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探究多層電路板的奧秘

作者:周立功致遠(yuǎn)電子 時間:2016-03-18 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  iPhone7要來了,大家都在熱談iPhone7的曲面屏多么絢麗,3D觸控技術(shù)動作多么酷爽,又能防水又能無線充電,其黑科技含量增長速度和冷戰(zhàn)時期的軍備競賽比起來也不遑多讓,作為工科生的我們要在話題中捍衛(wèi)自己的尊嚴(yán),也許需要透過這些炫酷的表象功能去解析下它的本質(zhì),比如,它的整副“骨架”——電路主板,學(xué)名。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201603/288457.htm

    

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  圖 1 傳統(tǒng)手機解構(gòu)圖

  ,即Printed Circuit Board 印制電路板,既是電子元器件的支撐體,又是電子元器件電氣連接的載體。在出現(xiàn)之前,電子元器件之間的連接是依靠電線直接連接完成的;而如今,電線連接法僅在實驗室試驗時使用,PCB在電子工業(yè)中已占據(jù)了絕對控制的地位。

    

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  講歷史, PCB的前世今生

  PCB的發(fā)展歷史可追溯至20世紀(jì)早期。1936年,奧地利人保羅·愛斯勒(Paul Eisler)在收音機里應(yīng)用了PCB,首次將PCB投入實用;1943年,美國將該技術(shù)廣泛應(yīng)用于軍用收音機;1948年,美國正式認(rèn)可該發(fā)明能夠用于商業(yè)用途。由此自20世紀(jì)50年代中期起,PCB開始被廣泛運用,隨后進入快速發(fā)展期。

    

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  圖 2 PCB之父保羅·愛斯勒

  隨著PCB愈來愈復(fù)雜,設(shè)計人員在使用開發(fā)工具設(shè)計PCB時,對于各個板層的定義和用途容易產(chǎn)生混淆。我們硬件開發(fā)人員自行繪制PCB時,容易因為不熟悉PCB各板層的用途從而導(dǎo)致生產(chǎn)上不必要的誤會。為了避免這一情況的發(fā)生,在這里以Altium Designer Summer 09為例對PCB各板層進行分類介紹。

  PCB各層間區(qū)別

  信號層(Signal Layers)

  Altium Designer最多可提供32個信號層,包括頂層(Top Layer)、底層(Bottom Layer)和中間層(Mid-Layer)。各層之間可通過通孔(Via)、盲孔(Blind Via)和埋孔(Buried Via)實現(xiàn)互相連接。

    

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  圖 3 PCB孔

  1、頂層信號層(Top Layer)

  也稱元件層,主要用來放置元器件,對于雙層板和多層板可以用來布置導(dǎo)線或覆銅。

  2、底層信號層(Bottom Layer)

  也稱焊接層,主要用于布線及焊接,對于雙層板和多層板可以用來放置元器件。

  3、中間信號層(Mid-Layers)

  最多可有30層,在多層板中用于布置信號線,這里不包括電源線和地線。

  內(nèi)部電源層(Internal Planes)

  通常簡稱為內(nèi)電層,僅在多層板中出現(xiàn),PCB板層數(shù)一般是指信號層和內(nèi)電層相加的總和數(shù)。與信號層相同,內(nèi)電層與內(nèi)電層之間、內(nèi)電層與信號層之間可通過通孔、盲孔和埋孔實現(xiàn)互相連接。

    

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  圖 4 PCB各層標(biāo)示

  (Silkscreen Layers)

  一塊PCB板最多可以有2個,分別是頂層(Top Overlay)和底層絲印層(Bottom Overlay),一般為白色,主要用于放置印制信息,如元器件的輪廓和標(biāo)注,各種注釋字符等,方便PCB的元器件焊接和電路檢查。

  1、頂層絲印層(Top Overlay)

  用于標(biāo)注元器件的投影輪廓、元器件的標(biāo)號、標(biāo)稱值或型號以及各種注釋字符。

  2、底層絲印層(Bottom Overlay)

  與頂層絲印層相同,若所有標(biāo)注在頂層絲印層都已經(jīng)包含,底層絲印層可關(guān)閉。

  機械層(Mechanical Layers)

  機械層,一般用于放置有關(guān)制板和裝配方法的指示性信息,如PCB的外形尺寸、尺寸標(biāo)記、數(shù)據(jù)資料、過孔信息、裝配說明等信息。這些信息因設(shè)計公司或PCB制造廠家的要求而有所不同,下面舉例說明我們的常用方法。

  Mechanical 1:一般用來繪制PCB的邊框,作為其機械外形,故也稱為外形層;

  Mechanical 2:我們用來放置PCB加工工藝要求表格,包括尺寸、板材、板層等信息;

  Mechanical 13 & Mechanical 15:ETM庫中大多數(shù)元器件的本體尺寸信息,包括元器件的三維模型;為了頁面的簡潔,該層默認(rèn)未顯示;

  Mechanical 16:ETM庫中大多數(shù)元器件的占位面積信息,在項目早期可用來估算PCB尺寸;為了頁面的簡潔,該層默認(rèn)未顯示,而且顏色為黑色。

  遮蔽層(Mask Layers)

  Altium Designer提供了阻焊層(Solder Mask)和錫膏層(Paste Mask)兩種類型的遮蔽層(Mask Layers),在其中分別有頂層和底層兩層。



關(guān)鍵詞: PCB 絲印層

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