什么是印刷電路板？

印刷電路板（PCB）是在大多數電子設備中用作基板的板 - 既可作為物理支撐件，也可作為表面安裝和插座組件的接線區域。 PCB通常由玻璃纖維，復合環氧樹脂或其他復合材料制成。

用于簡單電子設備的大多數PCB都很簡單并且僅由單個層組成。更復雜的硬件，如計算機圖形卡或主板可以有多層，有時多達12層。

雖然PCB通常與計算機相關聯，但它們可以在許多其他電子設備中找到，例如如電視，收音機，數碼相機和手機。除了用于消費電子產品和計算機之外，不同類型的PCB還用于其他各個領域，包括：

?醫療設備。電子產品現在比以前的產品更密集，功耗更低，因此可以測試新的和令人興奮的醫療技術。大多數醫療設備使用高密度PCB，用于創建最小和最密集的設計。這有助于減輕由于需要小尺寸和輕重量而開發用于醫療領域的裝置所涉及的一些獨特限制。從小型設備（如心臟起搏器）到大型設備（如X射線設備或CAT掃描機），PCB已經進入各種領域。

?工業機械。 PCB通常用于高功率工業機械。在目前一盎司銅PCB不符合要求的地方，可以使用厚銅PCB。較厚的銅PCB有益的情況包括電機控制器，高電流電池充電器和工業負載測試儀。

?照明。由于基于LED的照明解決方案由于其低功耗和高效率而受到歡迎，因此用于制造它們的鋁背板PCB也是如此。這些PCB用作散熱器，與標準PCB相比，可實現更高水平的熱傳遞。這些相同的鋁背板PCB構成了高流明LED應用和基礎照明解決方案的基礎。

?汽車和航空航天工業。汽車和航空航天工業都使用柔性PCB，這些PCB設計用于承受兩個領域中常見的高振動環境。根據規格和設計，它們也可以非常輕便，這對于運輸行業制造零件是必需的。它們還能夠適應這些應用中可能存在的狹小空間，例如儀表板內部或儀表板上儀表儀表后面。

PCB板有多種類型每個都有自己獨特的制造規格，材料類型和用途：單層PCB，雙層PCB，多層PCB，剛性PCB，柔性PCB，剛柔性PCB，高頻PCB，鋁背PCB。

單層PCB

單層或單面PCB是由單層基材制成的PCB或基質。基材的一面涂有薄金屬層。銅是最常見的涂層，因為它具有良好的導電性能。一旦應用銅基鍍層，通常會使用保護性焊接掩模，然后使用最后一個絲網印刷板上的所有元素。

由于單層/單面PCB只將各種電路和元件焊接在一面，因此易于設計和制造。這種普及意味著它們可以以低成本購買，特別是對于大批量訂單。低成本，高容量型號意味著它們通常用于各種應用，包括計算器，相機，收音機和立體聲設備，固態驅動器，打印機和電源。

雙層印刷電路板

雙層或雙面印刷電路板的基板材料帶有一層薄薄的導電金屬，如銅，應用于電路板的兩側。通過電路板鉆出的孔允許電路板一側的電路連接到另一側的電路。

電路和雙層PCB板的組件通常以兩種方式之一連接：使用通孔或使用表面安裝。通孔連接意味著被稱為引線的小線通過孔饋送，引線的每一端焊接到右側組件。

表面貼裝PCB不能利用電線作為連接器。相反，許多小引線直接焊接到電路板上，這意味著電路板本身用作不同元件的布線表面。這樣就可以用更少的空間完成電路，釋放空間，使電路板能夠完成更多的功能，通常速度更快，重量也比通孔板允許的重量更輕。

Double側面PCB通常用于需要中等水平電路復雜性的應用，例如工業控制，電源，儀表，HVAC系統，LED照明，汽車儀表板，放大器和自動售貨機。

多層PCB

多層PCB由一系列三層或更多層雙層PCB組成。然后用專用膠將這些板固定在一起并夾在絕緣件之間，以確保多余的熱量不會熔化任何組件。多層PCB具有多種尺寸，小至四層或大至十或十二層。有史以來最大的多層PCB厚度為50層。

對于多層印刷電路板，設計人員可以制作非常厚實，復雜的設計，適用于各種復雜的電氣任務。多層PCB有益的應用包括文件服務器，數據存儲，GPS技術，衛星系統，天氣分析和醫療設備。

剛性PCB

剛性印刷電路板是由堅固的基板材料制成的印刷電路板，可防止電路板扭曲。可能最常見的剛性PCB示例是計算機主板。主板是多層PCB，設計用于從電源分配電力，同時允許計算機的所有部分之間進行通信，例如CPU，GPU和RAM。

剛性PCB組成也許是最大數量的PCB制造。這些PCB可用于需要將PCB本身設置為一種形狀的任何位置，并在設備的剩余使用壽命期間保持這種狀態。剛性PCB可以是簡單的單層PCB，也可以是8層或10層多層PCB。

所有剛性PCB都具有單層，雙層或多層結構，因此它們共享相同的應用。

柔性PCB

與使用玻璃纖維等不粘材料的剛性PCB不同，柔性PCB由可彎曲和移動的材料制成，例如塑料。與剛性PCB類似，柔性PCB有單層，雙層或多層格式。由于它們需要在柔性材料上印刷，因此制造成本往往更高。

仍然，柔性PCB提供與剛性PCB相比具有許多優勢。這些優勢中最突出的是它們具有靈活性。這意味著它們可以折疊在邊緣上并纏繞在角落上。它們的靈活性可以節省成本和重量，因為可以使用單個柔性PCB覆蓋可能需要多個剛性PCB的區域。

柔性PCB也可用于可能受到多個剛性PCB影響的區域。環境危害。為此，它們僅使用可能具有防水，防震，耐腐蝕或耐高溫油的材料制造 - 這是傳統剛性PCB可能沒有的選擇。

柔性剛性PCB

當涉及兩種最重要的總體PCB板時，柔性剛性PCB結合了兩者的優點。柔性剛性板由多層柔性PCB組成，附著在多個剛性PCB層上。

與僅在某些應用中使用剛性或柔性PCB相比，柔性剛性PCB具有許多優勢。例如，剛性 - 柔性板比傳統的剛性或柔性板具有更少的部件數量，因為兩者的接線選項可以組合成單個板。將剛性和柔性板組合成單個剛性 - 柔性板還可以實現更流線型的設計，從而減小整體電路板尺寸和封裝重量。

柔性剛性PCB最常出現在空間或重量最受關注的應用中，包括手機，數碼相機，起搏器和汽車。

高頻PCB

高頻PCB是指一般的PCB設計元素，而不是像以前的型號那樣的PCB結構。高頻PCB是設計用于傳輸超過1千兆赫茲信號的電路板。

高頻PCB材料通常包括FR4級玻璃纖維增強環氧樹脂層壓板，聚苯醚（PPO）樹脂和鐵氟龍。鐵氟龍是最昂貴的選擇之一，因為它具有小而穩定的介電常數，少量介電損耗和整體低吸水性。

選擇高頻時需要考慮很多方面PCB板及其相應類型的PCB連接器，包括介電常數（DK），耗散，損耗和介電厚度。

其中最重要的是所討論材料的Dk。具有高介電常數變化概率的材料通常會產生阻抗變化，這會破壞構成數字信號的諧波并導致數字信號完整性的整體損失 - 這是高頻PCB設計用于防止的一個因素。

選擇在設計高頻PCB時使用的電路板和PC連接器類型時需要考慮的其他事項包括：

?介電損耗（DF） ，這會影響信號傳輸的質量。較小的介電損耗可能會造成少量信號浪費。

?熱膨脹。如果用于構建PCB的材料（例如銅箔）的熱膨脹率不同，則材料可能會因溫度變化而相互分離。

?吸水率。大量的水攝入會影響PCB的介電常數和介電損耗，尤其是在潮濕環境中使用時。

?其他電阻。用于構建高頻PCB的材料應根據需要對耐熱性，耐沖擊性和耐危險化學品的耐受性進行評級。

鋁背襯PCB

鋁背襯PCB的設計與銅背襯PCB的設計大致相同。然而，鋁背板PCB不是使用大多數PCB板類型中常用的玻璃纖維，而是使用鋁或銅基板。

鋁背襯襯有隔熱材料，其設計具有低熱阻，意味著較少的熱量從絕緣材料傳遞到背襯。一旦施加絕緣，就會施加厚度從1盎司到10英寸的銅電路層。

鋁背襯PCB與玻璃纖維背襯的PCB相比具有許多優勢，包括：

?低成本。鋁是地球上最豐富的金屬之一，占地球重量的8.23％。采礦鋁容易且廉價，這有助于減少制造過程中的費用。因此，用鋁制造產品的成本更低。

?環保。鋁是無毒的，易于回收利用。由于易于組裝，用鋁制造印刷電路板也是節約能源的好方法。

?散熱。鋁是可用于從電路板的關鍵部件散熱的最佳材料之一。它不會將熱量散發到板的其余部分，而是將熱量傳遞到露天。鋁PCB比同等尺寸的銅PCB冷卻速度快。

?材料耐久性。鋁比玻璃纖維或陶瓷等材料更耐用，尤其適用于跌落測試。使用更堅固的基材有助于減少制造，運輸和安裝過程中的損壞。

所有這些優勢使鋁PCB成為需要在非常嚴格的公差范圍內提供高輸出功率的應用的絕佳選擇，包括交通車燈，汽車照明，電源，電機控制器和大電流電路。

除了主要使用領域外，鋁背PCB還可用于需要高度的機械穩定性或PCB可能承受高水平的機械應力。與玻璃纖維基板相比，它們不易受熱膨脹影響，這意味著電路板上的其他材料（如銅箔和絕緣材料）不太可能剝離，從而進一步延長產品的使用壽命。

多年來，PCB已從簡單的單層PCB（如計算器等電子設備）演變為更復雜的系統，如高頻Teflon設計。多氯聯苯已經進入地球上幾乎所有行業，從簡單的電子設備，如照明解決方案一直到更復雜的行業，如醫療或航空航天技術。

多氯聯苯的發展也推動了PCB建筑材料的發展：不再僅僅是由玻璃纖維背襯的銅箔制成的PCB。新建筑材料包括鋁，特氟隆甚至可彎曲塑料。特別是可彎曲的塑料和鋁促進了剛性 - 柔性和鋁背襯PCB等產品的產生，以解決與許多行業相關的常見問題。