PCB很簡單嗎？什么是PCB？PCB組成+8種PCB 類型講解，輕松搞定
這篇文章主要是關于：PCB 的基礎知識，類型、設計，以及所用材料的介紹。
一、PCB 分為哪些層？
這里將 PCB分為7個工作層：信號層、內部平面、機械層、阻焊層、絲印層、系統層和其他層。
1、信號層
信號層包括 Top Layer、Bottom Layer、Mid Layer1、Mid Layer2……，信號層用于安裝組件和走線，它也被稱為電路層。
銅層
2、內部平面層
內部平面層用于布置電源和地線。每個內部平面層可以有兩個或多個電源，如 +5V、+15V 等。
3、機械層
機械層一般用于放置 PCB 板印刷和組裝方法的指示性信息，如電路板物理尺寸線、尺寸標記、數據表、過孔信息、組裝說明等。
4、阻焊層
阻焊層包括頂部和底部。Solder Paste Layer 包括Top Paste 和Bottom Paste，其功能與Solder Mask Layer 相似。
阻焊層可以防止銅與空氣相互作用而氧化，以及防止 PCB短路。
阻焊層
5、絲印層
絲印層包括頂部覆蓋層和底部覆蓋層。用于放置元器件簡介、元器件數量、徽標、日期等文本信息。絲印通常來說多為白色，也有用其他顏色。絲印主要是用來顯示信息，與電路連接沒有關系。
絲印層
6、其他層
Keep-Out Layer 用于定義印刷電路板的區域。Drill guide 和 Drill drawing 用于進行鉆孔繪圖和鉆孔定位，Drill Drawing比較常用。
PCB阻焊層
7、系統層
系統層包括 Connections、Pad Holes、Via Holes、Visible Grid 1 和 Visible Grid 2。
PCB
二、PCB分類-層數
根據層數，PCB可分為三種類型，即單層PCB、雙層PCB和多層PCB。
1、單層 PCB
單層 PCB 是指導電材料（通常是銅）僅鋪在板的一側的PCB。單層 PCB 設計最簡單，通常包含較少的組件，比較容易制造。
單層 PCB
單層 PCB
2、 雙層 PCB
與單層板不同，雙層板的兩面都有導電材料。因此，可以在電路板的兩側蝕刻跡線。過孔是雙面 PCB設計的重要因素之一，可以將 PCB走線從一側連接到另一側。
雙層 PCB
PCB 的兩側通常分別稱為頂部和底部，下圖展示了雙層 PCB 的圖像。
雙層 PCB
3、多層 PCB
多層 PCB 具有兩個以上導電層。它們本質上是由多個雙面 PCB 粘合在一起并附有絕緣層組成。多層 PCB 可以多至12、16層，甚至更多。生產比較復雜，價格也比較貴。
多層 PCB
三、PCB 分類-根據外觀
常見的 PCB 外觀包括：剛性 PCB 、柔性 PCB 和軟硬結合 PCB。
1、剛性 PCB
在日常電子設備中，經常能看到 剛性 PCB ，由固體材料組成，可以是單層/雙層/多層。使用壽命比較高。
剛性 PCB
2、柔性 PCB
柔性 PCB 使用柔性材料，如聚酰胺、PEEK（聚醚醚酮）或透明導電聚酯薄膜作為基材，相對比較靈活，可以彎曲。也可以是單面/雙面/多面。
柔性 PCB
柔性 PCB
柔性 PCB
柔性電路廣泛應用于有機發光二極管、LCD 制造、柔性太陽能電池、汽車工業、移動電話、相機、個人電腦等可穿戴和復雜電子設備。柔性電路制造起來比較復雜，成本也更高。
3、剛柔結合 PCB
有些 設備因為尺寸和應用的要求，需要一部分柔性，另一部分是剛性的 PCB，也就是剛柔結合 PCB 。
柔性-剛性 PCB 由多層柔性 PCB 與多個剛性 PCB 層相連組成。在手機、數碼相機、汽車中有應用。
剛柔結合 PCB
剛柔結合 PCB
四、PCB分類-基于組件封裝/安裝
電子元器件通常采用 DIP（雙列直插式封裝）/帶引線或 SMD（表面安裝）形式安裝，雖然只是安裝方式，但也可以用來分類。基于這個，可以將PCB 分為：通孔 PCB 和表面貼裝 PCB。
1、通孔 PCB
通孔 PCB是由 DIP 和帶引線的組件組成。PCB上有鉆孔，元件的引線放置在這些孔中，并焊接到通常位于 PCB 另一側的焊盤上。
通孔 PCB
2、 表面貼裝 （SMT ）PCB
表面貼裝 PCB，使用 SMD 元件，元件通常尺寸較小，不需要打孔。很多時候，兩種安裝方法會結合在一起。
表面貼裝 （SMT ）PCB
五、PCB 基板材料
PCB 制造中最常用的材料： FR4、FR-1 和 FR-2、CEM-1、CEM-3、聚酰胺和預浸料。
1、FR4
FR4 是基于編織玻璃環氧化合物，比較常用的 PCB 基板材料，FR 代表阻燃劑，基于 FR4 PCB 通常非常堅固。
2、FR-1和FR-2
FR1 和 FR2 是由紙張和苯酚化合物制成的類似材料，通常用于制造低成本單層 PCB。與 FR4 相比，由這些材料制成的 PCB 質量通常較差，并且常見于消費電子產品中。FR1 的防潮性較差，耐電弧性較低，因此比較少使用。
3、CEM-1
基于 CEM-1 的 PCB 的性能略高于基于 FR4 的 PCB，但通常更貴。CEM-1 材料由紙和兩層玻璃纖維環氧和酚化合物制成，僅用于單層 PCB 板的開發。
4、CEM-3：
該材料為白色玻璃環氧化合物，主要用于雙層 PCB。CEM-3比FR4 的機械強度較低，但比 FR4 便宜。
5、聚酰亞胺
聚酰亞胺用作柔性 PCB 的基材，由多種材料制成的高溫聚合物。具有良好的電性能，工作溫度范圍廣，高吸水性和高耐化學性，不過價格比較貴。
6、預浸料：
預浸料是用樹脂浸漬的玻璃纖維。樹脂經過預干燥，因此在加熱時會流動、粘附并完全浸沒。預浸料具有粘合層，其強度與 FR4 相似。該材料根據樹脂含量有多種版本，SR-標準樹脂、MR-中樹脂和HR-高樹脂，通常根據所需要的厚度、層結構和阻抗來選擇。
六、PCB 設計步驟
以下是設計印刷電路板的 9 個步驟：
1、了解電氣參數
在開始 PCB 設計之前，你應該了解系統的電氣參數，包括：
電流最大值
電壓
信號類型
電容限制
阻抗特性
屏蔽注意事項
電路元件和連接器的類型和位置
詳細的網線清單和原理圖
2、創建原理圖
第一步始終是創建原理圖，指的是電路板用途和功能的電氣層面的設計。
3、創建 PCB 布局
使用工具設計原理圖。
4、設計 PCB 疊層
阻抗在 PCB設計階段的早期就需要考慮，疊層在 PCB設計階段非常重要。
5、定義設計規則和要求
一般公司都會有自己一套的設計規則和布局要求，可以避免 PCB設計反復修改。
6、放置組件
為了防止在電路中產生電噪聲，有些組件會有比較嚴格的要求。
7. 插入鉆孔
這里主要是由組件和連接驅動，也就是與底層的鉆孔連接。
8. 布線
防止組件并鉆孔后，就可以開始布線了。
9、添加標簽和標識符
添加標簽、標識符、標記或參考指示符，有助于顯示特定組件在電路板上的位置。
10. 生成設計/布局文件
全部完成之后，就可以生成設計文件。