PCB( Printed Circuit Board),中文名稱為印制電路板,又稱印刷線路板,是重要的電子部件,是電子元器件的支撐體,是電子元器件電氣連接的載體。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的,故被稱為“印刷”電路板。
作用
電子設(shè)備采用印制板后,由于同類印制板的一致性,從而避免了人工接線的差錯,并可實(shí)現(xiàn)電子元器件自動插裝或貼裝、自動焊錫、自動檢測,保證了電子設(shè)備的質(zhì)量,提高了勞動生產(chǎn)率、降低了成本,并便于維修。
發(fā)展
印制板從單層發(fā)展到雙面、多層和撓性,并且仍舊保持著各自的發(fā)展趨勢。由于不斷地向高精度、高密度和高可靠性方向發(fā)展,不斷縮小體積、減少成本、提高性能,使得印制板在未來電子設(shè)備的發(fā)展工程中,仍然保持著強(qiáng)大的生命力。
綜述國內(nèi)外對未來印制板生產(chǎn)制造技術(shù)發(fā)展動向的論述基本是一致的,即向高密度,高精度,細(xì)孔徑,細(xì)導(dǎo)線,細(xì)間距,高可靠,多層化,高速傳輸,輕量,薄型方向發(fā)展,在生產(chǎn)上同時(shí)向提高生產(chǎn)率,降低成本,減少污染,適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)方向發(fā)展。印制電路的技術(shù)發(fā)展水平,一般以印制板上的線寬,孔徑,板厚/孔徑比值為代表。
分類
根據(jù)電路層數(shù)分類:分為單面板、雙面板和多層板。常見的多層板一般為4層板或6層板,復(fù)雜的多層板可達(dá)幾十層。
PCB板有以下三種主要的劃分類型:
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)橹挥幸幻妫季€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。
雙面板
雙面板(Double-Sided Boards) 這種電路板的兩面都有布線,不過要用上兩面的導(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€交錯的難點(diǎn)(可以通過孔導(dǎo)通到另一面),它更適合用在比單面板更復(fù)雜的電路上。
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,在特殊情況下會加入空層來控制板厚,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),不過技術(shù)上理論可以做到近100層的PCB板。大型的超級計(jì)算機(jī)大多使用相當(dāng)多層的主機(jī)板,不過因?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,不過如果仔細(xì)觀察主機(jī)板,還是可以看出來。
特點(diǎn)
PCB之所以能得到越來越廣泛地應(yīng)用,因?yàn)樗泻芏嗒?dú)特優(yōu)點(diǎn),概栝如下。
可高密度化。數(shù)十年來,印制板高密度能夠隨著集成電路集成度提高和安裝技術(shù)進(jìn)步而發(fā)展著。
高可靠性。通過一系列檢查、測試和老化試驗(yàn)等可保證PCB長期(使用期,一般為20年)而可靠地工作著。
可設(shè)計(jì)性。對PCB各種性能(電氣、物理、化學(xué)、機(jī)械等)要求,可以通過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化等來實(shí)現(xiàn)印制板設(shè)計(jì),時(shí)間短、效率高。
可生產(chǎn)性。采用現(xiàn)代化管理,可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模(量)化、自動化等生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性。
可測試性。建立了比較完整測試方法、測試標(biāo)準(zhǔn)、各種測試設(shè)備與儀器等來檢測并鑒定PCB產(chǎn)品合格性和使用壽命。
可組裝性。PCB產(chǎn)品既便于各種元件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化組裝,又可以進(jìn)行自動化、規(guī)模化批量生產(chǎn)。同時(shí),PCB和各種元件組裝部件還可組裝形成更大部件、系統(tǒng),直至整機(jī)。
可維護(hù)性。由于PCB產(chǎn)品和各種元件組裝部件是以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與規(guī)模化生產(chǎn),因而,這些部件也是標(biāo)準(zhǔn)化。所以,一旦系統(tǒng)發(fā)生故障,可以快速、方便、靈活地進(jìn)行更換,迅速恢服系統(tǒng)工作。當(dāng)然,還可以舉例說得更多些。如使系統(tǒng)小型化、輕量化,信號傳輸高速化等。
部件作用
1 進(jìn)程控制塊:進(jìn)程控制塊的作用是使一個(gè)在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序(包含數(shù)據(jù)),成為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位,一個(gè)能與其它進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。
2 程序段:是進(jìn)程中能被進(jìn)程調(diào)度程序在CPU上執(zhí)行的程序代碼段。
3 數(shù)據(jù)段:一個(gè)進(jìn)程的數(shù)據(jù)段,可以是進(jìn)程對應(yīng)的程序加工處理的原始數(shù)據(jù),也可以是程序執(zhí)行后產(chǎn)生的中間或最終數(shù)據(jù)。
PCB中用于描述和控制進(jìn)程運(yùn)行的信息
1、進(jìn)程標(biāo)識符信息
進(jìn)程標(biāo)識符用于唯一的標(biāo)識一個(gè)進(jìn)程。一個(gè)進(jìn)程通常有以下兩種標(biāo)識符。
外部標(biāo)識符。由創(chuàng)建者提供,通常是由字母、數(shù)字組成,往往是用戶(進(jìn)程)訪問該進(jìn)程使用。外部標(biāo)識符便于記憶,如:計(jì)算進(jìn)程、打印進(jìn)程、發(fā)送進(jìn)程、接收進(jìn)程等。
內(nèi)部標(biāo)識符:為了方便系統(tǒng)使用而設(shè)置的。在所有的OS中,都為每一個(gè)進(jìn)程賦予一個(gè)唯一的整數(shù),作為內(nèi)部標(biāo)識符。它通常就是一個(gè)進(jìn)程的符號,為了描述進(jìn)程的家族關(guān)系,還應(yīng)該設(shè)置父進(jìn)程標(biāo)識符以及子進(jìn)程標(biāo)識符。還可以設(shè)置用戶標(biāo)識符,來指示該進(jìn)程由哪個(gè)用戶擁有。
2、處理機(jī)狀態(tài)信息
處理機(jī)狀態(tài)信息主要是由處理機(jī)各種寄存器中的內(nèi)容所組成。
通用寄存器。又稱為用戶可視寄存器,可被用戶程序訪問,用于暫存信息。
指令寄存器。存放要訪問的下一條指令的地址。
程序狀態(tài)字PSW。其中含有狀態(tài)信息。(條件碼、 執(zhí)行方式、中斷屏蔽標(biāo)志等)
用戶棧指針。每個(gè)用戶進(jìn)程有一個(gè)或若干個(gè)與之相 關(guān)的系統(tǒng)棧,用于存放過程和系統(tǒng)調(diào)用參數(shù)及調(diào)用地址。棧指針指向該棧的棧頂。
3.進(jìn)程調(diào)度信息
在PCB中還存放了一些與進(jìn)程調(diào)度和進(jìn)程對換有關(guān)的信息。
(1)進(jìn)程狀態(tài)。指明進(jìn)程當(dāng)前的狀態(tài),作為進(jìn)程調(diào)度和對換時(shí)的依據(jù)。
(2)進(jìn)程優(yōu)先級。用于描述進(jìn)程使用處理機(jī)的優(yōu)先級別的一個(gè)整數(shù),優(yōu)先級高的進(jìn)程優(yōu)先獲得處理機(jī)。
(3)進(jìn)程調(diào)度所需要的其他信息。(進(jìn)程已等待CPU的時(shí)間總和、進(jìn)程已執(zhí)行的時(shí)間總和)
(4)事件。這是進(jìn)程由執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)所等待發(fā)生的事件。(阻塞原因)
進(jìn)程上下文:
是進(jìn)程執(zhí)行活動全過程的靜態(tài)描述。包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與執(zhí)行該進(jìn)程有關(guān)的各種寄存器的值、程序段在經(jīng)過編譯之后形成的機(jī)器指令代碼集、數(shù)據(jù)集及各種堆棧值和PCB結(jié)構(gòu)。可按一定的執(zhí)行層次組合,如用戶級上下文、系統(tǒng)級上下文等。
進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志
在進(jìn)程的整個(gè)生命周期中,系統(tǒng)總是通過PCB對進(jìn)程進(jìn)行控制的,亦即,系統(tǒng)是根據(jù)進(jìn)程的PCB而不是任何別的什么而感知到該進(jìn)程的存在的,所以說,PCB是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。
生產(chǎn)流程
開料------內(nèi)層-----層壓----鉆孔---沉銅----線路---圖電----蝕刻-----阻焊---字符----噴錫(或者是沉金)-鑼邊—v割(部分PCB不需要)-----飛測----真空包裝
編輯:黃飛
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