PCB概述
PCB( Printed Circuit Board),中文名稱為印制電路板,又稱印刷線路板,是重要的電子部件,是電子元器件的支撐體,是電子元器件電氣連接的載體。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的,故被稱為“印刷”電路板。
電子設(shè)備采用印制板后,由于同類印制板的一致性,從而避免了人工接線的差錯(cuò),并可實(shí)現(xiàn)電子元器件自動(dòng)插裝或貼裝、自動(dòng)焊錫、自動(dòng)檢測(cè),保證了電子設(shè)備的質(zhì)量,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低了成本,并便于維修。
PCB印制板分類
1、單面板
單面板(Single-Sided Boards) 在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,導(dǎo)線則集中在另一面上(有貼片元件時(shí)和導(dǎo)線為同一面,插件器件再另一面)。因?yàn)閷?dǎo)線只出現(xiàn)在其中一面,所以這種PCB叫作單面板(Single-sided)。因?yàn)閱蚊姘逶谠O(shè)計(jì)線路上有許多嚴(yán)格的限制(因?yàn)橹挥幸幻妫季€間不能交叉而必須繞獨(dú)自的路徑),所以只有早期的電路才使用這類的板子。
2、雙面板
雙面板(Double-Sided Boards) 這種電路板的兩面都有布線,不過(guò)要用上兩面的導(dǎo)線,必須要在兩面間有適當(dāng)?shù)碾娐愤B接才行。這種電路間的“橋梁”叫做導(dǎo)孔(via)。導(dǎo)孔是在PCB上,充滿或涂上金屬的小洞,它可以與兩面的導(dǎo)線相連接。因?yàn)殡p面板的面積比單面板大了一倍,雙面板解決了單面板中因?yàn)椴季€交錯(cuò)的難點(diǎn)(可以通過(guò)孔導(dǎo)通到另一面),它更適合用在比單面板更復(fù)雜的電路上。
3、多層板
多層板(Multi-Layer Boards) 為了增加可以布線的面積,多層板用上了更多單或雙面的布線板。用一塊雙面作內(nèi)層、二塊單面作外層或二塊雙面作內(nèi)層、二塊單面作外層的印刷線路板,通過(guò)定位系統(tǒng)及絕緣粘結(jié)材料交替在一起且導(dǎo)電圖形按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行互連的印刷線路板就成為四層、六層印刷電路板了,也稱為多層印刷線路板。板子的層數(shù)并不代表有幾層獨(dú)立的布線層,在特殊情況下會(huì)加入空層來(lái)控制板厚,通常層數(shù)都是偶數(shù),并且包含最外側(cè)的兩層。大部分的主機(jī)板都是4到8層的結(jié)構(gòu),不過(guò)技術(shù)上理論可以做到近100層的PCB板。大型的超級(jí)計(jì)算機(jī)大多使用相當(dāng)多層的主機(jī)板,不過(guò)因?yàn)檫@類計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以用許多普通計(jì)算機(jī)的集群代替,超多層板已經(jīng)漸漸不被使用了。因?yàn)镻CB中的各層都緊密的結(jié)合,一般不太容易看出實(shí)際數(shù)目,不過(guò)如果仔細(xì)觀察主機(jī)板,還是可以看出來(lái)。
PCB印制板特點(diǎn)
PCB之所以能得到越來(lái)越廣泛地應(yīng)用,因?yàn)樗泻芏嗒?dú)特優(yōu)點(diǎn),概栝如下。
可高密度化。數(shù)十年來(lái),印制板高密度能夠隨著集成電路集成度提高和安裝技術(shù)進(jìn)步而發(fā)展著。
高可靠性。通過(guò)一系列檢查、測(cè)試和老化試驗(yàn)等可保證PCB長(zhǎng)期(使用期,一般為20年)而可靠地工作著。
可設(shè)計(jì)性。對(duì)PCB各種性能(電氣、物理、化學(xué)、機(jī)械等)要求,可以通過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化等來(lái)實(shí)現(xiàn)印制板設(shè)計(jì),時(shí)間短、效率高。
可生產(chǎn)性。采用現(xiàn)代化管理,可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模(量)化、自動(dòng)化等生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性。
可測(cè)試性。建立了比較完整測(cè)試方法、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、各種測(cè)試設(shè)備與儀器等來(lái)檢測(cè)并鑒定PCB產(chǎn)品合格性和使用壽命。
可組裝性。PCB產(chǎn)品既便于各種元件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化組裝,又可以進(jìn)行自動(dòng)化、規(guī)?;可a(chǎn)。同時(shí),PCB和各種元件組裝部件還可組裝形成更大部件、系統(tǒng),直至整機(jī)。
可維護(hù)性。由于PCB產(chǎn)品和各種元件組裝部件是以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與規(guī)?;a(chǎn),因而,這些部件也是標(biāo)準(zhǔn)化。所以,一旦系統(tǒng)發(fā)生故障,可以快速、方便、靈活地進(jìn)行更換,迅速恢服系統(tǒng)工作。當(dāng)然,還可以舉例說(shuō)得更多些。如使系統(tǒng)小型化、輕量化,信號(hào)傳輸高速化等。
PCB印制板快速繪制電路圖技巧
1、認(rèn)清單元電路功能。就識(shí)別PCB印制板而言,認(rèn)清單元電路能完成什么功能,對(duì)駁圖來(lái)說(shuō)是非常關(guān)鍵的。在電原理的學(xué)習(xí)中,符合一定功能的單元,可以用方框來(lái)表示。因此在駁圖中是按反向分析識(shí)別方框。比如要識(shí)別該印制板是彩電主板?是電磁灶控制板?是節(jié)能日光燈控制板?還是電瓶車充電器控制板?等等。再比如局部地說(shuō)要識(shí)別是單管放大電路。還是橋式整流電路,是集成功放電路,還是自激振蕩電路等等。
2、認(rèn)清PCB板上芯片或元件的型號(hào)。識(shí)出芯片的型號(hào)后,可以對(duì)照該芯片的典型應(yīng)用電路圖進(jìn)行參考駁圖。比如功放塊TDA2616:彩電解碼塊LA76810;場(chǎng)掃描集成塊LA7841;開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源控制塊;單片機(jī)芯片89C2051等等。如果讀出來(lái)的芯片型號(hào)平時(shí)沒(méi)有見(jiàn)過(guò),也可以上網(wǎng)去查,網(wǎng)址為:http://cn.ic-on-line.cn。在網(wǎng)上把它的DAATASHEET技術(shù)文檔中的典型應(yīng)用原理圖,仔細(xì)閱讀一遍,然后對(duì)比PCB板,繪制出該芯片的周邊電路元件標(biāo)號(hào)。可以假快理清該芯片的印制飯電路。
3、平時(shí)多掌握一些元器件的封裝形式。常見(jiàn)的封裝有TO-92、TO-220等。三極管的三個(gè)腳分別是E、B、C。小功率塑封裝一般是TO-92,識(shí)別口訣是:“上平下圓腳朝己,從左到右E、B、C”(也有個(gè)別例外)。TO-220塑封三極管識(shí)別口訣是:“豎看字面腳朝下,從左到右B、C、E?!眻?chǎng)效應(yīng)管三個(gè)腳分別是D、G、S。TO-220塑封場(chǎng)效應(yīng)管識(shí)別口訣是:“豎看字面腳朝下,從左到右G、D、S。可控硅三只腳單向?yàn)锳、G、K.雙向?yàn)門1(A1)、G、T2(A2),引腳與封裝對(duì)應(yīng)情況如圖1所示。
此外還應(yīng)抓住核心元件,以核心元件的供電和信號(hào)輸入輸出作為識(shí)別PCB的出發(fā)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行駁圖。通常核心元件無(wú)非是三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、可控硅和集成電路芯片。這些核心元件是有源器件,須供電才能工作。因此合理地找出電源和地線走線是非常重要的。NPN三極管高電位為C極,PNP三極管為E極,場(chǎng)效應(yīng)管高電位一般為D極??煽毓韪唠娢粸锳,集成芯片供電腳可查資料。地線一般是位于邊沿、且面積較粗的銅箔.中間位置的地線常與散熱片連接(也有特別.最好用萬(wàn)用表電阻擋測(cè)量判斷)。在分析供電時(shí)。應(yīng)從高電位出發(fā),到地線為止。每一條供電線路中。最高電位處.一般帶有一個(gè)大的濾波電容,可作為判斷的依據(jù)。至于信號(hào)的輸入輸出,應(yīng)按三極管的共集放大電路、共基放大電路、共射放大電路等采對(duì)侍。場(chǎng)效應(yīng)管和可控硅的控制極為G極,也就是通常三極管的的B極。場(chǎng)效應(yīng)管和可控硅的G極是小信號(hào)輸入的位置,三極管的C極,場(chǎng)效管的D極作為信號(hào)的輸出位置??煽毓铔](méi)有信號(hào)的輸出極。集成電路芯片的輸入、輸出可參考它的技術(shù)文檔進(jìn)行判別。
識(shí)別PCB印制板時(shí),應(yīng)抓住先走靜態(tài)線路,然后再分析動(dòng)態(tài)線路的原則。備上萬(wàn)用表,檢查線路的連接情況。一般來(lái)說(shuō),電阻、二極管、電感等應(yīng)屬靜態(tài)線路中的元件,電容為動(dòng)態(tài)線路中的元件。駁圖時(shí)應(yīng)先避開(kāi)電容等動(dòng)態(tài)線路元件,而先把核心元件的靜態(tài)偏置電路元件進(jìn)行理清,這樣識(shí)別PCB電路的思路較為清楚,原理圖繪制也合乎邏輯。
pcb印制板還原電路圖案例
圖2為一印制板圖。首先分析一下本塊印制板。它是單片板,電源部分位于板右上方,從集成電路7805可以看出,D1~D4四個(gè)二板管構(gòu)成橋式整流電路,7805三端穩(wěn)壓輸出供給后級(jí)電路工作。核心電路是主控芯片AT89C205l單片機(jī),S1~S6構(gòu)成鍵盤輸入電路,LED2為一數(shù)碼管構(gòu)成顯示電路,IC3構(gòu)成報(bào)警電路。弄清大局后,再逐一進(jìn)行繪制,繪制的電路如圖3、圖4所示。
圖2