拆解PCB电路板:看看一块板子藏着哪些秘密(pcb板怎么拆插件)
基材
PCB的核心骨架由基材构成,这类材料需要同时具备绝缘性和结构支撑能力。常见的FR-4玻璃纤维板采用环氧树脂与玻璃布复合而成,表面平整且能承受高温焊接。高导热需求的设备会选用金属基材,例如铝基板通过氧化铝层实现电气隔离,兼顾散热与机械强度。柔性电路板则使用聚酰亚胺薄膜作为基材,可在反复弯折的场景中正常工作。
导电层
铜箔构成电路板的导电网络,通过蚀刻工艺形成特定线路。单面板仅在基材单面附着35μm厚铜层,双面板则两面都有铜箔结构。铜层厚度直接影响载流能力,大功率线路需要额外镀铜处理。采用沉金工艺的触点能防止氧化,高频电路采用特殊表面处理来减少信号损失。
阻焊层
覆盖在铜线上的绿色涂层是阻焊油墨的主要作用区域,通过光刻技术精确开窗。除了防止电路氧化,还能避免焊接时相邻焊点短路。蓝色或黑色阻焊层常见于工业设备,红色多用于测试板。部分高频板材会采用低介电常数的阻焊材料以提升信号完整性。
丝印层
白色文字标识通过丝网印刷或喷墨方式呈现,包含元件编号、极性标记等关键信息。精确定位的丝印能辅助人工焊接,二维码标识可实现生产追溯。特殊环境使用的电路板会采用耐高温油墨,医疗设备可能选择生物相容性材料制作丝印层。
焊盘与孔
表面贴装焊盘呈矩形或圆形,通过镀锡处理确保可焊性。通孔插装元件的焊盘带有金属化孔壁,保证上下层电气连通。盲孔连接外层与内层线路,埋孔则完全隐藏于板内。现代高密度板采用激光钻孔技术,可实现0.1mm级别的微孔加工。
元件安装方式
表面贴装技术(SMT)将元件直接焊接在焊盘上,适合小型化器件。插装元件(THT)依靠引脚穿过通孔固定,机械强度更高。异形元件需要定制固定结构,大功率器件可能采用螺钉加固。BGA封装的芯片通过底部焊球实现数百个连接点。
多层板结构
四层板通常包含两个信号层、电源层和地层。八层以上电路板通过交替排列信号层与平面层来控制阻抗。内层线路通过半固化片粘合,层间对准精度需控制在25μm以内。特殊设计的电磁屏蔽层可隔离高频干扰,局部厚铜设计能承载更大电流。
特殊功能区域
散热铜皮通过大面积裸露区域加速热量传导,某些设计会集成散热齿结构。测试点阵列方便在线检测,金手指接口要求严格的厚度和平整度。射频电路区域采用阻抗控制走线,模拟电路部分设置保护环隔离噪声。安全间距规则确保高压线路间不发生爬电现象。
辅助结构
安装孔周边设置禁布区避免应力损伤,板边倒角处理防止装配划伤。V-CUT分板槽便于生产后期分离拼板,邮票孔设计适合柔性连接。定位孔配合治具保证贴片精度,防呆缺口可避免元件插反。部分工业板会添加环氧树脂填充层增强抗震性能。
表面处理工艺
喷锡处理成本较低但平整度一般,沉金工艺能获得更精细的焊盘。化学银处理适合短期保存的板卡,抗氧化OSP涂层在无铅焊接中表现良好。硬金镀层用在频繁插拔的接触部位,选择性镀金可降低贵重材料消耗。某些军工级产品会采用镀钯镍等特殊工艺。
质量控制特征
测试图形包含环形走线检测蚀刻均匀性,阻抗条用于验证材料参数。板边标记色块检查丝印套准精度,热应力测试点评估焊接可靠性。二维码包含板材批次信息,可追溯生产过程中的关键参数。X射线检测标记点帮助定位内部缺陷,微距刻度线用于放大镜检查。