本文主要介绍了PCB设计的基础知识,包括信賴性(Reliability)的各种要素,PCB的演变历史,种类以及制造方法。
在PCB设计中,信賴性是至关重要的,它确保产品的长期稳定性和性能。以下是信賴性的一些关键指标:
1. **焊錫性 (Solderability)**:指PCB组件的焊接能力,确保电子元件能够牢固地连接到电路板上,防止因焊接问题导致的失效。
2. **線路抗撕強度 (Peel strength)**:衡量线路层与基板之间的粘合强度,防止在使用过程中由于机械应力导致线路剥离。
3. **切片 (Micro Section)**:通过微观切片检查PCB内部结构,分析层间结合质量和材料质量。
4. **S/M附著力 (S/M Adhesion)**:检查表面处理层(如锡膏或电镀)与基板材料的粘合情况。
5. **Gold附著力 (Gold Adhesion)**:评估金层与其他材料的粘附性,金通常用于高可靠性应用。
6. **熱衝擊 (Thermal Shock)**:测试PCB在极端温度变化下的耐受性,确保组件不会因热应力破裂。
7. **離子汙染度 (Ionic Contamination)**:测量PCB表面的离子污染程度,过多的离子可能影响焊接质量和电路性能。
8. **濕氣與絕緣 Resistance (Moisture and Insulation Resistance)**:检验PCB在潮湿环境下的绝缘性能,防止水分渗透引起的短路。
9. **阻抗 (Impedance)**:确保信号在PCB上传输时的完整性,防止信号失真或衰减。
PCB的发展历程始于20世纪初,随着技术进步,逐渐演化出多种类型来满足不同应用的需求:
- **硬板 (Rigid PCB)**:最常见的PCB类型,适合各种固定结构的应用。
- **软板 (Flexible PCB)**:可弯曲的PCB,适用于空间有限或需要灵活布线的场合。
- **软硬板 (Rigid-Flex PCB)**:结合了硬板和软板的优点,适应复杂三维空间布局。
根据层数和结构,PCB还可以分为单面板、双面板和多层板,每种都有其独特的设计和制造工艺,以适应通信、计算机、医疗设备等领域的不同需求。
PCB设计的基础不仅在于实现电路功能,更在于确保产品的信賴性和适应性,这需要综合考虑材料选择、制造工艺和质量控制等多个方面。了解并掌握这些基础知识对于进行有效的PCB设计至关重要。