什么是PCB电路板？
印刷电路板（PCB）是在大多数电子产品中用作底座的电路板，既作为物理支撑件，也作为表面安装和插座组件的布线区域。PCB通常由玻璃纤维、复合环氧树脂或其他复合材料制成。
大多数用于简单电子设备的PCB都很简单，并且只由一层组成。更复杂的硬件，如计算机图形卡或主板，可以有多层，有时多达十二层。
尽管PCB与计算机有关，但它们也可以在许多其他电子设备中找到，如电视、收音机、数码相机和手机。除了在消费类电子产品和计算机中使用外，不同类型的PCB还用于各种其他领域，包括：
·医疗设备。电子产品现在比前几代产品密度更高，耗电更少，大多数医疗设备使用高密度PCB，用于创建尽可能最小和最密集的设计。这有助于缓解由于小尺寸和轻重量的必要性，开发医疗领域设备所涉及的一些独特限制。
·工业机械。PCB通常用于高性能工业机械。甚至较厚的铜PCB用于电机控制器、大电流电池充电器和工业负载测试仪。
·照明。基于LED的照明解决方案因其低功耗和高效率而广受欢迎，用于制造LED的铝背PCB也是如此。这些PCB用作散热器，比标准PCB具有更高的传热水平。这些铝背PCB构成了高流明LED应用和基本照明解决方案的基础。
·汽车和航空航天工业。汽车和航空航天工业都使用柔性PCB，其设计可承受这两个领域常见的高振动环境。根据规格和设计，它们也可以非常轻，这是为运输业制造零件时所必需的。它们还能够适应这些应用中可能存在的狭小空间，例如仪表板内部或仪表板上仪表表的后面。
几种不同类型的电路板，每种电路板都有其特定的制造规范、材料类型和用途：
单层PCB
单层或单面PCB是由单层基材或基板制成的PCB。基材的一面涂有一层薄薄的金属。铜是最常见的涂层，因为它作为电导体的功能非常好。一旦应用了铜基镀层，通常会应用一个保护性的焊接掩模，然后是最后一个丝网，以标记出电路板上的所有元素。
由于单层/单面PCB仅将其各种电路和组件焊接在一侧，因此它们易于设计和制造。这种流行意味着它们可以以低成本购买，特别是对于大批量订单。低成本、大容量的型号意味着它们通常用于各种应用，包括计算器、照相机、收音机、立体声设备、打印机和电源。
双层印刷电路板
双层或双面PCB的基材上有一层薄薄的导电金属，如铜，涂在电路板的两侧。钻穿电路板的孔允许电路板一侧的电路连接到另一侧的电路。
双层PCB板的电路和组件通常以两种方式之一连接：使用通孔或使用表面贴装。通孔连接意味着称为引线的小导线通过孔导电，然后引线的每一端焊接到正确的部件上。
表面安装PCB不使用导线作为连接器。相反，许多小引线直接焊接到电路板上，这意味着电路板本身被用作不同组件的布线表面。这使得电路可以用更少的空间来完成，释放出更多的空间来允许电路板完成更多的功能，通常比通孔电路板允许的速度更快、重量更轻。
双面PCB通常用于需要中等电路复杂度的应用，如工业控制、电源、仪表、HVAC系统、LED照明、汽车仪表板、放大器等。
多层印刷电路板
多层PCB由三个或更多双层PCB组成。然后用专用胶水将这些板固定在一起，并夹在绝缘层之间，以确保过热不会熔化任何组件。多层PCB有多种尺寸，小到四层，大到十层或十二层。有史以来最大的多层PCB板厚度为50层。通过多层印刷电路板，设计师可以进行非常厚、复杂的设计，适用于各种复杂的电气任务。多层PCB有益的应用包括文件服务器、数据存储、GPS技术、卫星系统、天气分析和医疗等设备。
根据材料分类：
刚性印刷电路板
刚性PCB由固体基材制成，可防止电路板扭曲。可能最常见的刚性PCB示例是计算机主板。主板是一种多层PCB，设计用于从电源分配电能，同时允许计算机的所有部件（如CPU、GPU和RAM）之间进行通信。
这些PCB用于任何需要将PCB设置为一种形状的地方，并在设备剩余寿命内保持这种状态。刚性PCB可以是任何东西，从简单的单层PCB一直到八层或十层多层PCB。
所有刚性PCB都有单层、双层或多层结构，因此它们都有相同的应用。
柔性印刷电路板
与刚性PCB不同，刚性PCB使用玻璃纤维等固定材料，柔性印刷电路板由塑料等可弯曲和移动的材料制成。与刚性PCB一样，柔性PCB也有单板、双板或多层板。由于需要在柔性材料上印刷，柔性pcb的制造成本更高。
尽管如此，柔性PCB比刚性PCB有许多优势。这些优势中最突出的是它们的灵活性。这意味着它们可以折叠在边上，缠绕在角落里。由于单个柔性PCB可用于覆盖可能需要多个刚性PCB的区域，因此它们的灵活性可降低成本和重量。也可用于可能受到环境危害的区域。要做到这一点，它们只需使用防水、防震、耐腐蚀或耐高温油的材料制造——这是传统刚性PCB可能没有的选择。
刚柔PCB
当涉及到两种最重要的总体PCB板时，刚柔电路结合了这两个方面的优点。柔性-刚性板由多层柔性PCB组成，连接到多个刚性PCB层。
与某些应用中仅使用刚性或柔性PCB相比，柔性-刚性PCB具有许多优势。首先，刚性-柔性板的零件数低于传统刚性板或柔性板，因为两者的布线选项都可以组合成一个单板。将刚性板和柔性板组合成一个刚性-柔性板还可以实现更流线型的设计，从而减小整体板尺寸和包装重量。柔性-刚性PCB最常出现在空间或重量是主要考虑因素的日常应用中，包括手机、数码相机、起搏器和汽车等。
高频印刷电路板
高频PCB指的是一种通用的PCB设计元素，而不是像以前型号那样的一种PCB结构。高频PCB设计用于传输超过千兆赫的信号。
高频PCB材料通常包括FR4级玻璃纤维增强环氧层压板、聚苯醚（PPO）树脂和聚四氟乙烯。聚四氟乙烯是最昂贵的选择之一，因为它的小而稳定的介电常数，少量的介电损耗和整体低吸水率。
在选择高频PCB板及其相应类型的PCB连接器时，需要考虑很多方面，包括介电常数（DK）、损耗、损耗和介电厚度。
其中最重要的是有关材料的Dk。具有高介电常数变化概率的材料通常具有阻抗变化，这会破坏构成数字信号的谐波，并导致数字信号完整性的整体损失——高频PCB设计的目的之一是防止这种情况。
在设计高频PCB时选择板和PC连接器类型时要考虑的其他事项是：
·影响信号传输质量的介质损耗（DF）。较小的介电损耗可以产生少量的信号损耗。
·热膨胀。如果用于制造PCB的材料（如铜箔）的热膨胀率不同，则材料可能因温度变化而彼此分离。
·吸水率。大量进水会影响PCB的介电常数和介电损耗，尤其是在潮湿环境中使用时。
·其他阻力。必要时，高频PCB结构中使用的材料应具有较高的耐热性、耐冲击性和耐危险化学品性。
铝背PCB
铝背PCB的设计方式与铜背PCB的设计方式基本相同。然而，与大多数PCB板类型中通常使用的玻璃纤维不同，铝电路板使用铝或铜基板。
铝背衬内衬隔热材料，其设计具有低热阻，这意味着从隔热材料传递到背衬的热量较少。一旦应用了绝缘层，就会应用一层厚度从1盎司到10盎司的铜电路层。
铝背衬PCB与玻璃纤维背衬PCB相比有许多优势，包括：
·成本低。铝是地球上最丰富的金属之一，占地球重量的8.23%。铝易于开采且价格低廉，这有助于降低制造过程中的费用。因此，用铝制造的产品更便宜。
·环境友好。铝无毒，易于回收。由于易于组装，用铝制造印刷电路板也是节约能源的好方法。
·散热。铝是可用于散热电路板关键部件的最佳材料之一。它不是将热量分散到电路板的其余部分，而是将热量转移到户外。铝PCB的冷却速度比同等尺寸的铜PCB快。
·材料耐久性。铝比玻璃纤维或陶瓷等材料更耐用，尤其是在跌落试验中。使用更坚固的基材有助于减少制造、运输和安装过程中的损坏。
所有这些优点使铝PCB成为要求高功率输出且公差非常小的应用的最佳选择，包括交通灯、汽车照明、电源、电机控制器和大电流电路。
除了这些主要使用领域外，铝背PCB还可用于需要高度机械稳定性或PCB可能承受高水平机械应力的应用中。与玻璃纤维板相比，它们不易发生热膨胀，这意味着板上的其他材料，如铜箔和绝缘层，将不太可能剥离，从而进一步延长产品的使用寿命。
多年来，PCB已经从用于电子产品（如计算器）的简单单层PCB发展到更复杂的系统，从简单的电子产品如照明解决方案一直到更复杂的行业如医疗或航空航天技术。
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