印刷電路板（PCB）是支持和連接幾乎所有消費類電子產品和工業電子產品中電子部件的設備。通常使用導電材料的軌道和焊盤（通常是蝕刻的銅）將這些組件連接在一起，然后將其粘結到一塊非導電基材上，通常是玻璃纖維或環氧樹脂。盡管更先進的PCB設計可能包含直接嵌入到基板中的組件，但是所有連接到PCB的組件（例如電阻器，電容器或有源電路）通常都直接焊接到板上。

當今使用的最常見的基材片類型是FR-4（阻燃4級）玻璃纖維增強環氧層壓片。很多時候，一個簡單的PCB的第一個構建塊只是一塊FR-4薄片層壓到一側。然后從已層壓到PCB材料的銅上蝕刻出走線，焊盤和其他特征。

當前，共有三種主要類型的PCB，簡單地用PCB的層數表示：

l甲單層或單面PCB是單件玻璃纖維/環氧樹脂用一塊銅的片材箔層壓到一側。這些板通常用于愛好項目和更簡單的電子產品。

l甲雙層板是單片的玻璃纖維或環氧樹脂片材，其具有銅塊箔層壓到各邊的。

l多層PCB是一系列雙層板，這些雙層板夾在中間，并通過一系列垂直互連訪問（VIA）連接進行連接，這些連接用于在板之間連接不同的電路。

PCB的組成—印刷電路板組件

那么究竟是什么構成了PCB呢？關于PCB的組成，有四個主要組成部分：

l基材，

l銅箔/片，

l阻焊膜

l和絲印。

讓我們從中間開始，然后向外走。

PCB的起始部分幾乎總是基底材料。如引言中所述，這通常是FR-4玻璃纖維布。使用像玻璃纖維這樣的實心芯材可以使PCB具有剛性，并有助于防止意外卡扣之類的損壞。但是，還有一些柔性PCB（用于要求電子設備彎曲的物品）由柔性塑料制成，該塑料還具有耐高溫性。

廉價的PCB可以用穿孔板制成，穿孔板通常是一塊紙，上面已經用酚醛樹脂（如FR-2）層壓。在某些情況下，甚至可以用FR-4層壓質量更好的穿孔板。

基材之后的下一層是一層銅箔，該銅箔用粘合劑粘著，然后熱固定到基材上。最常見的印刷電路板類型，即雙面板，有兩層銅箔，每面一層。PCB通常通過其具有的層數來指代。因此，一個16層PCB由八個雙層板組成，每個雙層板上有兩塊銅板。

在銅箔/銅片和芯層之間，可以有一層預浸樹脂或預浸料。預浸料是已經用環氧樹脂浸漬的樹脂。然后將其夾在芯和銅箔層之間，或在銅箔層之間。在粘合過程中，施加熱量和壓力，將預浸料夾在中間并活化環氧樹脂，從而將芯和銅或銅和銅粘合在一起。通常這就是制造多層印刷電路板的方式。

PCB制造中所用銅的厚度往往會因制造商或用途而異，但通常以盎司/平方英尺為單位指定。大多數PCB每平方英尺使用一盎司的銅板，但是處理極高功率負載的PCB可能每平方英尺使用兩或三盎司的銅，每平方英尺的常規盎司板的厚度為34微米。

銅箔/銅片之后是一層阻焊層。該阻焊層是什么給了PCB的顏色。通常，PCB阻焊層為綠色，但某些制造商使用不同的顏色，例如紅色。制造商使用阻焊劑使銅走線和焊盤與其他金屬，焊料或其他導電材料絕緣。

阻焊膜還用于通過向用戶展示可以焊接到電路板上的哪些區域并以綠色（或其他顏色）的掩膜標出不能焊接的區域來幫助指導用戶。

涂上阻焊劑后，最后一層是絲網印刷層，通常為白色油墨。絲網用于向PCB添加信息，從而使其更容易組裝并為人類所更好地理解。通常，此信息采用數字，字母和其他符號的形式，例如引腳或LED的功能符號。

印刷電路板組件的功能

組件附在印刷電路板上的銅走線（焊盤和路徑）上。這些都是使印刷電路板具有其用途的事物，通常在安裝時就牢記此目的。如果基板是骨骼，銅跡線是肌肉組織，則組件就是重要器官，它們就是使PCB發揮預期功能的要素。

可以在印刷電路板上安裝多種類型的組件，但是最常見的八種組件是：

l電池

l發光二極管

l二極體

l開關

l電感器

l電阻器

l晶體管

l電容器類

最常見的組件是電池。這就是用來向電路提供電壓或電荷的東西。電池上的電量耗盡后，PCB可能不再工作。列表中的其余組件（LED，二極管，開關等）全部從電池中獲取或存儲電荷。

除了電池之外，第二個最常見的組件（至少在業余愛好項目中）可能是發光二極管或LED。LED只是從電池或電容器中獲取電荷或電流，然后將其用于為LED的發光部分供電。

二極管很像LED，因為它們吸收電荷和電流。與LED不同，簡單的二極管不會點亮任何東西。取而代之的是，它們僅吸收電流并將其傳遞到鏈中的其他組件，但僅在一個方向上進行-二極管“阻斷”了另一個方向。

開關，顧名思義，讓您打開或關閉“開關”電流。當開關“打開”時，它斷開，這意味著電流可以通過。當它關閉并“關閉”時，電流無法通過。

一個電感器幾乎就像一個半開關。本質上，它允許某些電流流過它，同時阻止或阻止其他電流。如果您嘗試使直流電（DC）通過電感器，則它將通過。但是，當您嘗試使交流電（AC）通過電感器時，由于電感器磁場的電壓變化，交流電將被冷停止。

就像電感器在您嘗試使交流電通過時會產生電阻一樣，電阻器是無源組件，用于在流經電路的電流中產生電阻。電流產生的電阻以歐姆為單位進行測量，這是使用稱為歐姆定律的數學方程式得出的。本質上，一歐姆是一安培電流流過一伏電阻時產生的電阻，電流與電壓成正比。

那么為什么要使用電阻器呢？有多種原因，但最常見的原因可能是熱量產生或其他電路與電能的匹配和負載。通過使用電阻器，可以使來自一個電路的電流與另一個電路的電流匹配，從而使電流更容易在它們之間流動。

與用于阻礙電路中的電流和電荷的電阻器不同，使用晶體管來放大電路中的電流。像大多數電氣組件一樣，可以將晶體管設置為多種狀態，而不是像大多數電氣組件一樣具有“導通”狀態和“截止”狀態，從“完全導通”到“完全截止”都可以。然后，“控制電流”通過晶體管。一旦“控制電流”流過晶體管，取決于它所處的狀態，就會有較大的“主電流”流過。通過這種方式，可以使用晶體管來放大電流。

雖然列表中的許多先前組件用于以某種形式或其他形式傳輸電流，但電容器卻相反。像電池一樣，它們用于存儲電荷或容納電流。但是，在電池存儲電能的地方，電容器存儲電能。電容器由兩個或兩個以上的金屬板制成，它們之間夾有電介質。

當電流流過電容器的端子時，正負部分卡在每個極板上。板上的電流想匯合，但是被位于每個部分之間的電介質阻止。推動電介質的正電荷和負電荷是導致電容器存儲電荷的原因。

一旦建立了通過電路的路徑，電容器中的電荷就可以找到彼此的另一種方式-它們不必繼續嘗試穿過電介質。這樣，電容器可以被放電。

PCB的裝配是否重要？

PCB的組裝方式是否起作用？簡而言之，是的。多層板可以做的事情甚至是單層甚至雙層板都無法接近的。與單層或雙層板相比，多層PCB允許在一個“板上”連接更多的電路，這意味著它們能夠支持不僅復雜得多而且耗電更多的電子設備。 。

還有一個事實是，PCB中使用的板的類型可能會完全改變其用途。盡管玻璃纖維芯硬質PCB是市場上最常見的PCB，但它們不能也不應該在所有應用中使用，并且有些東西是不能使用的。這是其他類型的板（例如柔性板和金屬芯板）發揮作用的地方。柔性PCB傾向于由可彎曲的塑料制成，該塑料能夠承受高溫（在某些情況下甚至是低溫），這使其非常適合PCB及其組件需要彎曲的應用。

第三種類型的板，也是最常用的替代FR-4板的一種，是金屬芯板，通常由鋁或能夠導熱的金屬制成。金屬芯板的導熱性能意味著它們比玻璃纖維芯板更有效地散發熱量。這有助于保護其他更敏感的組件，因為電路板可以更快地將這些組件的熱量散發出去。

組件安裝到板上的方式也可以改變PCB組件對其功能的影響。可以通過兩種不同的方式將組件安裝到板上：通孔和表面安裝。

使用通孔安裝組件時，實際上是將組件插入板本身的通孔中，而組件的引線則穿過PCB穿孔到另一側。然后將引線焊接到板的另一側。這使其非常適合電容器等較大的組件。

另一方面，表面貼裝技術用于較小的敏感組件，例如電阻器，二極管等。由于它們是直接安裝在板上而不是通過板安裝，因此使用較小的組件可以釋放板上的某些部分，否則這些部分可能已被較大組件中的引線和焊料所占據。

取決于您需要制作的PCB種類，可能很難弄清所有這些東西-特別是如果您需要一塊用于高價值電子設備的PCB。如果您需要制造PCB，最好將工作外包給PCB制造公司，或者，如果您能夠自己進行制造，至少請咨詢一家公司以免造成麻煩。