印刷電路板是許多電子設(shè)備不可或缺的一部分。如果您打算購(gòu)買 PCB，則應(yīng)該更多地了解設(shè)計(jì)過(guò)程。這樣，您就可以確保電路板完美適合您所需的應(yīng)用。此外，您將優(yōu)化成本并最大化電路板的價(jià)格。下面為大家介紹下基本PCB元素和PCB設(shè)計(jì)制作過(guò)程。
一、基本PCB元素概述
在我們討論您需要了解的有關(guān) PCB 設(shè)計(jì)和制造的知識(shí)之前，我們將向您介紹一下每塊印刷電路板的基本組件。
1.1. 圖層
每個(gè)電路板都包含層，您選擇的層數(shù)取決于您所需的應(yīng)用。一般規(guī)則是，您選擇的層數(shù)越多，PCB 就會(huì)變得越復(fù)雜。
這就是為什么構(gòu)建更多層的電路板可能需要更多時(shí)間，盡管知名公司仍會(huì)快速制造它們。
以下是人們?cè)诮M裝 PCB 時(shí)的一些常見(jiàn)選擇：
兩層 - 一種相對(duì)容易制作的板，用于簡(jiǎn)單的產(chǎn)品，如玩具；
四層 - 許多人用于物聯(lián)網(wǎng)(IoT) 項(xiàng)目的解決方案；
六到八層 - 您會(huì)在智能手表和智能手機(jī)等科技相關(guān)設(shè)備中看到這些。
如果您確定要尋找最簡(jiǎn)單的解決方案，制造商也會(huì)接受單層板。
您也可以使用八層以上的層，但要確保您的應(yīng)用程序需要這么多層。否則，您將無(wú)緣無(wú)故地支付更多費(fèi)用。
1.2.尺寸和厚度
接下來(lái)，您需要確定板的尺寸和厚度。至于尺寸，唯一需要考慮的重要因素是它完全適合您的應(yīng)用。
這就是為什么您應(yīng)該考慮產(chǎn)品的尺寸并測(cè)量您計(jì)劃放置 PCB 的空間的原因。
您必須準(zhǔn)確測(cè)量尺寸，因?yàn)槿绻胱屇漠a(chǎn)品正常工作，就沒(méi)有太多出錯(cuò)的余地。
就厚度而言，它可以從大約 0.5 毫米到 2.5 毫米不等。您應(yīng)該考慮您的應(yīng)用并做出相應(yīng)決定，但平均厚度約為 1.2-1.8 毫米。
1.3. 其他需要考慮的事情
以下是您在訂購(gòu) PCB 時(shí)可能會(huì)考慮的其他組件和功能的列表：
材料 - 常見(jiàn)的選擇包括標(biāo)準(zhǔn)FR4、FR4-TG170和無(wú)鹵素材料。
顏色 - 您可以使用紅色、綠色、黃色、藍(lán)色等顏色的阻焊層。
表面處理 - 無(wú)鉛或含鉛HASL，不同的浸銀、金和錫都可用。
銅重量 - 您可以選擇所需的每層厚度，從0.5 盎司到4 盎司不等。使用銅是因?yàn)樗哂懈邔?dǎo)電性。
二、pcb設(shè)計(jì)制造--Design Process
設(shè)計(jì)過(guò)程從電路設(shè)計(jì)開(kāi)始。您需要做的第一件事是拿出一個(gè)稱為原理圖的文檔。您可以將其想象成一個(gè)詳細(xì)顯示所有組件以及它們?nèi)绾瓮ㄐ诺乃{(lán)圖。
您可以使用專業(yè)軟件（例如 Quadcopter、Altium、ExpressPCB 或許多其他在線提供的軟件）在 PC 上設(shè)計(jì)電路。
請(qǐng)記住，這些工具中的大多數(shù)都是付費(fèi)版本，因此如果您想自己設(shè)計(jì) PCB，則必須購(gòu)買它們。
關(guān)于 PCB 設(shè)計(jì)和制造，您需要了解的是要包含在電路板上的每個(gè)組件的規(guī)格。原理圖可以極大地幫助下一步，即PCB 布局。
2.1. 將組件分配到它們的位置
每個(gè)組件在制造過(guò)程中都需要有一個(gè)精確的位置。這就是為什么創(chuàng)建電路板布局是 PCB設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一步。
這可能很棘手，因?yàn)槟枰业竭m合所有組件的最佳方式并解釋如何連接它們。這就是組裝層數(shù)更多的 PCB 更具挑戰(zhàn)性的原因。
大多數(shù)設(shè)計(jì)師采用的策略是將不同區(qū)域用于不同目的的組件。
與電源相關(guān)的組件位于一個(gè)部分，音頻輸出位于另一個(gè)位置，依此類推。分組至關(guān)重要，因?yàn)樗梢怨?jié)省空間并控制噪音和干擾。
必須考慮LED、連接器、音頻插孔和其他重要的用戶體驗(yàn)項(xiàng)目。您希望最大限度地提高可用性，以便您可以毫不費(fèi)力地使用 PCB。
最后一步是生成 Gerber 文件，這是一種標(biāo)準(zhǔn)的印刷電路板制造格式。
您可能認(rèn)為設(shè)計(jì) PCB 很容易，但要正確放置所有組件卻很棘手。
您需要在最大限度地提高用戶體驗(yàn)的同時(shí)避免干擾和其他潛在問(wèn)題，只有專業(yè)的PCB設(shè)計(jì)公司才能完成這項(xiàng)工作。
三、pcb設(shè)計(jì)制造--Manufacturing Process
準(zhǔn)備好 PCB 的設(shè)計(jì)后，就可以制造它了。最簡(jiǎn)單的方法是將 Gerber 文件發(fā)送給制造商，讓他們施展魔法。
他們將使用布局來(lái)組裝 PCB，并將想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。如果您選擇專業(yè)制造商，他們很可能會(huì)準(zhǔn)備好所有必需的材料。
這將消除訂購(gòu)材料和等待交貨的需要。相反，他們可以立即著手制造。
3.1. 安裝 PCB 組件
組裝過(guò)程中的主要任務(wù)是將元件安裝到電路板表面。以下兩種方法用于執(zhí)行此操作：
表面貼裝技術(shù) (SMT) 在制造許多 PCB時(shí)非常方便。可靠和快速的專業(yè)工具處理安裝，以確保在加速過(guò)程的同時(shí)沒(méi)有人為錯(cuò)誤的余地。
通孔 - 有些人更喜歡手動(dòng)將元件安裝到電路板表面，但這通常比SMT 花費(fèi)更多時(shí)間。
有趣的是，SMT 并不支持所有組件。如果您選擇的項(xiàng)目不是標(biāo)準(zhǔn)尺寸或其他方式，您可能必須手動(dòng)安裝該功能。這就是為什么公司經(jīng)常結(jié)合使用上述方法。
3.2. pcb設(shè)計(jì)制造--Soldering
當(dāng)需要進(jìn)行焊接時(shí)，制造商將采用以下方法之一：
回流焊 - 這種技術(shù)非常適合將元器件永久連接到電路板上。
Wave - 這種焊接在手動(dòng)安裝細(xì)節(jié)時(shí)很方便。
鐵 - 大量制造商很少使用這種焊接形式。
最后，制造商可能只會(huì)制造一塊電路板樣品來(lái)測(cè)試其質(zhì)量。經(jīng)過(guò)全面測(cè)試和必要的修改后，將開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)。
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