PCB概念

PCB線路板，就是我們所說(shuō)的印刷電路板，又稱印制電路板，印刷線路板，英文縮寫PCB（Printed circuit board）或?qū)慞WB（Printed wire board），是最重要的電子部件，是電子元件的支撐體，是電子元器件線路連接的提供者。傳統(tǒng)的電路板，采用印刷蝕刻阻劑的工法，做出電路的線路及圖面，因此被稱為印刷電路板或印刷線路板。由于電子產(chǎn)品不斷微小化跟精細(xì)化，目前大多數(shù)的電路板都是采用貼附蝕刻阻劑(壓膜或涂布)，經(jīng)過曝光顯影后，再以蝕刻做出電路板。

圖為沉金綠油電路板

PCB基本組成

目前的電路板，主要由以下組成

線路與圖面（Pattern）：線路是做為原件之間導(dǎo)通的工具，在設(shè)計(jì)上會(huì)另外設(shè)計(jì)大銅面作為接地及電源層。線路與圖面是同時(shí)做出的。

介電層（Dielectric）：用來(lái)保持線路及各層之間的絕緣性，俗稱為基材。

孔（Through hole / via）：導(dǎo)通孔可使兩層次以上的線路彼此導(dǎo)通，較大的導(dǎo)通孔則做為零件插件用，另外有非導(dǎo)通孔（nPTH）通常用來(lái)作為表面貼裝定位，組裝時(shí)固定螺絲用。

防焊油墨（Solder resistant /Solder Mask) ：并非全部的銅面都要吃錫上零件，因此非吃錫的區(qū)域，會(huì)印一層隔絕銅面吃錫的物質(zhì)（通常為環(huán)氧樹脂），避免非吃錫的線路間短路。根據(jù)不同的工藝，分為綠油、紅油、藍(lán)油。

絲?。↙egend /Marking/Silk screen）：此為非必要之構(gòu)成，主要的功能是在電路板上標(biāo)注各零件的名稱、位置框，方便組裝后維修及辨識(shí)用。

表面處理（Surface Finish）：由于銅面在一般環(huán)境中，很容易氧化，導(dǎo)致無(wú)法上錫（焊錫性不良），因此會(huì)在要吃錫的銅面上進(jìn)行保護(hù)。保護(hù)的方式有噴錫（HASL），化金（ENIG），化銀（Immersion Silver)，化錫（Immersion Tin），有機(jī)保焊劑（OSP），方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，統(tǒng)稱為表面處理。

PCB制作

積層法

積層法是制作多層印刷電路板的方法之一。是在制作內(nèi)層后才包上外層，再把外層以減去法或加成法所處理。不斷重復(fù)積層法的動(dòng)作，可以得到再多層的多層印刷電路板則為順序積層法。

內(nèi)層制作

積層編成（即黏合不同的層數(shù)的動(dòng)作）

積層完成（減去法的外層含金屬箔膜；加成法）

鉆孔

減去法

Panel電鍍法

全塊PCB電鍍

在表面要保留的地方加上阻絕層（resist，防以被蝕刻）

蝕刻

去除阻絕層

Pattern電鍍法

在表面不要保留的地方加上阻絕層

電鍍所需表面至一定厚度

去除阻絕層

蝕刻至不需要的金屬箔膜消失

加成法

令表面粗糙化

完全加成法（full-additive）

在不要導(dǎo)體的地方加上阻絕層

以無(wú)電解銅組成線路

部分加成法（semi-additive）

以無(wú)電解銅覆蓋整塊PCB

在不要導(dǎo)體的地方加上阻絕層

電解鍍銅

去除阻絕層

蝕刻至原在阻絕層下無(wú)電解銅消失

增層法

增層法是制作多層印刷電路板的方法之一，顧名思義是把印刷電路板一層一層的加上。每加上一層就處理至所需的形狀。

ALIVH

ALIVH（Any Layer Interstitial Via Hole，Any Layer IVA）是日本松下電器開發(fā)的增層技術(shù)。這是使用芳香族聚酰胺（Aramid）纖維布料為基材。

把纖維布料浸在環(huán)氧樹脂成為“黏合片”（prepreg）

雷射鉆孔

鉆孔中填滿導(dǎo)電膏

在外層黏上銅箔

銅箔上以蝕刻的方法制作線路圖案

把完成第二步驟的半成品黏上在銅箔上

積層編成

再不停重復(fù)第五至七的步驟，直至完成

B2it

B2it（Buried Bump Interconnection Technology）是東芝開發(fā)的增層技術(shù)。

先制作一塊雙面板或多層板

在銅箔上印刷圓錐銀膏

放黏合片在銀膏上，并使銀膏貫穿黏合片

把上一步的黏合片黏在第一步的板上

以蝕刻的方法把黏合片的銅箔制成線路圖案

再不停重復(fù)第二至四的步驟，直至完成

pcb線路板設(shè)計(jì)

印制電路板的設(shè)計(jì)是以電路原理圖為藍(lán)本，實(shí)現(xiàn)電路使用者所需要的功能。印刷電路板的設(shè)計(jì)主要指版圖設(shè)計(jì)，需要內(nèi)部電子元件、金屬連線、通孔和外部連接的布局、電磁保護(hù)、熱耗散、串音等各種因素。優(yōu)秀的線路設(shè)計(jì)可以節(jié)約生產(chǎn)成本，達(dá)到良好的電路性能和散熱性能。簡(jiǎn)單的版圖設(shè)計(jì)可以用手工實(shí)現(xiàn)，但復(fù)雜的線路設(shè)計(jì)一般也需要借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）實(shí)現(xiàn)，而著名的設(shè)計(jì)軟件有OrCAD、Pads (也即PowerPCB)、Altium designer (也即Protel)、FreePCB、CAM350等。

電路板主要分類

電路板分類根據(jù)板面及板層數(shù)量為以下三種：

單面板

Single-Sided Boards

我們剛剛提到過，在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，導(dǎo)線則集中在另一面上。因?yàn)閷?dǎo)線只出現(xiàn)在其中一面，所以我們就稱這種PCB叫作單面板（Single-sided）。因?yàn)閱蚊姘逶谠O(shè)計(jì)線路上有許多嚴(yán)格的限制（因?yàn)橹挥幸幻?，布線間不能交*而必須繞獨(dú)自的路徑），所以只有早期的電路才使用這類的板子。

雙面板

Double-Sided Boards

這種電路板的兩面都有布線。不過要用上兩面的導(dǎo)線，必須要在兩面間有適當(dāng)?shù)碾娐愤B接才行。這種電路間的「橋梁」叫做導(dǎo)孔（via）。導(dǎo)孔是在PCB上，充滿或涂上金屬的小洞，它可以與兩面的導(dǎo)線相連接。因?yàn)殡p面板的面積比單面板大了一倍，而且因?yàn)椴季€可以互相交錯(cuò)（可以繞到另一面），它更適合用在比單面板更復(fù)雜的電路上。

多層板

【多層板】在較復(fù)雜的應(yīng)用需求時(shí)，電路可以被布置成多層的結(jié)構(gòu)并壓合在一起，并在層間布建通孔電路連通各層電路。

運(yùn)用領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)發(fā)展

產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通信、航空、汽車、軍用、電力、醫(yī)療、工控、機(jī)電、電腦等各項(xiàng)領(lǐng)域。目前，中國(guó)已成為電子產(chǎn)品制造大國(guó)，使得全球PCB產(chǎn)能也在向中國(guó)轉(zhuǎn)移，不僅內(nèi)資PCB制造企業(yè)加速擴(kuò)大產(chǎn)能，外資企業(yè)也同時(shí)加速向中國(guó)轉(zhuǎn)移、新增產(chǎn)能，國(guó)內(nèi)PCB行業(yè)投資始終火熱。