 上的绿色或是棕色，是阻焊漆 （solder mask ）的颜色。这层是绝缘的防护层，可以保护铜线，也可以 silk screen ）。通常在这上面会 防止零件被焊到不正确的地方。在阻焊层上另外会印刷上一层丝网印刷面 （ 印上文字与符号 （大多是白色的），以标示出各零件在板子上的位置。丝网印刷面也被称作图标面 （legen d ）。 单面板 （Single-Sided Boards） 我们刚刚提到过，在最基本的PCB 上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在 其中一面，所以我们就称这种PCB 叫作单面板 （Single-sided）。因为单面板在设计线路上有许多严格的限 制（因为只有一面，布线间不能交叉而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。 双面板 （Double-Sided Boards ） 这种电路板的两面都有布线。不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路 间的 「桥梁」叫做导孔 （via ）。导孔是在PCB 上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。 因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相交错 （可以绕到另一面），它更适合用在比 单面板更复杂的电路上。 多层板 （Multi-Layer Boards ） 为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。多层板使用数片双面板，并在每层板间 放进一层绝缘层后黏牢 （压合）。板子的层数就代表了有几层独立的布线层，通常层数都是偶数，并且包 含最外侧的两层。大部分的主机板都是4 到8 层的结构，不过技术上可以做到近100 层的PCB 板。大型的 超级计算机大多使用相当多层的主机板，不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替，超 多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB 中的各层都紧密的结合，一般不太容易看出实际数目，不过如果您