1.2 印制电路板设计基础
印制电路板(Printed Circuit Board)几乎会出现在每一种电子设备中。如果在某种设备中有电子零件, 那么它们也都是镶在大小各异的PCB上。除了固定的各种小零件外, PCB的主要功能是提供上面各项零件相互之间的电路连接。裸板(上面没有零件)常被称为“印制线路板(Printed Wiring Board, PWB)”。
标准的PCB本身的基板是由绝缘隔热、不易弯曲的材质制作成的。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔。铜箔原本是覆盖在整个板子上的, 但在制造过程中有部分被蚀刻处理掉, 留下来的部分就变成网状的细小线路了, 这些线路被称为导线(Conductor Pattern)或布线, 用来提供PCB上零件的电路连接。
为了将零件固定在PCB上面, 将它们的引脚直接焊在布线上。在最基本的PCB(单面板)上, 零件都集中在其中一面, 导线则都集中在另一面。这么一来就需要在板子上打洞,这样引脚才能穿过板子到另一面, 所以零件的引脚是焊在另一面上的。因此, PCB的正、反面被分别称为零件面(Component Side)与焊接面(Solder Side)。
如果PCB上面有某些零件, 在制作完成后也可以拿掉或装回去, 那么该零件安装时会用到插座(Socket)。由于插座是直接焊在板子上的, 因此零件可以任意地拆装。ZIF(Zero Insertion Force, 零拨插力式)插座可以使零件(这里指的是CPU)轻松插进插座, 也可以拆下来, 插座旁的固定杆可以在零件插进后将其固定。
如果要将两块PCB相互连接, 一般会用到俗称“金手指”的边接头(Edge Connector)。金手指上包含了许多裸露的铜垫, 这些铜垫事实上也是PCB布线的一部分。通常连接时,将其中一片PCB上的金手指插进另一片PCB合适的插槽上(一般叫做扩充槽Slot)。在计算机中, 显卡、声卡或其他类似的界面卡, 都是借着金手指来与主机板连接的。
PCB上的绿色或棕色, 是阻焊漆(Solder Mask)的颜色。这层是绝缘的防护层, 可以保护铜线, 也可以防止零件被焊到不正确的地方。在阻焊层上会另外印上一层丝网印制面(Silk Screen)。通常在这上面会印有文字与符号(大多是白色的), 以标示出各零件在板子上的位置。丝网印制面也被称做图标面(Legend)。