一期一会 | 什么是印刷电路板（PCB）？

Ansys中国

2025年12月31日 13:25

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印刷电路板（PCB）是一种用于固定和连接电路组件的机械基板。几乎所有现代消费电子设备和配件，包括手机、平板电脑、智能手表、无线充电器和电源等，都要用到PCB。这些多材料、多层板构成了印刷电路板组装（PCBA）的稳定基础，负责引导有源组件和无源组件之间的电流。

PCB的底层通常由坚固的非导电材料组合而成，这些材料具有绝缘性、防水性和温度稳定性。常见的PCB材料包括FR4、金属和聚酰亚胺（PI）。在选择PCB材料时，成本节省、功能性（如热膨胀）和环保性等都是需要考虑的因素。

在PCB的底层上蚀刻着将信号从一点传输到另一点的路径。这些薄体被称为“迹线”，通常由铜制成，铜是一种高导电性材料，其中电子在组件间移动时电阻很小。

PCB类型

不同类型的PCB具有不同的性能品质，并且通常根据所用基板的延展性进行分类。这些基板可以是刚性、柔性或刚柔结合型的。

除了这三种主要类型之外，PCB还可以根据其它标准进行分类，例如组件布局（单面或双面PCB）、材料（金属芯或陶瓷PCB）、连接密度（高密度互连和超高密度互连PCB）或层数（16层PCB）。

按行业划分的PCB应用

如果一款产品有接通开关，那么其很可能具有PCB。PCB几乎被用于所有电子设备，其应用范围涵盖各行业和各类设备。

高科技：定制PCB助力高度复杂、快速发展的高科技行业实现创新，包括5G基础设施和高速数据处理。由于该行业处于设备开发的前沿，此类电路板会具有高层数并使用独特的材料。
航空航天与国防：在此类应用中，可靠性至关重要，因为设备通常位于偏远地区，并可能面临极端环境因素（如温度、振动或冲击）。在该行业中，PCB可用于卫星和飞机的传感器、电源和导航系统。
汽车：虽然PCB可被用于所有现代汽车的抬头显示器、安全气囊、高级驾驶辅助系统等应用，但其在电动汽车中发挥着尤为关键的作用，因为它们管理着电机的运行和电力输送。
能源：PCB对于电力的产生、收集和分配至关重要。其可靠性不仅可保持能源的正常运行，而且还可促进电源网格与控制器、储能和系统监控之间的通信。
工业：工业应用中使用的自动化设备依靠PCB来应对高压电流、机械振动和极端温度等恶劣条件。此外，其还可用于制造钻头和压力机、测量设备和高速视频采集。

PCB设计基础知识

早期的电路板设计依赖于通孔结构，随后是表面贴装技术（SMT）。几十年来，设计都由手工绘制而成，这使得制造速度缓慢且成本高昂。计算机的引入使得整个设计流程发生了变化，不仅加速了生产，还提高了产品的一致性和功能。如今，制造商使用仿真软件进行PCB设计，以便在开发的各个环节都能对其设计进行建模、分析和验证。

PCB设计面临的挑战包括尺寸限制、热因素、电迁移、机械集成和电源效率。这些复杂性要求设计人员与不同领域的专家合作，以确保在整个流程中解决电气、结构和热工程方面的问题。

PCB设计流程：