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IC集成電路和PCB板之間的差異-成分特性與應(yīng)用實(shí)例

發(fā)布時(shí)間：2020-04-27 14:59:27
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IC集成電路和PCB板之間的差異-成分特性與應(yīng)用實(shí)例

本文通過首先介紹它們的組成，特點(diǎn)和應(yīng)用實(shí)例，總結(jié)出集成電路（以下簡(jiǎn)稱IC）與印刷電路板（以下簡(jiǎn)稱PCB）的區(qū)別。

一、PCB板

1. PCB的組成

● 接線和圖案：接線是一種導(dǎo)電元件的工具，另外還有一個(gè)大的銅表面設(shè)計(jì)用于接地和作為電源。布線和圖案同時(shí)制作。

● 介電：通常稱為基板，用于保持布線和層之間的絕緣?！　?/div>

● 通孔/通孔：可以使兩層上方的布線相互接通，較大的布線用作部分插件，非電鍍通孔（nPTH）通常用作表面安裝定位和固定螺釘進(jìn)行組裝。

● 焊料電阻/焊料掩模：并非所有銅表面都通過錫焊接部件。因此，在沒有錫的區(qū)域，印刷材料（通常是環(huán)氧樹脂）以避免短路。根據(jù)工藝的不同，分為綠油，紅油和藍(lán)油。

● 圖例/標(biāo)記/絲網(wǎng)：沒必要。其主要功能是標(biāo)記每個(gè)部件的名稱和位置框架，以便于組裝后的維護(hù)和識(shí)別。

● 表面處理：銅表面在一般環(huán)境中容易氧化，導(dǎo)致焊接不良，因此有必要對(duì)銅表面進(jìn)行保護(hù)。保護(hù)方法包括HASL，ENIG，浸銀，浸入式TIn和OSP，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，所有這些都通常稱為表面處理。

PCB線路板

2. PCB的特性

● 密度高。幾十年來，PCB高密度隨著集成電路集成和安裝技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。

● 高可靠性。通過一系列檢查，測(cè)試和老化測(cè)試，PCB可以長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行（通常為20年）。

● 外觀設(shè)計(jì)。對(duì)于基于PCB性能（電氣，物理，化學(xué)，機(jī)械等）的要求，PCB設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，時(shí)間短，效率高。

● 生產(chǎn)率。通過現(xiàn)代化管理，可以通過標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)?；詣?dòng)化確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。

● 可測(cè)性。建立完整的測(cè)試方法和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，并使用各種測(cè)試設(shè)備和儀器來測(cè)試和評(píng)估PCB產(chǎn)品的合格性和使用壽命。

● 可裝配性。PCB產(chǎn)品不僅可以方便地組裝各種元件標(biāo)準(zhǔn)化，而且可以將各種元件組裝成更大的零件，系統(tǒng)，甚至整個(gè)機(jī)器。

● 可維護(hù)性。由于PCB產(chǎn)品和組件是以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和規(guī)模制造的，因此這些組件也是標(biāo)準(zhǔn)化的。因此，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以快速更換，方便靈活地恢復(fù)系統(tǒng)。當(dāng)然，可以給出更多的例子，例如小型化和輕量化系統(tǒng)以及加速信號(hào)傳輸?shù)取?/div>

3. PCB的應(yīng)用實(shí)例
IC集成電路

雙輸出反激式電路的一種比較穩(wěn)定的解決方案
IC集成電路

雙輸出反激電路，輸出相對(duì)穩(wěn)定

這種電路通常用于低功率電源。為了確保兩個(gè)繞組的更好的交叉調(diào)整。我們需要注意以下問題。

● 在本例中，如果雙采樣交叉調(diào)整率較低，即使無法處理空載和獨(dú)立負(fù)載問題，我們一般通過將采樣反饋端設(shè)置為5V來解決問題。但是這種方法不適用于兩組電壓相互遠(yuǎn)離的應(yīng)用，它們將使用一個(gè)以上的變壓器腳。

● 反饋用光耦器使用12 V電源，后置濾波器電感器前的采樣點(diǎn)更好。由于濾波電感前面的波可以更快地反映前端PWM的調(diào)制狀態(tài)，即使TL431開度到一定程度，12V波也會(huì)使光耦的反饋電流略有不同。在反饋回路的情況下，光耦合電源的采樣點(diǎn)的選擇對(duì)于動(dòng)態(tài)響應(yīng)和調(diào)整率的平衡控制更有利。

● 12 V繞組應(yīng)靠近初級(jí)繞組。由于反饋采樣為5V，因此更有效地確保12V的電壓變化率較小，因此難以控制12V繞組。

● 前面描述的模板基本上在5％的可接受范圍內(nèi)。

二、IC集成電路

1. IC的組成

IC是微電子設(shè)備或組件。電路中所需的晶體管，二極管，電阻，電容和電感在某一過程中相互連接，并在小型半導(dǎo)體芯片或介質(zhì)基板上制作，然后封裝在外殼中，最后成為具有所需的微結(jié)構(gòu)電路功能; 所有組件在結(jié)構(gòu)上都集成為IC。

IC集成電路

2. IC的特性　　

● 簡(jiǎn)單的電路。由于集成電路的使用，整機(jī)電路的設(shè)計(jì)，調(diào)試和安裝都得到了簡(jiǎn)化，特別是采用了一些特殊的集成電路后，整機(jī)電路顯得更加簡(jiǎn)單?！?/div>

● 性價(jià)比高。與分立電子元件電路相比，集成電路的整體電路性能更高，成本和價(jià)格更低。集成運(yùn)算放大器電路的高增益和小的零漂移是分立電子元件無法比擬的?！　?/div>

● 高可靠性。該集成電路具有可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，提高了整個(gè)電路的可靠性，提高了電路的性能和一致性。此外，通過集成電路，電路中的焊點(diǎn)大大減少，虛焊的可能性降低，使整個(gè)電路更可靠。　　

● 減少能源消耗。集成電路還具有功耗小，體積小，價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。具有相同功能的電路與集成電路相比，與分立電子元件相比，功耗更低。

● 故障率低。集成電路的故障率低于分立電路的故障率，降低了整個(gè)電路的故障率。

總之，該集成電路具有體積小，重量輕，引線和焊接接頭少，壽命長(zhǎng)，可靠性高，性能好，成本低等優(yōu)點(diǎn)，便于批量生產(chǎn)。當(dāng)電子設(shè)備由集成電路組裝時(shí)，其組裝密度可以比晶體管增加數(shù)十至數(shù)千倍，并且可以大大提高設(shè)備的穩(wěn)定工作時(shí)間。

3. IC的應(yīng)用實(shí)例

555觸摸計(jì)時(shí)開關(guān)

IC1是555定時(shí)電路，此處連接到單穩(wěn)態(tài)電路。通常，由于觸摸芯片的P端沒有感應(yīng)電壓，電容器C1通過555的第7個(gè)引腳完成放電，第3個(gè)引腳的輸出為低電平，繼電器KS釋放，燈為不開?！　?/div>

需要打開燈泡時(shí)，請(qǐng)用手觸摸金屬板P，人體引起的雜波信號(hào)的觸發(fā)電壓從C2增加到555，使得555的輸出從低電平變?yōu)楦唠娖?，繼電器KS拉入并且電燈發(fā)光。同時(shí)，555第7引腳內(nèi)部截止，通過R1給C1充電，這是時(shí)序的開始?！?/div>

當(dāng)電容器C1上的電壓上升到電源電壓的2/3時(shí)，555第7次通過導(dǎo)致C1放電，第3引腳的輸出從高電平變?yōu)榈碗娖?，繼電器釋放，燈滅，時(shí)間結(jié)束。

時(shí)間由R1和C1確定：T1 = 1.1R1 * C1。根據(jù)該圖，定時(shí)時(shí)間約為4分鐘。D1可以選擇1N4148或1N4001。

IC集成電路示例：555定時(shí)電路圖

PCB和IC之間的區(qū)別

集成電路是一種小型化的電子電路，內(nèi)部芯片很小，難以直接連接到PCB，但I(xiàn)C可以很容易地連接到PCB。北橋芯片和CPU內(nèi)部的主板稱為IC，其原始名稱也稱為集成塊。

PCB幾乎用于所有電子設(shè)備。如果設(shè)備中有電子部件，則PCB安裝在各種尺寸的PCB上。除了固定小零件外，PCB的主要功能是相互連接。

IC焊接到PCB，IC是IC的載體。簡(jiǎn)而言之，IC是集成在芯片中的通用電路，它是一個(gè)整體。一旦內(nèi)部損壞，芯片就會(huì)損壞。PCB的目標(biāo)是連接IC和分立元件，形成更大的工作電路。PCB可以自行焊接組件，當(dāng)它發(fā)生故障時(shí)，它可以替換組件。在使用PCB之前，使用稱為“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”布線的方案通過導(dǎo)線將組件連接在一起，這與PCB相比是混亂且不可靠的。
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