PCB设计教程【入门篇】——PCB设计基础-PCB构成与组成

前言

本教程基于B站Expert电子实验室的PCB设计教学的整理，为个人学习记录，旨在帮助PCB设计新手入门。所有内容仅作学习交流使用，无任何商业目的。若涉及侵权，请随时联系，将会立即处理

一、PCB 基础概念

PCB（印刷电路板）是电子元件的电气连接载体，根据基板材料可分为高频板、金属基板（铝 / 铁 / 铜）、双面板及多层板等。入门阶段以双面板为主要学习对象，其核心由导线、焊盘、过孔等元素构成。

二、核心组成元素

1. 导线

   • 本质：PCB 上的细铜箔，连接元件引脚，体现原理图的网络连接关系。
   • 特点：不允许不同网络导线相交，可推挤环绕避免短路，主要用于信号线布线，粗细可调节。

2. 铺铜与填充

   • 铺铜：大面积铜皮，用于连接地线（GND）或电源网络，提升抗干扰能力、散热性及大电流承载能力。地线通常采用完整铺铜，电源网络也可优先使用铺铜连接。
   • 填充：与焊盘直接相连的铜皮，用于大电流场景（如电源线），避免散热过快影响焊接（如十字连接设计）。

3. 过孔

   • 功能：实现 PCB 不同层间的电气连接，也可用于螺丝固定等机械定位。
   • 分类：
     • 通孔：贯穿顶层与底层，最常用。
     • 盲孔：从顶层或底层延伸至中间层，不穿透整板，不影响其他层布线。
     • 埋孔：完全位于中间层，表面不可见，最大化布线效率但成本较高。

4. 焊盘

   • 作用：焊接元件的裸露铜皮，分为两类：
     • 通孔式焊盘：用于直插元件，中间有孔（如晶振引脚）。
     • 表贴式焊盘：用于贴片元件，无孔，通过焊锡连接元件引脚与铜皮（如 M4117 电源芯片封装）。

5. 丝印与阻焊

   • 丝印：PCB 表面的白色文字或 LOGO，用于标识元件位置、型号及个人标志，辅助焊接和维护。
   • 阻焊：覆盖铜层的油墨，防止短路和氧化，仅在焊盘位置开窗。工厂生产的 PCB 通常有绿色阻焊层，手工制作的铜腐蚀板常无此层，易发生短路。

三、学习建议

入门阶段需掌握上述核心元素的功能与应用场景，后续课程将深入讲解 PCB 层叠结构，逐步引导完成首个 PCB 设计作品。