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                      印刷電路板PCB及零件封裝技術服務

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                      印刷電路板PCB及零件封裝技術

                      發布時間:2014-09-17 02:41:13 分類:資料中心

                      印刷電路板pcb及零件封裝技術

                      印刷電路板(Printed circuit board,pcb

                       pcb(Printed Circuie Board)印制線路板的簡稱,通常把在絕緣材上,按預定設計,制成印制線路、印制元件或兩者組合而成的導電圖形稱為印制電路。而在絕緣基材上提供元器件之間電氣連接的導電圖形,稱為印制線路。這樣就把印制電路或印制線路的成品板稱為印制線路板,亦稱為印制板或印制電路板。

                        標準的pcb上頭沒有零件,也常被稱為“印刷線路板Printed Wiring Board(PWB)”.


                        為了將零件固定在pcb上面,我們將它們的接腳直接焊在布線上。在最基本的pcb(單面板)上,零件都集中在其中一面,導線則都集中在另一面。這么一來我們就需要在板子上打洞,這樣接腳才能穿過板子到另一面,所以零件的接腳是焊在另一面上的。因為如此,pcb的正反面分別被稱為零件面(Component Side)與焊接面(Solder Side)。

                        如果pcb上頭有某些零件,需要在制作完成后也可以拿掉或裝回去,那么該零件安裝時會用到插座(Socket)。由于插座是直接焊在板子上的,零件可以任意的拆裝。下面看到的是ZIF(Zero I ertion Force,零撥插力式)插座,它可以讓零件(這里指的是CPU)可以輕松插進插座,也可以拆下來。插座旁的固定桿,可以在您插進零件后將其固定。

                        如果要將兩塊pcb相互連結,一般我們都會用到俗稱「金手指」的邊接頭(edge co ector)。金手指上包含了許多裸露的銅墊,這些銅墊事實上也是pcb布線的一部份。通常連接時,我們將其中一片pcb上的金手指插進另一片pcb上合適的插槽上(一般叫做擴充槽Slot)。在計算機中,像是顯示卡,聲卡或是其它類似的界面卡,都是借著金手指來與主機板連接的。

                         pcb上的綠色或是棕色,是阻焊漆(solder mask)的顏色。這層是絕緣的防護層,可以保護銅線,也可以防止零件被焊到不正確的地方。在阻焊層上另外會印刷上一層絲網印刷面(silk screen)。通常在這上面會印上文字與符號(大多是白色的),以標示出各零件在板子上的位置。絲網印刷面也被稱作圖標面(legend)。

                      單面板(Single-Sided Boards)

                        我們剛剛提到過,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。因為導線只出現在其中一面,所以我們就稱這種pcb叫作單面板(Single-sided)。因為單面板在設計線路上有許多嚴格的限制(因為只有一面,布線間不能交叉而必須繞獨自的路徑),所以只有早期的電路才使用這類的板子。

                      雙面板(Double-Sided Boards)

                        這種電路板的兩面都有布線。不過要用上兩面的導線,必須要在兩面間有適當的電路連接才行。這種電路間的「橋梁」叫做導孔(via)。導孔是在pcb上,充滿或涂上金屬的小洞,它可以與兩面的導線相連接。因為雙面板的面積比單面板大了一倍,而且因為布線可以互相交錯(可以繞到另一面),它更適合用在比單面板更復雜的電路上。

                      多層板(Multi-Layer Boards)

                        為了增加可以布線的面積,多層板用上了更多單或雙面的布線板。多層板使用數片雙面板,并在每層板間放進一層絕緣層后黏牢(壓合)。板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。大部分的主機板都是4到8層的結構,不過技術上可以做到近100層的pcb板。大型的超級計算機大多使用相當多層的主機板,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,超多層板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板,也許可以看出來。

                        我們剛剛提到的導孔(via),如果應用在雙面板上,那么一定都是打穿整個板子。不過在多層板當中,如果您只想連接其中一些線路,那么導孔可能會浪費一些其它層的線路空間。埋孔(Buried vias)和盲孔(Blind vias)技術可以避免這個問題,因為它們只穿透其中幾層。盲孔是將幾層內部pcb與表面pcb連接,不須穿透整個板子。埋孔則只連接內部的pcb,所以光是從表面是看不出來的。

                        在多層板pcb中,整層都直接連接上地線與電源。所以我們將各層分類為信號層(Signal),電源層(Power)或是地線層(Ground)。如果pcb上的零件需要不同的電源供應,通常這類pcb會有兩層以上的電源與電線層。

                      零件封裝技術

                      插入式封裝技術(Through Hole Technology)

                        將零件安置在板子的一面,并將接腳焊在另一面上,這種技術稱為「插入式(Through Hole Technology,THT)」封裝。這種零件會需要占用大量的空間,并且要為每只接腳鉆一個洞。所以它們的接腳其實占掉兩面的空間,而且焊點也比較大。但另一方面,THT零件和SMT(Surface Mounted Technology,表面黏著式)零件比起來,與pcb連接的構造比較好,關于這點我們稍后再談。像是排線的插座,和類似的界面都需要能耐壓力,所以通常它們都是THT封裝。

                      表面黏貼式封裝技術(Surface Mounted Technology)

                        使用表面黏貼式封裝(Surface Mounted Technology,SMT)的零件,接腳是焊在與零件同一面。這種技術不用為每個接腳的焊接,而都在pcb上鉆洞。

                      表面黏貼式的零件,甚至還能在兩面都焊上。

                        SMT也比THT的零件要小。和使用THT零件的pcb比起來,使用SMT技術的pcb板上零件要密集很多。SMT封裝零件也比THT的要便宜。所以現今的pcb上大部分都是SMT,自然不足為奇。

                        因為焊點和零件的接腳非常的小,要用人工焊接實在非常難。不過如果考慮到目前的組裝都是全自動的話,這個問題只會出現在修復零件的時候吧。

                      來源:印刷電路板PCB及零件封裝技術

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