0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

了解与PCB相关的一些基本概念

电子工程师 来源:lp 2019-04-22 17:18 次阅读

PCB设计硬件工程师必备的技能,要修成优秀的硬件工程师就要先了解与PCB相关的一些基本概念,以在具体的设计过程中把握住核心的要点。

印刷电路板的主要功能就是为了帮助各种形状、封装的元器件能够方便地进行电气连接。因此PCB的设计目标也就有以下几点:

将各种封装的元器件适当地固定在电路板上,并能够将这些器件的每个引脚的信号(通过焊盘)连接出来;

在将各个器件的引脚进行连接的时候一定要满足所需要的电气性能,达到电路设计的初衷,电路板本身不能对各个信号带来连接错误、噪声、失真等;

同时要满足各种机械、加工、散热、电磁干扰等方面的要求。

PCB和PCBA是两个概念,也是两道工序。PCB加工是基于工程师提供的Gerber文件将设计变成实际的电路板(没有安装元器件的裸板)的过程,国内非常有名的PCB加工厂有金百泽、兴森快捷等;PCBA是PCB Assembly的缩写,也就是在已经加工好的PCB板上将元器件焊接、安装上去的过程,PCBA的厂商通过贴片机、手工焊接等方式将元器件焊接在PCB板上,像深圳的汉普、金百泽、苏州的易德龙等都是PCBA领域比较专业而且有规模的企业。当然也有不少企业既做PCB生产,又做PCBA的业务,比如金百泽。

参见上面的PCB图片,印刷电路板(PCB)主要的几个概念:

器件(Part):焊接在PCB板上的元器件,这也是PCB的作用所在,在PCB光板上器件以焊盘+丝印的方式出现

焊盘(Pad):通过电气的方式将元器件的管脚连接在板子上,它与器件的管脚相对应

走线(Track/Trace):连接器件管脚之间的信号线,取决于信号的性质,比如电流大小、速度等,走线的长度、宽度等也有所不同

过孔(Via):如果电路不能在一个层面上实现所有的信号走线,就要通过过孔的方式将信号线进行跨层连接,过孔的形式以及孔径取决于信号的特性以及加工厂工艺的要求

层(layer) - 电路板分很多层,除了走信号的层之外,还有其它用于定义加工用的层等

丝印(silk screen/overlay):也可以叫丝印层,用于对器件进行各种相关的信息标注

阻焊层(Solder mask):从字面上也可以理解出来是为了防止没有电气连接的临近的管脚被误焊的保护层

定位孔(Mounting hole):为了安装或调试方便放置的孔

为了将器件有效地放置在电路板上,根据元器件的特性以及需要的信号管脚数量、性质,每种器件都采有不同的封装方式,但主要分为两大类:

穿孔方式(Through hole)- 需要在电路板上打孔将管脚固定住,元器件的管脚跨越Top和bottom两个层

表面贴装方式(Surface mount)- 元器件只出现在一个Layer上

上面的页面中讲述了SMD器件在PCB上使用的主要特性

焊盘(PAD)是为了将元器件的管脚固定在PCB上并将信号连接在板上。它有不同的形状和尺寸 - 在用CAD工具构建封装库的时候,要根据该器件的数据手册中的定义来设定。

PCB是分层的,每一层的功能和定义是不同的,从该页中可以看出除了连接信号的层之外,还有一些用于加工、安装以及指示的层。在用CAD工具设计PCB的时候一定要清晰理解这些层的含义和作用,正确地进行layer的设置和使用。

此页直观地显示了6个层的功能。

用于信号跨层的时候连通不同层的,根据连接的信号层的设置,可以分为三种:

通孔(through hole)- 连通了上下两层,上下都可见

埋孔(Buried via)- 在电路板内部,连接电路板内部的两个层,表面上看不到

盲孔(Blind via)- 只有一面能看到,另外一面看不到,该孔将一个表面层的信号连接到内部的某个信号层

过孔的形状和尺寸也不是随便设置的,它取决于连接的信号的特性以及PCB加工厂的工艺要求。

此页说明了丝印的作用及其关键注意事项。

阻焊 - 为了防止不该连接的信号线由于焊接导致短路,特意在PCB上有一个阻焊层进行保护。

除了工程师针对项目自己设计的PCB之外,日常还会用到一些其它的板卡和附件用于测试、评估、前期开发等,这些都是工程师在实验室中常备的物料。

由于设计、加工、调试PCB的周期比较长,成本也比较高,多数情况下在正式设计PCB之前,我们会用一些原型板比如面包板、多孔板、铜箔板对电路进行初步的验证。注意:面包板比较常用,但是其高频性能比较差,只能对低频、低速的电路进行验证,而且面包板只适合穿孔封装的器件。

为方便工程师的设计,器件生产原厂以及他们的设计服务公司(一般称为IDH)、民间的板卡开发公司等都会提供一些功能强大、使用灵活的评估板、开发板以及功能模块。有效利用好这些板卡或模块可以迅速验证自己的方案设计,降低不必要的前期风险,大大加速项目的开发进度。

与非网旗下的爱板网(eeboard)汇集了行业最新、最全的主流厂商的开发板信息,并由资深的硬件工程师基于实际的使用体验撰写相应的评测报告,硬件工程师可以充分利用好这个网站的信息帮助自己的设计工作。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • pcb
    pcb
    +关注

    关注

    4216

    文章

    22446

    浏览量

    385271
  • 印刷电路板
    +关注

    关注

    4

    文章

    712

    浏览量

    34771
  • 焊盘
    +关注

    关注

    6

    文章

    515

    浏览量

    37670

原文标题:印刷电路板(PCB)相关的基本概念

文章出处:【微信号:xiaojiaoyafpga,微信公众号:电子森林】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    天线分集技术的基本概念介绍

    最初,许多设计者可能会担心区域规范的复杂性问题,因为在全世界范围内,不同区域规范也各异。然而,只要多加研究便能了解并符合不同区域的法规,因为在每个地区,通常都会有个***单位负责颁布相关
    发表于 07-02 06:04

    嵌入式开发中的一些硬件相关概念有哪些

    做嵌入式系统开发,经常要接触硬件。做嵌入式开发对数字电路和模拟电路要有定的了解。这样才能深入的研究下去。下面我们简单的介绍嵌入式开发中的一些硬件相关
    发表于 02-24 08:56

    阻抗控制相关基本概念

    阻抗控制部分包括两部分内容:基本概念及阻抗匹配。本篇主要介绍阻抗控制相关一些基本概念
    发表于 02-25 08:11

    介绍一些常用的LDO相关术语

    低压差稳压器(LDO)看似简单,但可提供重要功能,例如将负载与不干净的电源隔离开来或者构建低噪声电源来为敏感电路供电。本简短教程介绍了一些常用的LDO 相关术语,以及一些基本概念,如压
    发表于 11-12 06:07

    了解IAP的基本概念和实现方式

    直接从flash中取指执行。大概了解了IAP的基本概念和实现方式,flash划分为bootload分区、
    发表于 01-17 06:39

    PCB电路板的基本概念

    本章介绍印刷电路板 (PCB 板 ) 设计的一些基本概念,如电路板、导线、元件封装、多层板等,并介绍印刷电路板的设计方法和步骤。通过这一章的学习,使读者能够完整地掌握电
    发表于 04-12 16:35 0次下载

    PCB设计基本概念

    PCB设计基本概念 1、“层(Layer) ”的概念     与字处理或其它许多软件中为实现图、文、色彩等的嵌套与合成而引入的“层”的概念有所
    发表于 01-18 13:13 1535次阅读

    PCB板的基本概念

    PCB板的基本概念 1、“层(Layer) ”的概念     与字处理或其它许多软件中为实现图、文、色彩等的嵌
    发表于 03-25 11:57 593次阅读

    电路的一些基本概念

    电子专业单片机相关知识学习教材资料——电路的一些基本概念
    发表于 08-22 16:18 0次下载

    电路的一些基本概念

    电子专业单片机相关知识学习教材资料——电路的一些基本概念
    发表于 10-10 14:17 0次下载

    印刷电路板(PCB)的主要概念及组成部分

    PCB设计是硬件工程师必备的技能,要修成优秀的硬件工程师就要先了解PCB相关一些基本概念,以
    发表于 09-01 09:06 1.3w次阅读

    印刷电路板(PCB相关基本概念

    PCB设计是硬件工程师必备的技能,要修成优秀的硬件工程师就要先了解PCB相关一些基本概念,以
    的头像 发表于 05-24 14:56 5502次阅读

    PCB基本概念了解多少

    高速PCB设计指南之一:PCB基本概念
    发表于 08-28 08:33 3302次阅读

    阻抗控制相关一些基本概念资料下载

    电子发烧友网为你提供阻抗控制相关一些基本概念资料下载的电子资料下载,更有其他相关的电路图、源代码、课件教程、中文资料、英文资料、参考设计、用户指南、解决方案等资料,希望可以帮助到广大
    发表于 04-04 08:55 39次下载
    阻抗控制<b class='flag-5'>相关</b>的<b class='flag-5'>一些</b><b class='flag-5'>基本概念</b>资料下载

    verilog的一些基本概念

    FPGA各位和数字IC设计岗位面试时常常会问下verilog的一些基本概念,做了下整理,面试时一定用得上!
    的头像 发表于 07-07 09:51 1227次阅读