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初學者如何看懂電路闆

生活 更新时间:2024-10-08 00:22:23

電路闆的名稱有:陶瓷電路闆,氧化鋁陶瓷電路闆,氮化鋁陶瓷電路闆,線路闆,PCB闆,鋁基闆,高頻闆,厚銅闆,阻抗闆,PCB,超薄線路闆,超薄電路闆,印刷(銅刻蝕技術)電路闆等。電路闆使電路迷你化、直觀化,對于固定電路的批量生産和優化用電器布局起重要作用。電路闆可稱為印刷線路闆或印刷電路闆,英文名稱為(Printed Circuit Board)PCB、(Flexible Printed Circuit board)FPC線路闆(FPC線路闆又稱柔性線路闆柔性電路闆是以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的一種具有高度可靠性,絕佳的可撓性印刷電路闆。具有配線密度高、重量輕、厚度薄、彎折性好的特點。)和軟硬結合闆(reechas,Soft and hard combination plate)-FPC與PCB的誕生與發展,催生了軟硬結合闆這一新産品。因此,軟硬結合闆,就是柔性線路闆與硬性線路闆,經過壓合等工序,按相關工藝要求組合在一起,形成的具有FPC特性與PCB特性的線路闆。

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分類

線路闆按層數來分的話分為單面闆,雙面闆,和多層線路闆三個大的分類。

首先是單面闆,在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,導線則集中在另一面上。因為導線隻出現在其中一面,所以就稱這種PCB叫作單面線路闆。單面闆通常制作簡單,造價低,但是缺點是無法應用于太複雜的産品上。

雙面闆是單面闆的延伸,當單層布線不能滿足電子産品的需要時,就要使用雙面闆了。雙面都有覆銅有走線,并且可以通過過孔來導通兩層之間的線路,使之形成所需要的網絡連接。

多層闆是指具有三層以上的導電圖形層與其間的絕緣材料以相隔層壓而成,且其間導電圖形按要求互連的印制闆。多層線路闆是電子信息技術向高速度、多功能、大容量、小體積、薄型化、輕量化方向發展的産物。

線路闆按特性來分的話分為軟闆(FPC),硬闆(PCB),軟硬結合闆(FPCB)。

線路闆闆材

FR-1: 阻燃覆銅箔酚醛紙層壓闆。IPC4101詳細規範編号 02;Tg N/A;

FR-4:1)阻燃覆銅箔環氧E玻纖布層壓闆及其粘結片材料。IPC4101詳細規範編号 21;Tg≥100℃;

2)阻燃覆銅箔改性或未改性環氧E玻纖布層壓闆及其粘結片材料。IPC4101詳細規範編号 24;Tg 150℃~200℃;

3)阻燃覆銅箔環氧/PPO玻璃布層壓闆及其粘結片材料。IPC4101詳細規範編号 25;Tg 150℃~200℃;

4)阻燃覆銅箔改性或未改性環氧玻璃布層壓闆及其粘結片材料。IPC4101詳細規範編号 26;Tg 170℃~220℃;

5)阻燃覆銅箔環氧E玻璃布層壓闆(用于催化加成法)。IPC4101詳細規範編号 82;Tg N/A;

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檢測修理

一。帶程序的芯片

1.EPROM芯片一般不宜損壞。因這種芯片需要紫外光才能擦除掉程序, 故在測試中不會損壞程序。但有資料介紹:因制作芯片的材料所緻,随着時間的推移(年頭長了),即便不用也有可能損壞(主要指程序)。所以要 盡可能給以備份。

2.EEPROM,SPROM等以及帶電池的RAM芯片,均極易破壞程序。這類芯片 是否在使用<測試儀>進行VI曲線掃描後,是否就破壞了程序,還未有定論。盡管如此,同仁們在遇到這種情況時,還是小心為妙。筆者曾經做過 多次試驗,可能大的原因是:檢修工具(如測試儀,電烙鐵等)的外殼漏電 所緻。

3.對于電路闆上帶有電池的芯片不要輕易将其從闆上拆下來。

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二。複位電路

1.待修電路闆上有大規模集成電路時,應注意複位問題。

2.在測試前最好裝回設備上,反複開,關機器試一試。以及多按幾次複位鍵。

三。功能與參數測試

1.<測試儀>對器件的檢測,僅能反應出截止區,放大區和飽和區。但不 能測出工作頻率的高低和速度的快慢等具體數值等。

2.同理對TTL數字芯片而言,也隻能知道有高低電平的輸出變化。而無 法查出它的上升與下降沿的速度。

四。晶體振蕩器

1.通常隻能用示波器(晶振需加電)或頻率計測試,萬用表等無法測量, 否則隻能采用代換法了。

2.晶振常見故障有:a.内部漏電,b.内部開路c.變質頻偏d.外圍相連電 容漏電。這裡漏電現象,用<測試儀>的VI曲線應能測出。

3.整闆測試時可采用兩種判斷方法:a.測試時晶振附近既周圍的有關 芯片不通過。b.除晶振外沒找到其它故障點。

4.晶振常見有2種:a.兩腳。b.四腳,其中第2腳是加電源的,注意不可随 意短路。

五。故障現象的分布

1.電路闆故障部位的不完全統計:1)芯片損壞30%, 2)分立元件損壞30%,

3)連線(PCB闆敷銅線)斷裂30%, 4)程序破壞或丢失10%(有上升趨勢)。

2.由上可知,當待修電路闆出現聯線和程序有問題時,又沒有好闆子,既 不熟悉它的連線,找不到原程序。此闆修好的可能性就不大了。

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兼容設計

電磁兼容性是指電子設備在各種電磁環境中仍能夠協調、有效地進行工作的能力。目的是使電子設備既能抑制各種外來的幹擾,使電子設備在特定的電磁環境中能夠正常工作,同時又能減少電子設備本身對其它電子設備的電磁幹擾。

1、選擇合理的導線寬度由于瞬變電流在PCB電路闆印制線條上所産生的沖擊幹擾主要是由印制導線的電感成分造成的,因此應盡量減小印制導線的電感量。

2、采用正确的布線策略采用平等走線可以減少導線電感,但導線之間的互感和分布電容增加,如果布局允許,最好采用井字形網狀布線結構,具體做法是印制闆的一面橫向布線,另一面縱向布線,然後在交叉孔處用金屬化孔相連。

3、為了抑制PCB電路闆導線之間的串擾,在設計布線時應盡量避免長距離的平等走線,盡可能拉開線與線之間的距離,信号線與地線及電源線盡可能不交叉。在一些對幹擾十分敏感的信号線之間設置一根接地的印制線,可以有效地抑制串擾。

組成

電路闆主要由焊盤、過孔、安裝孔、導線、元器件、接插件、填充、電氣邊界等組成,各組成部分的主要功能如下:

焊盤:用于焊接元器件引腳的金屬孔。

過孔:有金屬過孔 和 非金屬過孔,其中金屬過孔用于連接各層之間元器件引腳。

安裝孔:用于固定電路闆。

導線:用于連接元器件引腳的電氣網絡銅膜。

接插件:用于電路闆之間連接的元器件。

填充:用于地線網絡的敷銅,可以有效的減小阻抗。

電氣邊界:用于确定電路闆的尺寸,所有電路闆上的元器件都不能超過該邊界。

主要分類

電路闆系統分類為以下三種:

單面闆

Single-Sided Boards

我們剛剛提到過,所以我們就稱這種PCB叫作單面闆(Single-sided)。因為單面闆在設計線路上有許多嚴格的限制(因為隻有一面,布線間不能交*而必須繞獨自的路徑),所以隻有早期的電路才使用這類的闆子。

雙面闆

Double-Sided Boards

這種電路闆的兩面都有布線。不過要用上兩面的導線,必須要在兩面間有适當的電路連接才行。這種電路間的「橋梁」叫做導孔(via)。導孔是在PCB上,充滿或塗上金屬的小洞,它可以與兩面的導線相連接。因為雙面闆的面積比單面闆大了一倍,而且因為布線可以互相交錯(可以繞到另一面),它更适合用在比單面闆更複雜的電路上。

多層闆

【多層闆】在較複雜的應用需求時,電路可以被布置成多層的結構并壓合在一起,并在層間布建通孔電路連通各層電路。

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内層線路

銅箔基闆先裁切成适合加工生産的尺寸大小。基闆壓膜前通常需先用刷磨、微蝕等方法将闆面銅箔做适當的粗化處理,再以适當的溫度及壓力将幹膜光阻密合貼附其上。将貼好幹膜光阻的基闆送入紫外線曝光機中曝光,光阻在底片透光區域受紫外線照射後會産生聚合反應(該區域的幹膜在稍後的顯影、蝕銅步驟中将被保留下來當作蝕刻阻劑),而将底片上的線路影像移轉到闆面幹膜光阻上。撕去膜面上的保護膠膜後,先以碳酸鈉水溶液将膜面上未受光照的區域顯影去除,再用鹽酸及雙氧水混合溶液将裸露出來的銅箔腐蝕去除,形成線路。最後再以氫氧化鈉水溶液将功成身退的幹膜光阻洗除。對于六層(含)以上的内層線路闆以自動定位沖孔機沖出層間線路對位的鉚合基準孔。Multi-Layer Boards

為了增加可以布線的面積,多層闆用上了更多單或雙面的布線闆。多層闆使用數片雙面闆,并在每層闆間放進一層絕緣層後黏牢(壓合)。

闆子的層數就代表了有幾層獨立的布線層,通常層數都是偶數,并且包含最外側的兩層。大部分的主機闆都是4到8層的結構,不過技術上可以做到近100層的PCB闆。大型的超級計算機大多使用相當多層的主機闆,不過因為這類計算機已經可以用許多普通計算機的集群代替,超多層闆已經漸漸不被使用了。因為PCB中的各層都緊密的結合,一般不太容易看出實際數目,不過如果您仔細觀察主機闆,也許可以看出來。

電路闆的自動檢測技術随着表面貼裝技術的引入而得到應用,并使得電路闆的封裝密度飛速增加。因此,即使對于密度不高、一般數量的電路闆,電路闆的自動檢測不但是基本的,而且也是經濟的。在複雜的電路闆檢測中,兩種常見的方法是針床測試法和雙探針或飛針測試法。

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