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在為電子產(chǎn)品開發(fā)方案的過程,經(jīng)常會使用到不同種類的PCB,英銳恩單片機(jī)開發(fā)工程師表示,如果應(yīng)用需要從惡劣的環(huán)境(例如外部空間)到堅固的結(jié)構(gòu),再到用于可穿戴電子設(shè)備的PCB的極高靈活性,則用于PCB的材料至關(guān)重要。高頻信號和電路的設(shè)計尤其復(fù)雜。因此,在高速電路設(shè)計中,PCB材料的選擇更為關(guān)鍵。通常需要高性能PCB的電子產(chǎn)品包括:路由器、服務(wù)器、功率放大器、收發(fā)器模塊和任何高速數(shù)據(jù)通道(例如PCIe)。
PCB上電路中的信號類型也可能極大地有益于電路的操作,這不僅取決于電路的設(shè)計方式,還取決于PCB的構(gòu)造方式。選擇PCB時,還有許多其他選擇會影響電路的運(yùn)行和性能,包括粗糙或光滑的銅走線、介電常數(shù),可能需要抵抗特定環(huán)境(例如濕度,集膚效應(yīng),PCB能力)的材料。承受物理壓力以及影響尺寸和成本的PCB層數(shù)。其他PCB考慮因素可能是生產(chǎn)的簡易性、尺寸和系統(tǒng)集成要求。
英銳恩單片機(jī)開發(fā)工程師認(rèn)為,改善PCB材料將直接影響電子設(shè)備的性能,因此,應(yīng)針對使用目標(biāo)選擇合適的材料。例如,衛(wèi)星的PCB需要堅固、抗輻射,并由可減少潛在問題的材料制成。
應(yīng)用場景會影響所需的PCB類型,例如:在單片機(jī)開發(fā)過程中,焊接單片機(jī)(MCU)的PCB板就比較適合剛性PCB,因為在插入或拔下連接器和跨接線時,單片機(jī)開發(fā)板經(jīng)常會受到機(jī)械應(yīng)力和振動的影響,而剛性PCB可以承受多個插入和拔出連接。柔性PCB也具有不同的好處,例如貼片或其他一次性或可穿戴設(shè)備。
英銳恩單片機(jī)開發(fā)工程師表示,在其他應(yīng)用中,產(chǎn)品的尺寸和價值與產(chǎn)品是否可靠以及是否提供出色的用戶體驗無關(guān)緊要。如果產(chǎn)品本身堅固到足以承受意外跌落或震動,則可以增強(qiáng)用戶體驗。例如,電視遙控器經(jīng)常掉落,但是用于這種類型應(yīng)用的理想PCB材料可以結(jié)合在一起并且不會散開。同樣,其他數(shù)字電子產(chǎn)品(例如微波爐)也經(jīng)常使用,并且經(jīng)常被多個用戶使用。然而,這些堅固的設(shè)備在較長的使用壽命內(nèi)仍能有效發(fā)揮作用。在數(shù)百萬次按下開關(guān)后,按鈕可能會失靈。PCB可能會因溫度過高而發(fā)生故障??傮w而言,仔細(xì)選擇PCB材料可以避免缺陷,可以使電子產(chǎn)品更堅固。
一、PCB一般都有幾層?
(1)單面PCB
單面PCB僅在一側(cè)印刷有導(dǎo)電層。英銳恩單片機(jī)開發(fā)工程師解釋,單面PCB是最常見的PCB類型,自1950年代以來一直在使用。單面PCB既易于使用又價格便宜,因此仍用于商業(yè)和學(xué)術(shù)項目。單面PCB通常仍用于電源、LED照明、自動售貨機(jī)和工業(yè)繼電器中。
(2)雙面PCB
雙面PCB為電路開發(fā)提供了更加增強(qiáng)的平臺。頂層和底層均用于路由信號,從而減小了電路板的整體尺寸。減小電路板尺寸可以降低產(chǎn)品成本,尤其是在PCB需要外殼的情況下。PCB的層通過通孔連接。通孔是從PCB的頂側(cè)到底側(cè)電連接節(jié)點(例如焊盤)的孔。英銳恩單片機(jī)開發(fā)工程師介紹,現(xiàn)在雙面PCB被認(rèn)為是應(yīng)用最廣泛的PCB類型,例如:消費類電子產(chǎn)品、工業(yè)控制等等,它們通常使用雙面PCB。
(3)多層PCB
多層PCB包含三組或更多組導(dǎo)電層和介電層。PCB的導(dǎo)電層被電介質(zhì)層隔開。可以使用通孔互連各層。多層PCB可以在有限的區(qū)域內(nèi)容納大量的走線網(wǎng)絡(luò),從而可以降低成本和最終產(chǎn)品的整體尺寸。多層PCB用于計算機(jī)、GPS技術(shù)、原子加速器、光纖接收器、空間探測設(shè)備和許多其他產(chǎn)品。
二、不同類型的PCB材料及其用途
(1)鋁制PCB
鋁制PCB的核心材料由鋁組成,鋁可實現(xiàn)PCB的高水平散熱。隨著電路有效冷卻,整體性能和耐用性產(chǎn)品得到增強(qiáng)。由于鋁是可回收的,所以鋁PCB是環(huán)保的。與總重量相比,機(jī)械強(qiáng)度也很出色。鋁制PCB既有利于大功率電路又適用于熱敏電路。
(2)柔性PCB
顧名思義,柔性PCB是柔性的,可以折疊或彎曲到一定程度。它們由塑料材料制成,例如聚酰亞胺,可增加PCB的彈性。柔性PCB建立電路,同時有效應(yīng)對機(jī)械挑戰(zhàn)。它們被廣泛用于醫(yī)療,軍事和工業(yè)應(yīng)用。
(3)剛性PCB
剛性PCB是最常用的PCB類型。它們比其他類型的PCB便宜。與柔性PCB不同,剛性PCB不靈活,并且其形狀無法更改。計算機(jī)主板是剛性PCB的典型示例。
(4)剛性-柔性PCB
剛性-柔性PCB是剛性和柔性PCB的組合。這種結(jié)合可以開發(fā)具有機(jī)械挑戰(zhàn)性的設(shè)計。剛撓式PCB可以替代剛性PCB,連接器和電纜的舊的,更傳統(tǒng)的組合。由于減少了機(jī)械連接,因此提高了電觸點的整體效率,并且柔性部件保護(hù)電路免受機(jī)械危害。剛?cè)嵝訮CB用于軍事、航空航天、醫(yī)療、電信、汽車和工業(yè)應(yīng)用。
以上就是英銳恩單片機(jī)開發(fā)工程師分享的單片機(jī)開發(fā)基礎(chǔ)知識,如何選擇合適的PCB。英銳恩專注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計與開發(fā),提供8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī)、運(yùn)放芯片和模擬開關(guān)。