电路板是如何工作的?(二)
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- 发布时间:2024-10-08
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【概要描述】 通电观察法是PCB手工检查的一种方法,即电路板通电后,不急于测试而是观察通电后的变化。电路板制造或焊接过程中的任何失误都可能导致通电后冒烟、产生异味等,这是不常见的电路操作现象。
电路板是如何工作的?(二)
【概要描述】 通电观察法是PCB手工检查的一种方法,即电路板通电后,不急于测试而是观察通电后的变化。电路板制造或焊接过程中的任何失误都可能导致通电后冒烟、产生异味等,这是不常见的电路操作现象。
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PCB板的组成
这款智能手机 PCB 实际上由十个导电层组成,其中顶层和底层用于安装 PCBA 组件 并充当多个天线。为了使其正常工作,每个电路板上都包含电源和接地平面。此外,接地平面还具有电磁屏蔽和散热功能。其余四个中间层用于承载所有通信线路或信号线。每个导电层都含有铜和绝缘玻璃纤维和环氧树脂。 这里展示的智能手机 PCBA 只有 10 个导电层,但在其他应用中它们可以有 2 到 50 层。FS Technology 可以生产多达 56 层的多层 PCBA。
此外,PCBA 的顶部和底部还有一层彩色阻焊层,起到电气绝缘的作用,从而使元器件的焊盘可用。其上方是丝网印刷,包括用于标记的油墨和指示元器件位置的字母。
为了使电路板正常工作,信号必须穿过每个导电铜层及其之间的绝缘材料。这款智能手机有十层独立的导电铜层,每层之间都有绝缘材料。信号如何从一层传播到另一层?
PCB层通过通孔或垂直互连对信号进行钻孔或金属镀层来实现此功能。这些通孔将各层的导线相互连接,从而连接多个组件并实现多层板的工作。 中国制造商的PCB 制造技术可以实现 三种类型的通孔 。
通孔:从顶层到底层的孔
盲孔:盲孔将顶层或底层连接到中间层
埋孔:埋孔连接内部层
由于此过程需要穿越很多层,当穿越不相连的导电层时,该层过孔周围的铜会被去除。 如果我们用X光检查PCB顶部用于安装的焊盘,可以看到三组导线以不同的方向走线,而孔则贯穿每一层。
这些复杂的线路存在于手机中央的PCB上,简直让人难以置信。每款智能手机的形状和规格都不同,因此工程师需要使用 PCB设计工具 来设计不同类型的PCBA。例如,有些手机有独立的上下PCB板,较大的一块称为主板,较小的一块称为子板。
另一个重要细节是 PCB 更轻,重量仅为一汤匙水,可以完美地装入手机中。工程师们不断创新,使微芯片、电阻器、电容器、电感器和连接器尽可能小,有些元件比跳蚤还小。
过去,PCBA 板设计使用占用过多电路板空间和电路板面积的元件。由于这些元件的安装机制是引脚穿过连接孔,因此这些较旧的设计被称为通孔元件。但在这里,这些元件是通过 SMT 组装技术安装的 SMD 元件。
如何检查 PCB 是否正常工作?
从PCB到PCBA是一个复杂的过程,无论是个人还是组装公司,都要充分检查PCB的组装质量,确保PCB能够正常工作。上文中已经讲解了PCB电路的工作原理,接下来我们来解决自制电路板可能遇到的问题,也就是如何检查电路板是否正常工作。
示意图精度
绘制原理图是制造 PCB 的一步。这些原理图用于显示电的工作原理以及各种电气元件的功能和连接关系。检查原理图是确保自制电路板正常运行的重要部分。
首先检查IC芯片的电源、网络节点的标签是否正确;
检查网络节点是否重叠;
元件封装的型号,贴片元件的引脚顺序;
检查接线是否正确,包括错接线、漏接线、多重接线。
部件安装精度
上文提到,PCB的工作是为电子应用提供电气连接的平台,而PCBA则是实现电子应用运行的核心。PCBA组装完成后,需要检查板上极性元器件的焊接组装质量,如发光二极管、整流二极管、三极管的引脚是否对应。值得一提的是,即使是功能相同但采购渠道不同的元器件,引脚排列顺序也是不一样的。自己制作PCBA时,需要在手工焊接完成后用万用表测量一下,否则用于键盘、鼠标的PCBA时会不行。
电观察法
通电观察法是PCB手工检查的一种方法,即电路板通电后,不急于测试而是观察通电后的变化。电路板制造或焊接过程中的任何失误都可能导致通电后冒烟、产生异味等,这是不常见的电路操作现象。
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