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PCB 初学者基础知识!立即收集!

如果您开始使用 PCB 和 FPCB,您一定会问自己很多关于 PCB 的问题,但它们是我们家中使用的电器的重要组成部分。

PCB 让工程师能够以更有条理的方式连接电路中的组件,消除了许多电线相互交叉的需要,这可能导致事故。

请注意,现代技术允许大规模生产,从而显着降低成本。本文将向您介绍有关 PCB、制造它们所用材料、价格以及它们所经历的过程的更多信息。

目录

第 1 章什么是 PCB,它是如何制造的?

第 2 章双面 PCB 基础介绍

第三章PCB铜厚

第 4 章散热器 PCB-您需要了解的规则

第 5 章制造成本明细

第6章结论

关于初学者的 PCB 基础知识,如果您开始使用 PCB 和 FPCB,您一定会问自己很多关于 PCB 的问题,但它们是我们家中使用的电器的重要组成部分。

PCB 让工程师能够以更有条理的方式连接电路中的组件,消除了许多电线相互交叉的需要,这可能导致事故。

请注意,现代技术允许大规模生产,从而显着降低成本。本文将向您介绍有关 PCB、制造它们所用材料、价格以及它们所经历的过程的更多信息。

什么是 PCB,它是如何制造的?

印刷电路板(PCB)是指由玻璃纤维、层压材料或复合环氧树脂制成的电路板,其具有连接电阻、晶体管和集成电路等不同组件的导电通路。

它通过导电轨道或焊盘支撑和连接电气元件。电子元件焊接在 PCB 上以执行某些特定功能。

图1 PCB板

PCB基板

我们有一个灵活的。 PCB和FPCB是由多层材料构成的,包括基材(简称基板),它决定了PCB是刚性还是WellPCB在国内和国际市场上提供直流电机控制器。此外,使用的基板决定了您的 PCB 可以承受的温度范围。

基材通常是通过直接铺设材料、喷涂环氧树脂、滚压数次至可接受的厚度制成的。另一个关键考虑因素是 PCB 的介电常数/磁导率。在为具有高频信号的设备设计电路板时,此功能至关重要。

要使印刷电路板正常工作,它必须具有单层或多层铜。制造商可以选择将铜层放在基板的顶部或两侧。也可以有几层在基板材料和铜之间交替。

我们有很多带有多层铜的 PCB。有的有16层以上的铜层。

通常,铜的厚度比使用的基板薄。铜的主要作用是将电子从一个点传送到另一个点。制造商通过加热和压力的组合将铜粘合到基板上。

这种结合过程确保了铜和基板之间的结合。该工艺使其在钻孔过程中不易破损。铜也是可以通过回收过程回收的材料之一。

PCB 阻焊层

基板和铜层熔合后,有必要对镀层进行保护,以减少铜氧化和生锈的机会,从而损坏 PCB。因此,在制作附加层以保护 PCB 时,应使用阻焊层。

基材通常是绿色的。但是,制造商可以根据需要选择任何其他颜色。

PCB制造工艺

制造 PCB 的过程从组装所需材料(包括基板和铜)开始。然后通过施加压力和热量将基板附着在铜上。

最后,该工艺还涉及创建轨道、通过蚀刻工艺去除不需要的铜,以及在生产前测试电路板是否存在缺陷。

双面 PCB 基础介绍

PCB 板越来越多地成为我们日常电子产品的一部分。这些板提供了一个接口,可以在其上焊接组件。

PCB 可以是单层、双层或多层的。单面 PCB 板价格便宜,但无法在复杂情况下部署。它迫使制造商设计和制造可用于高密度和复杂情况的双面PCB。

2.1 什么是双面PCB

图2 双面PCB

双面 PCB 是一种 PCB,它为工程师提供了在电路板任一侧互连电路和组件的灵活性。它允许用户将组件焊接在 PCB 的底部和顶部。它们使制造商能够设计复杂的面板,以适应在困难情况下使用的更多功能。

除了提供互连灵活性外,这些板还消除了电磁干扰。这种能力使设计复杂的电路变得容易得多。双面PCB也使得PCB在更高技术应用中的应用成为可能。

允许顶层布线和跟踪到底层使 PCB 比以前更有价值。

2.2 双面PCB的优势

双面 PCB 为工程师提供了更大的灵活性。随着时间的推移,它们还包含电路密度的增量。这些因素不适用于从事单面 PCB 工作的工程师。单面 PCB 安装组件的空间有限。

其次,现在双面 PCB 更便宜,并且不会从您的日常预算中挤出太多。

最后,由于可以在更小的区域内组装更多的部件,因此双面 PCB 的尺寸较小,可用于制造更小的设备。

PCB 铜厚

PCB 板允许组件之间的电流流动。他们通过确保 PCB 上的布线不重叠并且它们之间有足够的空间来做到这一点。

导线重叠会导致短路,因此使用具有足够铜厚度的 PCB 板可消除此问题。通常,PCB 铜的厚度以盎司为单位,并确定课程是否可以完成其设计的工作。

图 3 PCB 铜厚

3.1 PCB 铜厚

因此,铜的厚度是指将 1 盎司的铜压缩到 1 平方英尺的面积上得到的结果。 PCB 的。在设计 PCB 时,工程师必须将盎司换算为米,以帮助他们创建 PCB。

图 2 概述了铜层和 PCB 层以不同层的形式出现。

3.2 设计铜轨

工程师在设计 PCB 时必须始终保持警惕。他们需要确保 PCB 的厚度足以满足电路的所有需求。

作为工程师,您应该将厚度保持在 1 盎司。以确保 PCB 可以容纳应流过它的指定电流量。

需要更多电流的电路必须增加其铜厚度以最小化电阻。 PCB 工程师可以通过计算来确定设计电路以执行特定功能时所需的铜厚度。

铜的厚度有时会影响 PCB 板的成本。此外,铜的厚度决定了设计人员通过蚀刻 PCB 去除多余铜的难易程度。

因此,PCB设计人员必须在设计用于特定应用的PCB之前评估厚度。

散热器PCB-你需要知道的规则

随着PCB技术的进步,新的挑战不断涌现,工程师们必须夜以继日地攻克难关。

导致电路板温度升高的热量产生是大多数工程师努力克服的问题。这一挑战迫使设计人员跳出思维定势,寻找将热量产生和电气损耗降至最低的方法。

散热器的发明就是调节电路温度的一种尝试。散热器有助于均匀分布热量并最大限度地减少过度集中的温度。

例如,在涉及高速微处理器的电路中,会散发大量热量。如果没有散热器来吸收热量,高温会损坏组件。

尤其是 IC 会产生大量热量,因此需要散热器来吸收和引导多余的热量。

图 4 散热片

4.1 金属散热片

这种类型的散热器可以通过用螺钉穿过孔将其拧紧来连接到板上。在某些情况下,可以使用环氧树脂甚至导热胶带将散热器粘贴在机身上。

当散热器带有弹簧和夹子时,可以将其安装到加热的组件中。

请注意,PCB 上的散热器起着关键作用,主要是在 PCB 用于具有大量电流的电路中。例如,IGBT、TRIACS 和 MOSFET 等分立半导体会产生大量热量,这些热量必须从 PCB 中找到出路(通常通过散热器)。

4.2 带有内置散热器的 SMD 组件

我们有大量带有内置散热器的 SMD 组件。此类成员包括 PMIC 和 MOSFET。这些设备有一个集成散热器,连接到电路,然后连接到漏极。

4.3 散热器 PCB 热设计注意事项

从以上讨论可以看出,功率器件必须具有适当的 PCB 布局和散热片,以解决器件在使用时可能出现的散热问题。

4.4 处理散热器时要考虑的设计指南

• 对于在大约 40℃ 的温度下消耗 1 瓦功率的散热器,它的横截面应为 2.4 in2。如果使用外部冷却风扇,则该值会降低到每瓦约 1.2 in2。

• 如果建议的两种方法都不起作用,建议您使用通用散热器。

此外,它会将铜延伸到电路板的边缘。 • 请注意,上述参数假设铜层通常会与产生热量的组件耦合。然后,该论点暗示铜层将充当 PCB 的热层。

• 如果要在PCB 上使用超过1 个产生大量热量的组件,建议您将它们放置在彼此相距几英寸的位置。让PCB受热均匀。

• 当PCB 有更多过孔时,热传递总是更高。过孔与组件中产生热量的部分热接触。

• 在大功率应用的情况下,建议您考虑使用层间铜重量增加的PCB。

制造成本明细

PCB 组装和生产是一项繁琐的活动,需要很多步骤。它涉及到材料的收集、制备和制造成PCB的过程。

它还涉及对 PCB 进行蚀刻、层压、钻孔和包装。这些步骤中的每一个都有其成本,包括制造 PCB 的总成本,它必须包含在最终售价中。

如何从各部分进行PCB制造成本分解?

5.1 材料成本

图5 PCB材料

原材料成本是决定PCB最终价格的首要因素。在了解制造成本时,我们必须考虑 PCB 的层数、制造过程中使用的材料以及 PCB 的尺寸。

金、镍、铜、银、玻璃纤维、铅、环氧树脂和各种化学品是制造 PCB 时必须使用的一些材料。您还需要估计需要组装的组件数量。

此外,要组装的 PCB 类型也很关键,因为它有助于确定 PCB 的最终成本。例如,制造双面 PCB 的成本高于单面 PCB。

双面 PCB 使用更多焊料,需要您使用 SMT 机器编程。这些要求增加了这些 PCB 的成本。同样,制造多层PCB比生产双面PCB的成本更高。

请注意,增加PCB成本的基本项目不仅限于材料的价格,还包括PCB的厚度,它们应配备的阻抗以及孔的直径。

成本还需要包括元器件、PCB 运输距离。在计算 PCB 的价值时,还必须考虑其他外围因素。

所用铜的厚度是影响生产成本的因素之一。使用厚铜会增加阻抗并允许 PCB 部署在需要更多电流的区域。

其他外部因素,如能源、水和运输成本可能会增加生产成本。它们也必须包含在生产 PCB 的成本计算中。

5.2 人工成本

请注意,劳动力成本在确定制造 PCB 的最终价格时也很关键。制造商还必须将其他间接费用包括在 PCB 的最终成本中。这些成本是制造 PCB 的人工费用。

在确定生产每块 PCB 的最终成本时,必须考虑设备、安全、照明、水和其他小额间接费用的成本。

其他额外的开销,如废水系统的处理、审批、分区和许可证也应该是 PCB 计费的一部分。

5.3 电路板尺寸

面板是生产印刷电路板的重要原材料之一。在计算 PCB 的总成本时,所用面板的尺寸是必要的。占用较低面板面积的电路板成本会更低。此外,那些使用更适合的面板的成本会更低。

5.4 产量

所需零件的数量至关重要,因为它决定了要使用的生产方法。 PCB 的大规模生产涉及使用高效和自动化的流程,可显着降低成本。

5.4 交货期

交货时间是制造PCB所需的时间。我们可以提供定期送货服务和快递服务;加急板可在 24-48 小时内发货。您可以根据自己的时间安排选择合适的服务。

我们经常在不影响质量的情况下尽最大努力使 PCB 制造成本分解。

我们工厂的交货时间也有保证。

我们还有其他终极指南来降低 PCB 成本。如果您有兴趣,可以在这里查看。

结论

了解了 PCB 是什么以及决定 PCB 最终成本的一些因素后,我敢打赌,您现在可以更好地订购 PCB。我们简化了这个过程。只需访问 wellpcb.com 并在线下订单。

请注意,如无特别说明,我们所报的所有价格均以标准交货为准。因此,您需要指明我们的在线报价系统或就加急订单联系我们。这样,您的订单将作为最高优先级请求处理。 (请注意,我们目前的产品会影响时间,如果时间紧迫,请致电我们)。

特殊板请购买电路板;各种各样的事情可能会让你感到困惑。无论您是要购买单面PCB、双面PCB,还是其他类型的PCB,您都可以联系我们了解详情:

图 7 PCB 过孔

► 具有 2 个以上 Flex 层的刚柔结构

► 特殊表面处理

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PCB 组装交钥匙服务。作为WELLPCB,我们的目标是实现生产高质量和低成本的PCB。我们专注于印刷电路板制造和 PCB 的材料清单 (BOM),以便安装到船上。 -我们致力于为世界各地的客户提供更快、更轻松的订购服务。

拥有全新设备,总生产面积10000多平方米,可生产100000平方英尺2-32层PCB,月交付5000多个品种。

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