PCB 结构
在上一篇教程中,我们介绍了如何使用立创EDA绘制 PCB,绘制了一个简单的 LED 灯模块。在本篇教程中,我们将从概念的层面了解 PCB 的结构,以便更好的理解 PCB 的设计。
立创 EDA 中的 PCB 层
在 EDA 的编辑器中,我们可以看到右侧漂浮的 PCB 的层管理器,如下图所示:
PCB 的层是 PCB 的组成部分,它们分别代表了 PCB 的不同部分,我们可以在 PCB 的不同层上绘制不同的内容,例如焊盘、丝印、飞线等。
下面我们来了解一下 PCB 的层:
顶层
顶层是 PCB 的顶面走线或铜箔的层,这一层具有导电能力,我们绘制的导线以及元件的焊盘都在顶层。
底层
底层与顶层类似,只不过在另一面而已。
丝印层
丝印层是 PCB 的丝印的层,我们可以在这一层绘制文字、图形等,用于标识元件的位置、方向、型号等信息。
锡膏层
锡膏层是用来标识焊锡膏印刷位置的层,不会体现在单独的 PCB 上。在自动生产中,焊锡膏按照锡膏层的标识通过印刷的方式涂抹在 PCB 上,方便后续的自动焊接。
阻焊层
阻焊层用于表示阻焊材料的分别,我们常见电路板的绿色部分就是阻焊层。阻焊层可以保护 PCB 的焊盘,防止短路。
之所以大多数 PCB 采用绿色,是因为绿色 PCB 在早期的生产中,工人不容易产生视觉疲劳。如今现代化的生产线已经不需要考虑这个问题了,但因为绿色阻焊层已经成为了非常成熟的工艺,所以仍然大量使用。
在个人学习或者产品打样测试的时候,尽量不要选择深色阻焊层,因为深色阻焊层难以观察线路情况,不利于排查问题。
上图焊盘处有阻焊层的开窗,这是为了能够焊接,焊盘需要裸露出来。
飞线层
飞线层是 EDA 中的概念,用于表示元件之间的连接关系。在 PCB 中,飞线层不会体现在 PCB 上,但是在 EDA 中,我们可以通过飞线层来查看元件之间的连接关系。
通过飞线层我们可以来确定元件的摆放位置和方向是否方便布线。在布线时也方便确认元件之间的连接关系。
边框层
边框层用来定义 PCB 的边界,我们可以在边框层绘制矩形、圆形等图形,用于定义 PCB 形状。
多层
多层一般用于放置一些贯穿 PCB 的元素,比如我们的排针焊盘,它们需要贯穿整个 PCB,因此放在多层中。
文档层
文档层同样不会体现在 PCB 中,也不会体现在生产过程中,它是用于存放一些文档的,例如 PCB 的尺寸,参考线、一些说明等。
PCB 的常见术语
PCB 板常用的术语通常包含焊盘、过孔、丝印、铺铜等,我们在绘制 PCB 时,需要了解这些术语的含义,也方便后续的学习。
焊盘
焊盘是 PCB 上的金属圆盘,用于焊接元件。焊盘的大小和形状取决于元件的封装,我们可以在元件的封装中定义焊盘的大小和形状。
过孔
过孔是 PCB 上的金属圆柱,用于连接不同层的导线。在 PCB 上,我们可以通过过孔连接不同层的导线,从而实现导线的穿越。对于复杂的 PCB布局,过孔的是必然存在的。
这是从网络上找到的过孔结构示意,方便你的理解。
丝印
丝印是 PCB 上的文字、图形等标识,用于标识元件的位置、方向、型号等信息。丝印一般在 PCB 的顶层或者底层,我们可以在丝印层绘制丝印。
铺铜
铺铜指的是 PCB 上的大面积的铜箔,用于大功率导电,散热,以及信号屏蔽。
之前教程中我们尚未涉及到铺铜,之后我们将介绍铺铜的使用。
VCC: 电源正极,VDD: 电源正极,GND: 地线,VSS: 地线。 除此以外,还有AVCC、AVDD、AGND、AVSS等。 AVCC、AVDD、AGND、AVSS 一般用于模拟电路。