電子學(xué)中的關(guān)鍵概念之一是印刷電路板或PCB。它是如此基本，以至于人們經(jīng)常忘記解釋PCB 是什么。本教程將細(xì)分組成PCB的部分以及PCB世界中使用的一些常用術(shù)語(yǔ)。

什么是PCB？

印刷電路板是最常用的名稱，但也可以稱為“印刷線路板”或“印刷線路卡”。在PCB出現(xiàn)之前，是通過(guò)費(fèi)力的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)布線過(guò)程構(gòu)造電路的。當(dāng)電線絕緣開(kāi)始老化和破裂時(shí)，這會(huì)導(dǎo)致電線連接處頻繁發(fā)生故障和短路。

繞線的發(fā)展是一項(xiàng)重大進(jìn)步，即將細(xì)規(guī)格的電線從字面上纏繞在每個(gè)連接點(diǎn)的柱子上，從而形成了高度耐用且易于更換的氣密連接。

隨著電子產(chǎn)品從真空管和繼電器轉(zhuǎn)移到硅和集成電路，電子部件的尺寸和成本開(kāi)始下降。電子產(chǎn)品在消費(fèi)品中變得越來(lái)越普遍，減小電子產(chǎn)品尺寸和制造成本的壓力促使制造商尋求更好的解決方案。這樣就誕生了PCB。

PCB是印刷電路板的首字母縮寫(xiě)。它是具有將各個(gè)點(diǎn)連接在一起的線和焊盤的電路板。在上圖中，有跡線將各種連接器和組件相互電連接。PCB允許信號(hào)和電源在物理設(shè)備之間路由。焊料是在PCB表面和電子組件之間建立電連接的金屬。焊料是金屬，也可以用作牢固的機(jī)械粘合劑。

組成

PCB有點(diǎn)像蛋糕或千層面-有交替交替的不同材料層，這些層通過(guò)加熱和粘接劑層壓在一起，從而得到一個(gè)單一的物體。

FR4

基材或基材通常是玻璃纖維。歷史上，這種玻璃纖維最常見(jiàn)的代號(hào)是“ FR4”。該實(shí)心芯使PCB具有剛性和厚度。也有在柔性高溫塑料（Kapton或同等產(chǎn)品）上構(gòu)建的柔性PCB。

您會(huì)發(fā)現(xiàn)許多不同厚度的PCB。SparkFun產(chǎn)品最常見(jiàn)的厚度是1.6mm（0.063“）。我們的某些產(chǎn)品（LilyPad板和Arudino Pro Micro板）使用0.8mm的板。

較便宜的PCB和穿孔板（如上所示）將由其他材料制成，例如環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂，它們?nèi)狈R4的耐用性，但價(jià)格卻便宜得多。當(dāng)您焊接到這種類型的PCB上時(shí)，您會(huì)知道您正在使用它-它們具有非常明顯的難聞氣味。這些類型的基板通常也出現(xiàn)在低端消費(fèi)電子產(chǎn)品中。酚醛樹(shù)脂的熱分解溫度低，當(dāng)烙鐵在板上停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，它們會(huì)分層，冒煙和燒焦。

銅

下一層是薄銅箔，其通過(guò)加熱和粘合劑層壓到板上。在常見(jiàn)的雙面PCB上，將銅施加到基板的兩面。在成本較低的電子產(chǎn)品中，PCB的一側(cè)可能只有銅。當(dāng)我們指的是雙面或2層板時(shí)，我們指的是千層面中的銅層數(shù)（2）?？梢陨僦?層，最多16層或更多。

銅的厚度可以變化，并以重量為單位指定，以每平方英尺盎司為單位。絕大多數(shù)PCB每平方英尺具有1盎司銅，但是一些處理非常高功率的PCB可能使用2或3盎司銅。每盎司每盎司可轉(zhuǎn)化為約35微米或1.4英寸的銅厚度。

阻焊膜

銅箔頂部的層稱為阻焊層。該層使PCB呈綠色（或在SparkFun時(shí)為紅色）。它覆蓋在銅層上，以使銅走線與意外接觸的其他金屬，焊料或?qū)щ娿@頭絕緣。該層可幫助用戶將焊料焊接到正確的位置，并防止焊料跳線。

在下面的示例中，綠色阻焊層應(yīng)用于大部分PCB，覆蓋了細(xì)小走線，但使銀環(huán)和SMD焊盤暴露在外，以便可以將其焊接。

阻焊層通常是綠色的，但幾乎可以是任何顏色。紅色幾乎用于所有SparkFun板，白色用于IOIO板，紫色用于LilyPad板。

絲印

白色絲網(wǎng)印刷層被施加在阻焊層的頂部。絲網(wǎng)印刷將字母，數(shù)字和符號(hào)添加到PCB上，從而使組裝和指示器變得更容易，從而使人們可以更好地理解電路板。我們經(jīng)常使用絲網(wǎng)印刷標(biāo)簽來(lái)指示每個(gè)引腳或LED的功能。

絲網(wǎng)印刷通常是白色的，但可以使用任何墨水顏色。黑色，灰色，紅色，甚至黃色的絲印顏色都可以廣泛使用。但是，很少會(huì)在一塊板上看到一種以上的顏色。

本期介紹PCB結(jié)構(gòu)是什么，下期介紹處理PCB時(shí)可能會(huì)聽(tīng)到的術(shù)語(yǔ)。