選擇合適的 PCB 形狀
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為 PCB 選擇合適的外形是至關重要的決策,會大幅影響電子裝置的整體效能、可製造性與美觀。雖然矩形 PCB 最常見且用途廣泛,但還有各種其他形狀能在特定應用中提供獨特優勢。在這份全面指南中,我們將探討不同的 PCB 形狀,為每種形狀提供範例,並展示它們如何優化設計與功能。透過了解 PCB 外形的重要性並參考具體範例,您就能做出明智決策,提升電子系統的表現。
矩形 PCB:經典之選
矩形 PCB 是歷經考驗的可靠選擇,廣泛應用於各行各業。其矩形外形簡單、易於製造,且與標準製程相容。這種形狀可讓元件高效擺放、訊號走線簡單,並能與標準外殼整合。例如,高階筆電通常採用矩形 PCB,以最大化內部空間利用率。矩形設計讓處理器、記憶體、儲存裝置及其他元件得以緊湊排列,造就輕巧而強大的運算裝置。
圓形 PCB:緊湊設計的最佳解
圓形 PCB 在空間有限或追求獨特外觀的應用中特別有利。圓形無尖角,可減少應力集中點,提升機械可靠性。智慧手錶、健身追蹤器與小型醫療裝置常見圓形 PCB。舉例來說,採用圓形外觀的健身追蹤器 PCB,能在手腕上最佳化空間利用,同時提供吸引人且符合人體工學的造型。圓形設計讓感測器、電池與顯示模組得以高效擺放,打造舒適且功能完善的穿戴裝置。
三角形 PCB:精準與空間效率
三角形 PCB 因能最佳化空間利用並提供獨特設計美感而日益受到歡迎。其外形可精準擺放元件,並高效利用板面積,特別適合需要最大化空間效率的應用。例如,採用三角形 PCB 的 LED 照明應用,可精確定位 LED 模組,提升照明效能與能源效率。此外,三角形設計能無縫整合至燈具或建築結構中,強化整體設計感。
不規則 PCB:為特定應用量身打造
不規則 PCB 為滿足特殊應用需求而客製化,其外形依特定外殼、裝置輪廓或複雜機構限制而設計。這種形狀提供設計彈性與多樣性,讓功能與美觀同時最佳化。舉例來說,在汽車電子中,常利用不規則 PCB 配合儀表板的有限空間。不規則外形讓資訊娛樂系統、空調控制模組與儀表組得以無縫整合,確保介面一致且視覺美觀。
其他 PCB 形狀:專業應用
除了矩形、圓形、三角形與不規則形,還有其他專業 PCB 外形可滿足特定應用需求。
例如,六角形 PCB 用於天線陣列等需要特定幾何排列的應用。六角形可精確擺放天線元件,達到最佳訊號收發效果。同樣地,曲面 PCB 應用於曲面電視或車用顯示器等具曲面的產品,其彎曲外形確保完美貼合,提升視覺體驗。此外,星形 PCB 用於需要中央樞紐與多分支的應用,如馬達控制器或機器人系統,星形設計利於訊號與電源的高效走線與分配。
結論
選擇正確的 PCB 外形是優化電子裝置設計、功能與可製造性的關鍵步驟。透過探索矩形、圓形、三角形、不規則及專業形狀,設計師可依特定應用需求量身打造 PCB。本指南深入介紹了每種外形,並以範例展示其優化設計與功能的能力。在製造各種外形的 PCB時,JLCPCB 具備專業知識、能力與資源,能將您獨特的 PCB 設計化為現實。與 JLCPCB 合作,可確保最佳化 PCB 外形的成功實現,充分釋放電子系統的潛力。
持續學習
從概念到量產:PCB DFM 準則與分析如何確保製造轉換順暢
在為大眾市場設計產品時,最好在上市前徹底測試。因為產品的研發既昂貴又耗時。讓 PCB 在桌面上運作是一回事;一旦設計定案,PCB 必須毫無意外地反覆製造與組裝。此時,「PCB 可製造性設計(DFM)」默默地拯救了專案與工程師的聲譽。 許多 PCB 問題並非來自糟糕的線路圖或走線,而是設計在紙上正確,實際上卻無法生產。DFM 是設計意圖與製造現實之間的翻譯器。我們可以在原型階段嘗試不同硬體設計,但面對大眾市場時,公司只允許一個最終設計。PCB DFM 準則與分析確保從概念到生產的轉換順暢且具成本效益。本文將透過實例深入探討 DFM,有時只是幽默一場。 PCB 設計與製造之間的橋樑:DFM 基礎 定義 DFM 及其在開發週期中的位置 可製造性設計(DFM)是一套結構化規則與檢查,確保 PCB 能以高良率製造與組裝。簡單說,DFM 回答:「這塊板子真的能做出來而不讓製造商頭痛嗎?」DFM 無關創意,而是關乎可預測性。DFM 規則涵蓋製程公差、鑽孔精度、銅蝕刻極限、焊接行為與組裝限制。忽略 DFM 的設計可能電氣上可行,卻常導致: 製造良率低 意外生產延遲 單板成本更高 組裝失敗與重工 DFM 應在開發週......
PCB 接線端子:設計工程師可靠的線對板連接指南
PCB 端子台是線對板連接的無名英雄。它們可用於工業控制、電源與汽車系統等場景,無需重新加工 PCB 就能連接或更換導線。端子台可採用壓緊或螺絲鎖固,省去手工焊接的不確定性。然而,端子台也可能出問題:鬆動的線材會因震動而鬆脫、過重的元件可能導致焊點疲勞,爬電距離或電氣間隙不足則可能讓電弧在走線間跳火。螺絲未鎖緊會因震動而間歇失效,電氣間隙過小在潮濕天氣下可能拉弧。及早發現這些問題,可透過選擇合適的端子類型、遵守間距規範,並對重載安裝進行加固。良好的線對板方案可避免走線燒毀,省去徹夜除錯。 在工業、電源與控制專案中,線對板連接的關鍵角色 端子台在嚴苛應用中表現亮眼。它們專為大電流與惡劣環境設計,遠勝簡易排針或 IDC 線材。舉例來說,在控制盤與工業自動化設備中,PCB 端子台隨處可見:連接馬達驅動器、感測器、電源與接地匯流排。在重型機械與航太系統中,端子台馴服承載馬達電力或 48 VDC 電源線的大線徑線材。就連消費性電子的電源供應器,只要可靠性至上,也會見到它們的身影。 這些連接器讓工程師能安裝大線徑線材(相對於 PCB 連接器而言),並快速剝線與夾緊大導體。端子台提供極大彈性:可混用實心線與絞線......
PCB 卡緣連接器:設計要點、金手指優化與可靠整合的製造策略
PCB 金手指連接器是模組化電子產品中默默無聞的英雄。它們在電路板邊緣提供鍍金手指介面,讓主機板、擴充卡與記憶體模組之間能隨插即用。相較於焊接或線材連接,金手指接點可輕鬆更換與升級元件。你可以想像只要拔下一塊板子、再插上另一塊,就能更換顯示卡或 SSD。這種邊緣互連技術可在穩固的機械支撐下實現高速、高密度走線。本文將概述這些連接器的演進、主要類型與設計規範、金手指細節以及製造技巧。 金手指連接器在 PCB 系統中的獨特角色 金手指連接器最早出現在早期電腦與通訊設備中,用以取代繁瑣的線束。歷經演變,從舊式匯流排卡(ISA、EISA、AGP)發展到今日精巧的 PCI Express 與小型模組。在現代設計中,邊緣連接器可見於主機板、顯示卡、記憶體(DIMM/SODIMM)插槽,甚至智慧型手機。它們是板對板或板對插座之間的實體橋樑,兼具電氣與機械功能。 從舊式架構到現代模組化的演進 傳統上,板邊只是銅墊排;厚 PCB 滑入塑膠槽即可。我記得早期 PC 直接插上 62 pin ISA 插槽,50 pin SCSI 硬碟、66 pin AGP 顯示卡或 188 pin PCIe。我的筆電目前配有 PCIe ......
PCB 設計中銅箔走線的創新應用
銅導線是印刷電路板(PCB)中不可或缺的元件,為電流在整個電路板上提供傳導路徑。銅導線的表面處理對其功能性與可靠性有決定性影響。目前有多種表面處理可供選擇,每種都有其優勢,正確的選擇取決於銅導線的預期用途。本文將探討銅導線在 PCB 設計中的創新應用,以及可提升其功能的表面處理方式。 為 PCB 設計中的銅導線選擇合適的表面處理 銅導線的表面處理對其功能性與可靠性影響重大。常見的表面處理包括 ENIG、HASL、沉積銀、OSP 與沉積錫,每種都有其優點,需依銅導線的用途選擇。 ENIG 適用於需要高可靠性與抗腐蝕性的銅導線,常見於航太與工業電子。HASL 成本較低,導電性良好,但可靠性不如 ENIG 且較易腐蝕。沉積銀導電性佳、接觸電阻低,但長時間易氧化。OSP 價格低廉、焊錫性良好,但可靠性較低且易氧化。沉積錫表面均勻、焊錫性優異,但可靠性較低且易產生晶鬚導致短路。 銅導線作為電容與電感:實現高效 PCB 的設計技巧 銅導線可設計成電容或電感以儲存電能。透過特定形狀設計,可省去額外元件,縮小體積並降低成本。表面處理需依用途選擇:作為電容時,ENIG 提供優異抗腐蝕性與可靠性;作為電感時,HASL......
如何避免 PCB 設計中的陷阱
設計印刷電路板(PCB)時,必須仔細考量多項因素,才能確保製程順利並避免潛在陷阱。從孔徑與槽孔設計,到線寬與銅箔灌注,掌握這些要點對於打造可靠且功能正常的 PCB 至關重要。本文將探討 PCB 設計中的常見陷阱,並提供克服建議。 導通孔孔徑設計 在 PCB 製造中,0.3 mm 的孔被視為標準孔,小於 0.3 mm 則歸類為小孔。 小孔可能對生產造成多項負面影響: 電鍍困難:孔徑越小,越容易發生電鍍不良或無電鍍。針對小孔,JLCPCB 採用四線低阻製程以確保可靠度。 加工效率降低:小孔需降低鑽孔速度並使用更短鑽頭,導致一次可鑽板材數量減少。因此設計時建議優先採用 0.3 mm 以上孔徑,僅在空間受限時才考慮小孔。 JLCPCB 的最小製程能力: 單/雙面板:0.3 mm(內徑)/0.45 mm(外徑) 多層板:0.15 mm(內徑)/0.25 mm(外徑) 外徑應比內徑大 0.1 mm 以上,建議差距 ≥0.15 mm。 導通孔槽孔設計 PCB 鑽孔中的短槽:長度小於寬度兩倍的槽孔稱為短槽。短槽的最佳長寬比為長度/寬度 ≥2.5(極限值 ≥2)。 長槽選用噴錫處理:若槽孔需經噴錫,建議單邊最小寬度......
5 個常見的 PCB 設計新手錯誤(以及如何避免)
印刷電路板(PCB)是現代電子產品中不可或缺的元件,從智慧型手機、筆記型電腦到汽車與家電都能見到它的身影。PCB 提供了一種高效連接電子元件的方式,能以精簡且可靠的途徑傳輸訊號與電力。然而,設計 PCB 並非易事,尤其對初學者而言。 本文將探討初學者最常犯的 5 大 PCB 設計錯誤及其解決方法。這些錯誤可能導致訊號干擾、散熱問題、電源供應異常,甚至損壞元件。避開這些陷阱,才能確保你的 PCB 既穩定又可靠。 錯誤一:未使用接地層 接地層是 PCB 上大面積且連接到地的銅面,可作為屏蔽層,防止電磁干擾(EMI)影響板上的訊號。若未使用接地層,訊號容易夾雜雜訊,進而降低電路效能。 解決方法:在設計中加入接地層。大多數 PCB 設計軟體都內建快速添加接地層的功能,只需新增一層並將其連接到地網路,即可形成大面積銅面作為接地層。 錯誤二:未檢查間距規則 間距規則(DRC)指的是 PCB 上兩個導電物件(如兩條走線或走線與焊墊)之間的最小距離。忽略間距規則可能導致短路或訊號干擾。 解決方法:在PCB 設計軟體中設定間距規則。多數軟體提供「Rooms」功能,可針對不同區域或物件設定最小間距,避免元件過於靠近而......