什么是PCB

PCB 即 Printed Circuit Board 的簡(jiǎn)寫，中文名稱為印制電路板，又稱印刷電路板、印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的，故被稱為“印刷”電路板。

隨著電子設(shè)備越來越復(fù)雜，需要的零件自然越來越多，PCB上頭的線路與零件也越來越密集了。裸板（上頭沒有零件）也常被稱為"印刷線路板Printed Wiring Board（PWB）"。板子本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材質(zhì)所制作成。在表面可以看到的細(xì)小線路材料是銅箔，原本銅箔是覆蓋在整個(gè)板子上的，而在制造過程中部份被蝕刻處理掉，留下來的部份就變成網(wǎng)狀的細(xì)小線路了。這些線路被稱作導(dǎo)線（conductor pattern）或稱布線，并用來提供PCB上零件的電路連接。

通常PCB的顏色都是綠色或是棕色，這是阻焊漆（solder mask）的顏色。是絕緣的防護(hù)層，可以保護(hù)銅線，也可以防止零件被焊到不正確的地方。在阻焊層上還會(huì)印刷上一層絲網(wǎng)印刷面（silk screen）。通常在這上面會(huì)印上文字與符號(hào)（大多是白色的），以標(biāo)示出各零件在板子上的位置。絲網(wǎng)印刷面也被稱作圖標(biāo)面（legend）。

PCB的歷史

印制電路板的發(fā)明者是奧地利人保羅·愛斯勒（Paul Eisler），他于1936年在一個(gè)收音機(jī)裝置內(nèi)采用了印刷電路板。1943年，美國(guó)人將該技術(shù)大量使用于軍用收音機(jī)內(nèi)。1948年，美國(guó)正式認(rèn)可這個(gè)發(fā)明用于商業(yè)用途。自20世紀(jì)50年代中期起，印刷電路版技術(shù)才開始被廣泛采用。

在印制電路板出現(xiàn)之前，電子元器件之間的互連都是依靠電線直接連接實(shí)現(xiàn)的。而現(xiàn)在，電路面包板只是作為有效的實(shí)驗(yàn)工具而存在；印刷電路板在電子工業(yè)中已經(jīng)占據(jù)了絕對(duì)統(tǒng)治的地位。

PCB技術(shù)發(fā)展概要

從1903年至今,若以PCB組裝技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展角度來看,可分為三個(gè)階段

●通孔插裝技術(shù)(THT)階段PCB

1.金屬化孔的作用：

(1).電氣互連---信號(hào)傳輸

(2).支撐元器件---引腳尺寸限制通孔尺寸的縮小

a.引腳的剛性

b.自動(dòng)化插裝的要求

2.提高密度的途徑

(1)減小器件孔的尺寸，但受到元件引腳的剛性及插裝精度的限制，孔徑≥0.8mm

(2)縮小線寬/間距：0.3mm—0.2mm—0.15mm—0.1mm

(3)增加層數(shù)：?jiǎn)蚊妗p面—4層—6層—8層—10層—12層—64層

●表面安裝技術(shù)（SMT）階段PCB

1.導(dǎo)通孔的作用：僅起到電氣互連的作用，孔徑可以盡可能的小，堵上孔也可以。

2.提高密度的主要途徑

①.過孔尺寸急劇減?。?.8mm—0.5mm—0.4mm—0.3mm—0.25mm

②.過孔的結(jié)構(gòu)發(fā)生本質(zhì)變化：

a.埋盲孔結(jié)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)：提高布線密度1/3以上、減小PCB尺寸或減少層數(shù)、提高可靠性、 改善了特性阻抗控制，減小了串?dāng)_、噪聲或失真（因線短，孔?。?

b.盤內(nèi)孔（hole in pad）消除了中繼孔及連線

③薄型化：雙面板：1.6mm—1.0mm—0.8mm—0.5mm

④PCB平整度：

a.概念：PCB板基板翹曲度和PCB板面上連接盤表面的共面性。

b.PCB翹曲度是由于熱、機(jī)械引起殘留應(yīng)力的綜合結(jié)果

c.連接盤的表面涂層：HASL、化學(xué)鍍NI/AU、電鍍NI/AU…

●芯片級(jí)封裝(CSP)階段PCB

CSP以開始進(jìn)入急劇的變革于發(fā)展其之中,推動(dòng)PCB技術(shù)不斷向前發(fā)展， PCB工業(yè)將走向激光時(shí)代和納米時(shí)代.

印刷電路板（Printed circuit board，PCB）幾乎會(huì)出現(xiàn)在每一種電子設(shè)備當(dāng)中。如果在某樣設(shè)備中有電子零件，那么它們也都是鑲在大小各異的PCB上。除了固定各種小零件外，PCB的主要功能是提供上頭各項(xiàng)零件的相互電氣連接。隨著電子設(shè)備越來越復(fù)雜，需要的零件越來越多，PCB上頭的線路與零件也越來越密集了。

板子本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材質(zhì)所制作成。在表面可以看到的細(xì)小線路材料是銅箔，原本銅箔是覆蓋在整個(gè)板子上的，而在制造過程中部份被蝕刻處理掉，留下來的部份就變成網(wǎng)狀的細(xì)小線路了。這些線路被稱作導(dǎo)線（conductor pattern）或稱布線，并用來提供PCB上零件的電路連接。

導(dǎo)線（Conductor Pattern）

為了將零件固定在PCB上面，我們將它們的接腳直接焊在布線上。在最基本的PCB（單面板）上，零件都集中在其中一面，導(dǎo)線則都集中在另一面。這么一來我們就需要在板子上打洞，這樣接腳才能穿過板子到另一面，所以零件的接腳是焊在另一面上的。因?yàn)槿绱耍琍CB的正反面分別被稱為零件面（Component Side）與焊接面（Solder Side）。 如果PCB上頭有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或裝回去，那么該零件安裝時(shí)會(huì)用到插座（Socket）。由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆裝。下面看到的是ZIF（Zero Insertion Force，零撥插力式）插座，它可以讓零件（這里指的是CPU）可以輕松插進(jìn)插座，也可以拆下來。插座旁的固定桿，可以在您插進(jìn)零件后將其固定。

ZIF插座

如果要將兩塊PCB相互連結(jié)，一般我們都會(huì)用到俗稱「金手指」的邊接頭（edge connector）。金手指上包含了許多裸露的銅墊，這些銅墊事實(shí)上也是PCB布線的一部份。通常連接時(shí)，我們將其中一片PCB上的金手指插進(jìn)另一片PCB上合適的插槽上（一般叫做擴(kuò)充槽Slot）。在計(jì)算機(jī)中，像是顯示卡，聲卡或是其它類似的界面卡，都是借著金手指來與主機(jī)板連接的。

邊接頭（俗稱金手指）

PCB上的綠色或是棕色，是阻焊漆（solder mask）的顏色。這層是絕緣的防護(hù)層，可以保護(hù)銅線，也可以防止零件被焊到不正確的地方。在阻焊層上另外會(huì)印刷上一層絲網(wǎng)印刷面（silk screen）。通常在這上面會(huì)印上文字與符號(hào)（大多是白色的），以標(biāo)示出各零件在板子上的位置。絲網(wǎng)印刷面也被稱作圖標(biāo)面

PCB設(shè)計(jì)

印制電路板的設(shè)計(jì)是以電路原理圖為根據(jù)，實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)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)，需要考慮外部連接的布局、內(nèi)部電子元件的優(yōu)化布局、金屬連線和通孔的優(yōu)化布局、電磁保護(hù)、熱耗散等各種因素。優(yōu)秀的版圖設(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)，復(fù)雜的版圖設(shè)計(jì)需要借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）實(shí)現(xiàn)。

PCB在各種電子設(shè)備中有如下功能：

1.?提供集成電路等各種電子元器件固定、裝配的機(jī)械支撐。

2.?實(shí)現(xiàn)集成電路等各種電子元器件之間的布線和電氣連接（信號(hào)傳輸）或電絕緣。提供所要求的電氣特性，如特性阻抗等。

3.?為自動(dòng)裝配提供阻焊圖形，為元器件插裝、檢查、維修提供識(shí)別字符和圖形。

PCB的分類

根據(jù)電路層數(shù)分類：分為單面板、雙面板和多層板。

常見的多層板一般為4層板或6層板，復(fù)雜的多層板可達(dá)十幾層。多層板（Multi-Layer Boards），它大大增加了可以布線的面積。多層板用上了更多單或雙面的布線板。多層板使用數(shù)片雙面板，并在每層板間放進(jìn)一層絕緣層后黏牢（壓合）。板子的層數(shù)就代表了有幾層獨(dú)立的布線層，通常層數(shù)都是偶數(shù)，并且包含最外側(cè)的兩層。常見的一般是4到8層的結(jié)構(gòu)，不過從技術(shù)上是可以做到近100層的PCB板。

根據(jù)軟硬進(jìn)行分類：分為普通電路板和柔性電路板。