PCB有哪些分類?高電流PCB該怎么布局?

PCB也就是印刷電路板，PCB使電路迷你化、直觀化，對(duì)于固定電路的批量生產(chǎn)和優(yōu)化用電器布局起重要作用。為增進(jìn)大家對(duì)PCB的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)PCB的分類、高電流PCB布局準(zhǔn)則予以介紹。如果你對(duì)PCB具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、PCB分類

PCB板有以下三種主要的劃分類型：

1.單面板

單面板(Single-Sided Boards) 在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，導(dǎo)線則集中在另一面上(有貼片元件時(shí)和導(dǎo)線為同一面，插件器件再另一面)。因?yàn)閷?dǎo)線只出現(xiàn)在其中一面，所以這種PCB叫作單面板(Single-sided)。因?yàn)閱蚊姘逶谠O(shè)計(jì)線路上有許多嚴(yán)格的限制(因?yàn)橹挥幸幻?，布線間不能交叉而必須繞獨(dú)自的路徑)，所以只有早期的電路才使用這類的板子。

2.雙面板

雙面板(Double-Sided Boards) 這種電路板的兩面都有布線，不過(guò)要用上兩面的導(dǎo)線，必須要在兩面間有適當(dāng)?shù)碾娐愤B接才行。這種電路間的“橋梁”叫做導(dǎo)孔(via)。導(dǎo)孔是在PCB上，充滿或涂上金屬的小洞，它可以與兩面的導(dǎo)線相連接。因?yàn)殡p面板的面積比單面板大了一倍，雙面板解決了單面板中因?yàn)椴季€交錯(cuò)的難點(diǎn)(可以通過(guò)孔導(dǎo)通到另一面)，它更適合用在比單面板更復(fù)雜的電路上。

3.多層板

多層板(Multi-Layer Boards) 為了增加可以布線的面積，多層板用上了更多單或雙面的布線板。用一塊雙面作內(nèi)層、二塊單面作外層或二塊雙面作內(nèi)層、二塊單面作外層的印刷線路板，通過(guò)定位系統(tǒng)及絕緣粘結(jié)材料交替在一起且導(dǎo)電圖形按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行互連的印刷線路板就成為四層、六層印刷電路板了，也稱為多層印刷線路板。板子的層數(shù)并不代表有幾層獨(dú)立的布線層，在特殊情況下會(huì)加入空層來(lái)控制板厚，通常層數(shù)都是偶數(shù)，并且包含最外側(cè)的兩層。大部分的主機(jī)板都是4到8層的結(jié)構(gòu)，不過(guò)技術(shù)上理論可以做到近100層的PCB板。大型的超級(jí)計(jì)算機(jī)大多使用相當(dāng)多層的主機(jī)板，不過(guò)因?yàn)檫@類計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以用許多普通計(jì)算機(jī)的集群代替，超多層板已經(jīng)漸漸不被使用了。因?yàn)镻CB中的各層都緊密的結(jié)合，一般不太容易看出實(shí)際數(shù)目，不過(guò)如果仔細(xì)觀察主機(jī)板，還是可以看出來(lái)。

二、高電流PCB布局準(zhǔn)則

減少高電流走線長(zhǎng)度

較長(zhǎng)的走線具有較高的電阻值，并且還承載較高的電流，從而導(dǎo)致較大的功率損耗。由于功率損耗會(huì)產(chǎn)生熱量，因此電路板壽命會(huì)縮短。

在進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏囟壬仙拖陆禃r(shí)計(jì)算走線寬度

走線寬度是一個(gè)含變量的函數(shù)，例如電阻和通過(guò)它的電流以及允許的溫度。一般地，在高于25℃的環(huán)境溫度的情況下允許10℃的溫度升高。如果板的材料和設(shè)計(jì)允許，甚至可以允許溫度升高20°C。

將敏感組件與高溫環(huán)境隔離

某些電子組件，例如電壓基準(zhǔn)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器，對(duì)溫度變化敏感。當(dāng)這些組件受熱時(shí)，它們的信號(hào)會(huì)改變。

已知大電流板會(huì)發(fā)熱，因此需要將上述組件與高溫環(huán)境保持一定距離。您可以通過(guò)在板上開(kāi)孔并提供散熱裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)此目的。

去除阻焊層

為了增加走線的電流流通能力，可以去除阻焊層，然后露出下面的銅。然后可以將其他焊料添加到走線上，這將增加走線的厚度并降低電阻值。這將允許更多的電流流過(guò)走線，而不會(huì)增加走線寬度，也不會(huì)增加額外的銅厚度。

將內(nèi)部層用于大電流走線上

如果PCB的外層沒(méi)有足夠的空間放置較厚的走線，則可以在內(nèi)部板層中填充走線。接下來(lái)，您可以使用過(guò)孔連接到于外層的高電流設(shè)備。

添加銅條以獲得更高的電流

電流超過(guò)100A的電動(dòng)汽車和大功率逆變器，銅走線可能不是傳輸功率和信號(hào)的最佳方法。在這種情況下，您可以使用可焊接到PCB焊盤(pán)上的銅排。銅排的厚度比走線厚得多，并且可以根據(jù)需要承載大電流而沒(méi)有任何發(fā)熱問(wèn)題。

使用通孔縫合在承載大電流的多層上進(jìn)行多條走線

當(dāng)走線不能在單層中承載所需的電流時(shí)，走線可以在多層上布線，并通過(guò)將各層連接在一起的縫合方式進(jìn)行處理。在兩層走線厚度相同的情況下，這將增加載流能力。

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