3認識PCB
現在，我們對主板有瞭一個感官上的認識，下面我們逐一認識主板上的各個電子元件。
硬件工程師隻有瞭解瞭各個電子元件的功能、特點、關鍵性能參數，清楚各個元器件的應用場景，然後將他們有機的組合設計在一起，才能設計出一個可靠的、穩定的主板。當然，基礎的計算機原理、電路理論是必須掌握的。
3.1 PCB
以下內容中提到的PCB，泛指線路板，而並非單指我們常見的硬性線路板。
3.1.1 PCB的主要構成材料
PCB（多層，硬性線路板）的生產過程非常復雜，環節眾多。但硬件工程師的主要工作內容是設計和調試，所以隻需要大致瞭解PCB的生產過程即可，不用清楚每一個生產環節。
PCB，尤其是多層PCB，是非常復雜的電子元件，其主要由三大部分構成，分別是銅箔、半固化片（PP）、芯板。
PCB的主要構成材料
銅箔（Copper），是PCB上的導電材料。我們看到的PCB板上的焊盤、焊盤與焊盤之間的連線，就是用特殊的加工工藝（蝕刻）、按照一定的程序邏輯在銅箔上實現的。
半固化片（PP），英文全稱為Prepreg，主要由樹脂和玻（璃）纖（維）佈構成。玻纖佈是增強材料（讓PCB具有一定的硬度），是將玻璃纖維按照經線和緯線的方式編織在一起形成的，而樹脂則填充在編織的間隙中。在加熱和壓力下，樹脂狀態發生改變，使得PP具有一定的粘性。PP在PCB中的起到粘合劑、絕緣體的作用。
芯板（Core），又稱為PCB基材。它本質上是在PP的兩面包上銅、硬質的、有特定厚度的板材，外觀看起來像銅板。擔負著導電、絕緣、支撐的三重功能。
3.1.2 PCB芯板的生產過程
我們以PCB芯板為例，看看最基礎的生產過程是怎樣的。瞭解瞭這一過程，就能更好的理解復雜PCB是如何生產出來的。
首先，我們需要知道，關於PCB的生產過程，有兩個非常重要的概念：層、壓合。由3.1.1可知，PCB並非是由整塊的、單純的某種材料加工而成，而是預先將不同材料做成片狀半成品，每種半成品構成PCB的一個物理層，然後將這些半成品壓合在一起，最終形成PCB。（註意：這裡的“層”是指的PCB的物理層，包括電氣層，而我們常說的“多層PCB”中的層，僅僅指的是電氣層）
下圖十分清晰的展示瞭芯板（Core，可簡單理解為PP雙面包銅皮）的制作過程。可加單的概括為：玻纖佈（Glass Fabric）浸漬上樹脂（Resin），經過烘幹、裁剪形成半固化片（Prepreg，簡稱PP），再通過加熱、壓合將銅箔（Cu Foil）覆在PP表面，就形成瞭芯板（Core）。
PCB 芯板的制作過程
3.1.3 多層PCB的內部結構（FR4）
任何一張PCB線路板（即便是單面PCB），都是由多層不同的材料（Copper、PP、Core）按照一定的規則、在特殊的環境中壓合而成的。
下圖是一個8層PCB的內部結構圖，可以非常清楚的看到PCB內部的主要材料及他們相互之間的組合關系。以芯板為基礎，按照PP->Copper->PP->Copper的交替順序，用PP將多層Copper隔離、粘合在一起，就可以最終形成我們常見的多層PCB。Core是PCB的核心和基礎，所有的線路和焊盤都在L1~L8 八層Copper上蝕刻出來，不同層的線路之間通過過孔連接，而PP將不同層的Copper粘合起來，並讓不同的Copper層之間相互絕緣。
其中，紅色和藍色表示不同的過孔類型，此例為展示PCB的內部結構，可以暫時不用理會，後面有章節對過孔做詳細闡釋。
8層PCB的疊層結構
3.1.4 PCB的分類
以上，我們對PCB的主要的構成材料和結構作瞭闡述，接下來我們來看看PCB的分類。
市面上的電子產品種類繁多，其內部的PCB也各種各樣。在設計產品時，需要結合產品的功能復雜度、主要電子元器件的特性、結構設計、使用場景、成本要求等諸多因素，來選擇使用什麼樣的PCB。
PCB線路板的分類
下圖是幾種常見的PCB線路板實物圖。
幾種常見PCB實物圖示例
當然，一些電子產品，很有可能同時存在幾種不同類型的PCB（這裡的PCB泛指線路板）。比如智能手機，既有復雜的硬板PCB（如主板），又有一些軟板FPC（如接口小板）。硬件工程師應充分瞭解各種PCB的特性，結合實際的設計需求，確定選用哪種或哪幾種PCB。
FR-4 PCB是最最常見的印制板，絕大多數嵌入式電子產品都使用此類PCB作為電子元器件的載體，也是絕大多數硬件工程師日常主要的工作對象。因此，接下來將要分享的內容專門針對FR-4 PCB……….
OK，以上就是今天分享的全部內容。
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