印刷电路板及印刷电路板类型介绍

　　什么是PCB？

　　印刷电路板(PCB)是大多数电子产品中用作基础的板-它不仅用作物理支撑，还用作表面安装和插座组件的布线区域。印刷电路板通常由玻璃纤维、复合环氧树脂或其他复合材料制成。

　　大多数用于简单电子设备的印刷电路板都非常简单，只有一层。更复杂的硬件(如计算机显卡或主板)可以有多层，有时多达十二层。

　　虽然多氯联苯最常与计算机联系在一起，但它们也存在于许多其他电子设备中，如电视、收音机、数码相机和移动电话。除了用于消费电子产品和计算机，不同类型的多氯联苯也用于许多其他领域，包括：

　　医疗设备。

　　现在，电子产品比前代产品密度更高，功耗更低，可以测试令人兴奋的新医疗技术。大多数医疗设备使用高密度印刷电路板，用于创建最小和最密集的设计。由于需要小尺寸和轻重量，这有助于减轻与医疗领域中开发设备相关的一些独特限制。从起搏器等小型设备到X射线设备或CAT扫描仪等大型设备，PCB已经应用于各个领域。

　　机械。

　　PCB通常用于大功率工业机械。在目前一盎司铜PCB不能满足要求的地方，可以使用更厚的铜PCB。较厚的铜PCB的优点包括电机控制器、大电流电池充电器和工业负载测试仪。

　　灯光。

　　因为基于发光二极管的照明解决方案因其低功耗和高效率而广受欢迎，所以用于制造它们的铝印刷电路板也很受欢迎。这些多氯联苯被用作散热器，比标准多氯联苯具有更高的传热水平。这些相同的铝基印刷电路板构成了高流明发光二极管应用和基本照明解决方案的基础。

　　以及汽车和航天工业。而汽车和航空航天行业都使用柔性PCB，这是为了承受这两个领域常见的高振动环境而设计的。根据规格和设计，它们也可以非常轻便，这在运输行业制造零件时是必要的。它们还可以适应这些应用中可能存在的狭窄空间，例如仪表板内部或仪表板上的仪表后面。

　　有几种不同类型的电路板，每种都有其特定的制造规格、材料类型和用途：

　　单层印刷电路板

　　或者单层PCB是由单层基板或衬底制成的PCB。基底的一面涂有一薄层金属。铜是最常见的涂层，因为它具有电导体的功能。一旦施加铜基涂层，通常施加保护性焊料掩模，然后进行最终的丝网印刷以标记板上的所有元件。

　　单层/单面印刷电路板易于设计和制造，因为它的各种电路和元件只焊接在一侧。这种流行意味着它们可以低价购买，尤其是对于大订单。低成本、高容量型号意味着它们通常用于各种应用，包括计算器、相机、收音机、立体声设备、固态驱动器、印刷机和电源。双层印刷电路板

　　或者双面PCB的基板在板的两面都涂有一薄层导电金属(如铜)。穿过电路板的孔可以将电路板一侧的电路连接到另一侧的电路。

　　双层PCB的电路和元件通常通过以下两种方式之一连接：使用通孔或表面贴装。通孔连接是指将一根称为导线的细线穿过孔，然后将导线的每一端焊接到正确的部件上。

　　表面贴装印刷电路板不使用电线作为连接器。相反，许多小引线直接焊接到电路板上，这意味着电路板本身被用作不同元件的布线表面。这样，可以使用更少的空间来完成电路，从而为电路板释放空间以执行更多功能，通常比通孔板允许的速度更快、重量更轻。

　　双面PCB通常用于需要中等复杂电路的应用，如工业控制、电源、仪表、暖通空调系统、LED照明、汽车仪表盘、放大器、自动售货机等。

　　多层印刷电路板

　　多层印刷电路板由一系列三层或更多的双层印刷电路板组成。然后，用特殊的胶水将这些板固定在一起，并夹在绝缘片之间，以确保多余的热量不会熔化任何组件。多层PCB有各种尺寸，从四层到十层或十二层不等。有史以来最大的多层印刷电路板厚度为50层。

　　通过多层印刷电路板，设计人员可以进行非常厚和复杂的设计，从而适用于各种复杂的电气任务。多层印刷电路板将受益的应用包括文件服务器、数据存储、全球定位系统技术、卫星系统、天气分析和医疗设备。

　　刚性印刷电路板

　　刚性PCB采用固体基板材料，可以防止电路板扭曲。刚性印刷电路板最常见的例子是计算机主板。主板是一个多层印刷电路板，旨在分配电源，同时允许计算机的所有许多部分(如中央处理器、图形处理器和随机存取存储器)之间的通信。

　　刚性多氯联苯可能构成生产的多氯联苯的最大数量。这些印刷电路板可用于任何需要将印刷电路板本身设置为某种形状的地方，并在设备的剩余使用寿命内保持这种状态。刚性PCB可以是简单的单层PCB到八层或十层的多层PCB。

　　所有刚性印刷电路板都具有单层、双层或多层结构，因此它们共享相同的应用。

　　柔性印刷电路板

　　与使用非移动材料(如玻璃纤维)的刚性印刷电路板不同，柔性印刷电路板由柔性和可移动材料(如塑料)制成。与刚性PCB一样，柔性PCB也有单层、双层或多层形式。因为它们需要印刷在柔性材料上，所以柔性印刷电路板的制造成本较高。

　　然而，柔性印刷电路板与刚性印刷电路板相比有许多优点。这些优势中最突出的是它们的灵活性。这意味着它们可以在边缘折叠并缠绕在拐角处。它们的柔性可以节省成本和重量，因为单个柔性印刷电路板可以用于覆盖可能需要多个刚性印刷电路板的区域。柔性多氯联苯也可用于可能遭受环境危害的领域。因此，它们仅由防水、防震、耐腐蚀或耐高温耐油的材料制成，而传统的刚性PCB可能没有这种选择。

　　柔性印刷电路板

　　柔性电路结合了两个最重要的印刷电路板的优点。刚柔板由多层柔性印刷电路板组成，柔性印刷电路板附着在几层刚性印刷电路板上。

　　与仅在某些应用中使用的刚性或柔性印刷电路板相比，刚性和柔性印刷电路板具有许多优势。例如，与传统的刚性板或柔性板相比，刚柔板的零件更少，因为两个板的布线选项可以组合成一个板。将刚性板和柔性板组合成单一的刚柔板也可以实现更简化的设计，从而减小整个板的尺寸和封装重量。

　　刚-柔PCB最常用于空间或重量最重要的应用，包括手机、数码相机、起搏器和汽车。

　　高频印刷电路板

　　高频PCB指的是一般的PCB设计元素，而不是像之前的型号那样的PCB结构类型。高频印刷电路板设计用于传输1千兆赫的信号。

　　高频PCB材料通常包括FR4玻璃纤维增强环氧层压板、聚苯醚(PPO)树脂和聚四氟乙烯。特氟隆是最昂贵的选择，因为它的介电常数小且稳定，介电损耗小，整体吸水率低。

　　在选择高频PCB板及其对应的PCB连接器时，要考虑很多方面，包括介电常数(DK)、耗散、损耗和介质厚度。

　　最重要的一个是问题材料的Dk。介电常数变化可能性高的材料通常会有阻抗变化，会破坏构成数字信号的谐波，导致数字信号整体完整性的丧失，这也是高频PCB旨在防止的事情之一。

　　在选择设计高频印刷电路板时使用的电路板和电脑连接器类型时，其他考虑因素包括：

　　介质损耗(DF)，会影响信号传输的质量。较小的介电损耗会导致少量的信号浪费。

　　热膨胀。如果用于制造印刷电路板的材料(如铜箔)的热膨胀系数不同，这些材料可能会因温度变化而相互分离。

　　吸水性。大量的水会影响印刷电路板的介电常数和介电损耗，尤其是在潮湿环境中使用时。

　　其他阻力。必要时，高频PCB施工所用的材料应具有较高的耐热性、抗冲击性和对有害化学物质的耐受性。

　　铝版

　　铝基印刷电路板的设计与铜背印刷电路板几乎相同。然而，铝电路板使用铝或铜基板，而不是大多数印刷电路板类型中通常使用的玻璃纤维。

　　铝基衬里衬有隔热材料，隔热材料的热阻较低，这意味着从隔热材料传递到背衬的热量较少。在施加绝缘层之后，将施加厚度为1盎司至10盎司的铜电路层。与带有玻璃纤维背板的印刷电路板相比，铝基印刷电路板具有许多优势，包括：

　　低成本。铝是地球上最丰富的金属之一，占地球重量的8.23%。铝易于开采，价格便宜，有助于降低制造过程中的成本。因此，用铝建造产品更便宜。

　　环境保护。铝无毒，易于回收。因为很容易组装，用铝制作印刷电路板也是一个很好的节能方法。

　　散热。铝是最好的材料之一，可以用来散发电路板关键部件的热量。它不是将热量扩散到电路板的其余部分，而是将热量传递到外部。铝基PCB的冷却速度比同尺寸的铜PCB快。

　　材料的耐久性。铝比玻璃纤维或陶瓷耐用得多，尤其是在跌落测试中。使用更坚固的基础材料有助于减少制造、运输和安装过程中的损坏。

　　所有这些优势使铝印刷电路板成为在非常严格的公差范围内要求高功率输出的应用的绝佳选择，包括交通灯、汽车照明、电源、电机控制器和大电流电路。

　　除了这些主要应用领域之外，铝基印刷电路板还可以用于要求高机械稳定性或印刷电路板可能承受高水平机械应力的应用中。它们比玻璃纤维板受热膨胀的影响更小，这意味着板上的其他材料(如铜箔和绝缘材料)更不容易剥落，从而进一步延长产品的使用寿命。

　　多年来，PCB已经从电子产品(如计算器)中使用的简单单层PCB发展到更复杂的系统(如高频Teflon设计)。PCB已经扩散到地球上几乎每个行业，从简单的电子产品(如照明解决方案)到更复杂的行业(如医疗或航空航天技术)。

　　PCB的发展也推动了PCB建材的发展：PCB不再仅仅由玻璃纤维支撑的铜箔制成。新的建筑材料包括铝、特氟隆甚至柔性塑料。特别是，柔性塑料和铝刺激了刚柔和铝基多氯联苯等产品的发展，以解决与许多行业相关的常见问题。