iPhone7要來了,大家都在熱談iPhone7的曲面屏多麼絢麗,3D觸控技術動作多麼酷爽,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自己的尊嚴,也許需要透過這些炫酷的表象功能去解析下它的本質,比如,它的整副“骨架”——電路主闆,學名PCB。
圖1傳統手機解構圖
PCB,即PrintedCircuitBoard印制電路闆,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PCB出現之前,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在電子工業中已占據了絕對控制的地位。
講曆史,PCB的前世今生
PCB的發展曆史可追溯至20世紀早期。1936年,奧地利人保羅·愛斯勒(PaulEisler)在收音機裡應用了PCB,首次将PCB投入實用;1943年,美國将該技術廣泛應用于軍用收音機;1948年,美國正式認可該發明能夠用于商業用途。由此自20世紀50年代中期起,PCB開始被廣泛運用,随後進入快速發展期。
圖2PCB之父保羅·愛斯勒
随着PCB愈來愈複雜,設計人員在使用開發工具設計PCB時,對于各個闆層的定義和用途容易産生混淆。我們硬件開發人員自行繪制PCB時,容易因為不熟悉PCB各闆層的用途從而導緻生産上不必要的誤會。為了避免這一情況的發生,在這裡以AltiumDesignerSummer09為例對PCB各闆層進行分類介紹。
PCB各層間區别
信号層(SignalLayers)
AltiumDesigner最多可提供32個信号層,包括頂層(TopLayer)、底層(BottomLayer)和中間層(Mid-Layer)。各層之間可通過通孔(Via)、盲孔(BlindVia)和埋孔(BuriedVia)實現互相連接。
圖3PCB孔
1、頂層信号層(TopLayer)
也稱元件層,主要用來放置元器件,對于雙層闆和多層闆可以用來布置導線或覆銅。
2、底層信号層(BottomLayer)
也稱焊接層,主要用于布線及焊接,對于雙層闆和多層闆可以用來放置元器件。
3、中間信号層(Mid-Layers)
最多可有30層,在多層闆中用于布置信号線,這裡不包括電源線和地線。
内部電源層(InternalPlanes)
通常簡稱為内電層,僅在多層闆中出現,PCB闆層數一般是指信号層和内電層相加的總和數。與信号層相同,内電層與内電層之間、内電層與信号層之間可通過通孔、盲孔和埋孔實現互相連接。
圖4PCB各層标示
絲印層(SilkscreenLayers)
一塊PCB闆最多可以有2個絲印層,分别是頂層絲印層(TopOverlay)和底層絲印層(BottomOverlay),一般為白色,主要用于放置印制信息,如元器件的輪廓和标注,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(TopOverlay)
用于标注元器件的投影輪廓、元器件的标号、标稱值或型号以及各種注釋字符。
2、底層絲印層(BottomOverlay)
與頂層絲印層相同,若所有标注在頂層絲印層都已經包含,底層絲印層可關閉。
機械層(MechanicalLayers)
機械層,一般用于放置有關制闆和裝配方法的指示性信息,如PCB的外形尺寸、尺寸标記、數據資料、過孔信息、裝配說明等信息。這些信息因設計公司或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。
Mechanical1:一般用來繪制PCB的邊框,作為其機械外形,故也稱為外形層;
Mechanical2:我們用來放置PCB加工工藝要求表格,包括尺寸、闆材、闆層等信息;
Mechanical13&Mechanical15:ETM庫中大多數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,該層默認未顯示;
Mechanical16:ETM庫中大多數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,該層默認未顯示,而且顔色為黑色。
遮蔽層(MaskLayers)
AltiumDesigner提供了阻焊層(SolderMask)和錫膏層(PasteMask)兩種類型的遮蔽層(MaskLayers),在其中分别有頂層和底層兩層。
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