PCB 是英文 Printed Circuit Board 的缩写,中文名称为印制电路板,又称印刷电路板、印刷线路板,它是电子元器件电气连接的重要提供者。在电子设备中,PCB 就如同人体的神经系统,将各个电子元器件紧密连接起来,确保设备的正常运行。
根据基板材料的不同,PCB 可分为高频微波板、金属基板(如铝基板、铁基板、铜基板)、双面板及多层板等。不同类型的 PCB 板具有各自独特的性能和应用场景。例如,高频微波板适用于高频信号传输的场合,而金属基板则具有良好的散热性能,常用于功率较大的电子设备中。

- 导线:导线(Track)具有和原理图对应的网络连接关系,导线带有网标(NetLable),对应电路图结点。在布线时,导线可以被自动推挤、环绕等,但需要注意的是,导线通过结点连接,没有结点的地方,布线时不允许导线有物理交叉连接。这是为了保证电路的电气性能和稳定性,避免信号干扰和短路等问题。
- 铺铜:通过一整块铜皮对网络进行连接,在布线完成后,用铜皮填满 PCB 的剩余部分,通常用于地(GND)和电源(POWER)。由于铜皮面积很大,散热效果会比较可观。此外,铺铜还可以降低电路的阻抗,提高信号的传输质量。

- 过孔
- 过孔的作用
- 电气连接:过孔可以用于将不同层面的电路连接起来,使得电路板能够在不同的层次上进行有效的信号和电源传输。一般来说,PCB 分为两层,每增加一层,成本就会剧增。因此,在设计时需要根据实际需求合理选择层数。
- 器件固定或定位:过孔可以用作固定电子部件的位置,如电阻、电容等,确保其在电路板上的正确布局。

- 过孔的分类
- 通孔:常见和简单的 PCB 过孔是通孔过孔,通孔是从 PCB 的上层钻到底层的机械钻孔。
- 盲孔:盲孔是激光钻孔的一种,是从 PCB 的上层或底层到内层钻孔和电镀的孔。
- 埋孔:埋孔可以是激光钻孔也可以是机械钻孔,指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面。不过,埋孔的开销很高,在设计时需要谨慎使用。

- 焊盘:元件通过 PCB 上的引线孔,用焊锡焊接固定在 PCB 上,印制导线把焊盘连接起来,实现元件在电路中的电气连接,引线孔及周围的铜箔则称为焊盘。焊盘的大小和形状会影响元件的焊接质量和稳定性,在设计时需要根据元件的类型和尺寸进行合理设计。

- 丝印:丝印是指在路板(Printed Circuit Board)上印刷的信息,如文字、标志、图形等。这些丝印具有重要的功能,它们可以帮助标识电子元件的位置、数值、型号等信息,以及元件的方向和正确的安装方式。丝印的清晰和准确对于电路板的组装和调试非常重要。
- 阻焊:在铜层上面覆盖油墨层,油墨层覆盖住铜层上面不需要焊接的线路,防止 PCB 上的线路和其它的金属、焊锡或者其它的导电物体接触导致短路,起到绝缘及保护铜层作用,选择性露出焊接需要的铜 PAD、IC 等。阻焊层的质量直接影响到电路板的焊接质量和可靠性。
- 材料组成:PCB 材料的组成主要由 PP 半固态片和 Core 芯板两部分组成,这就构成了所看到的绿色、红色或者黑色等的板子,再加上敷铜线路层、器件,就构成了电路板。不同的材料选择会影响电路板的性能和成本,在设计时需要综合考虑。
- 层数选择:PCB 版至少有两层电路板,实际中可根据需要增加层数,但为了节约成本,一般非必要情况使用两层 PCB 即可。在确定层数时,需要考虑电路的复杂度、信号的完整性和散热要求等因素。
- 软件层分类:一般 PCB 制图软件对 PCB 层有如下几种分类(包括但不限于,不同软件定义可能不同)。
- 信号层(Signal layer):包括顶层、底层、中间层,各层之间可以通过通孔、盲孔和埋孔实现互相连接。一层信号层可视作一层电路板。信号层的合理布局对于信号的传输和抗干扰能力至关重要。
- 丝印层:采用丝网印刷工艺涂印,作为装配图、注释标记、Logo,也可作为切割、装配标记。并非电路板层,仅体现在顶面和底面,顶层丝印黄色表示,底层丝印绿色表示。丝印层的设计需要清晰、准确,以便于电路板的组装和调试。
- 阻焊层:阻焊层标注的区域在实物中体现为裸露的金属,其内部填充的区域不会被绿油覆盖,元件引脚的阻焊层会比焊盘稍大些,工程师可在此区域焊接。大电流导线可以用阻焊层裸露出来搪焊锡加厚。并非电路板层,仅体现在顶面和底面。阻焊层的设计需要根据焊接工艺和元件的要求进行合理规划。
- 锡膏层:锡膏层覆盖区域可涂布锡膏,开钢网时便是根据锡膏层进行开孔的,时锡膏层覆盖区域便会被涂上锡膏。并非电路板层,仅体现在顶面和底面。锡膏层的设计直接影响到元件的焊接质量。
- 多层:在多层上画的实体分布在 PCB 板的每一层,常用于直插焊盘、过孔等,需要穿透每个层用于焊盘时,可定义电镀孔(PTH)和非电镀孔(NPTH)。多层的设计需要考虑到元件的安装和电气连接要求。
- 机械层(mechanical):机械层是定义整个 PCB 板的外观的,它一般用于设置电路板的外形尺寸、数据标记、对齐标记、装配说明以及其它的机械信息。并非电路板层。机械层的设计需要符合电路板的安装和使用要求。
- 板框层:标注板框尺寸的图层。并非电路板层。板框层的设计需要准确反映电路板的实际尺寸。