什么是印刷电路板?PCB印刷电路板有哪些作用?
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在这篇文章中,小编将对PCB电路板" target="_blank">印刷电路板的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度,和小编一起来阅读以下内容吧。
印刷电路板(PCB)是方便的薄板,用于以简单,方便和经济的方式容纳互连的电气元件。它们被用作物理支撑,用于安装和连接不同的电气元件。
PCB采用玻璃纤维,复合环氧树脂或任何其他复合材料制成,并带有金属涂层表面。它们具有使用金属和酸制成的蚀刻,以创建通过不同集成电路(IC)和电路板上的其他组件的电路。焊料将IC和其他元件连接到电路板表面。电路板中的铜轨道减少了短路,未对准或错位电线的可能性。
这样,所有组件都牢固地固定在电路板上,无需复杂的布线系统和不必要的费用。这也简化了根据您的需求维护PCB的过程 - 无需处理大量电线。
但是,并非所有电气应用都使用标准PCB。实际上,它们根据电子设备的尺寸,形状和功能而不同。例如,智能手表中使用的PCB类型与电视中使用的PCB类型不同。
设计一个复杂的电路是挑战的一个方面,而将电路设计转化为 PCB 设计则是另一个方面。这种设计必须很好地转化为物理形式,以便所需的电路形成。一个完美的 PCB 设计总是制造过程中成功的关键,而一个设计不当的 PCB 导致时间和精力的浪费,返工和产品失败。更糟糕的是,它可能最终毫无用处,而且其结果与现实世界的场景并不相关。
因此,一个 PCB 设计师除了要具备成百上千的元件和符合物理和电气要求的痕迹的定位知识之外,还必须具备制造过程的良好知识。
PCB 设计师在设计 PCB 时,必须遵循面向组装的设计(DFA)相关标准。这些标准是指该产品的成本和效率,并提供最低的风险,清晰度和简化。对于获得 DFA 的总体情况来说,甚至汇编器能力也很重要。
基板材料 fr4通常用于创建正常和复杂的 PCB 设计,而聚酰胺材料用于高速射频能力设计。在决定基板材料的选择时,设计师必须对 PCB 组件能够承受的环境条件有深刻的理解。
复杂的 PCB 设计可能有一些特殊的装配要求,如机械部件组装,压配件,粘合剂,线束,外壳组件,线束和测试点。因此,设计师必须考虑所有这些因素,以便能够相应地组织元件的放置细节。
复杂的 PCB 设计需要一些额外的复杂工艺,包括插入焊盘(Via-in-Pad)、引线焊接、波峰焊接、板载 IC 编程、敷形涂料、表面处理等。这些要求不适用于一般的 PCB 设计。
所有 PCB 设计过程的设计概念都是相同的,但对于高速射频能力而言,它们有所不同,因为这些设计必须考虑电阻、电感和电容,以及影响信号增加次数和阻抗从而限制上限频率的迹线和介质。
同样,波峰焊接工艺的 PCB 设计规则在元器件方向和焊盘形状的设计上也有所不同。获得正确的垫形状是主要关注细间距表面贴装零件,而阴影是主要关注的零件定位。
产生双面印刷电路板的原因是因为复杂元件如 BGA,CSP,QFP,DFN POP 在顶部的放置不会直接接触到波。如果不可避免,那么包裹应该相对于波的传播方向旋转45度。
关于多氯联苯设计性能和可及性的标准和规范包括 IPC-2221、 ipc-6011和 IPC-6012。许多 PCB 设计软件应用程序(PCB 布局 SW)可以作为基于 windows 的软件包,如 CAD SOFT、 Eagle PCB、 Novarm 的 DipTrace 等。
受益于全球PCB产能向大陆地区转移以及下游蓬勃发展的电子终端产品 制造影响,中国大陆地区PCB市场整体呈现较快的发展趋势。 2014年-2019年,中国大陆地区PCB产值规模总体呈稳步向上趋势, 2019年以来中美经贸摩擦加剧,经济不确定性增加,PCB产业短期内存 在波动,但中长期增长趋势仍较确定。 据Prismark预计到2025年,中国PCB产业市场整体规模将增长至420亿 美元。
PCB在电子设备中具有如下功能。
(1)提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支承,实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘,提供所要求的电气特性。
(2)为自动焊接提供阻焊图形,为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。
(3)电子设备采用印制板后,由于同类印制板的一致性,避免了人工接线的差错,并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测,保证了电子产品的质量,提高了劳动生产率、降低了成本,并便于维修。
(4)在高速或高频电路中为电路提供所需的电气特性、特性阻抗和电磁兼容特性。
(5)内部嵌入无源元器件的印制板,提供了一定的电气功能,简化了电子安装程序,提高了产品的可靠性。
(6)在大规模和超大规模的电子封装元器件中,为电子元器件小型化的芯片封装提供了有效的芯片载体。
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