PCB是電子元器件電氣連接的提供者，采用電子印刷技術(shù)制作，故被稱為“印刷”電路板。它幾乎出現(xiàn)在每一種電子設(shè)備當(dāng)中，從日常的手機(jī)、電腦，到工業(yè)、軍事、航空等領(lǐng)域設(shè)備，只要有集成電路等電子元器件，為了它們之間的電氣互聯(lián)，都要使用PCB。PCB不僅縮小了整機(jī)體積，降低了成本，還提高了電子設(shè)備的質(zhì)量與可靠性，是現(xiàn)代電子設(shè)備的重要部件。為了適應(yīng)小型化、環(huán)保化、多功能化的需求，越來越多的PCB向著高密度化、無鉛化和加成化的方向發(fā)展。本文線路板廠小編將帶你了解了解電路板PCB的基本概述。

▎01. 印制電路板定義

按照預(yù)先設(shè)計(jì)的電路，利用印刷法，在絕緣基板的表面或其內(nèi)部形成的用于元器件之間連接的導(dǎo)電圖形技術(shù)，但不包括印制元器件的形成技術(shù)。把形成的印制線路的板叫做“印制線路板（PRINTED WIRING BOARD, PWB）”，把裝配上元器件的印制線路板稱為“印制電路板（PRINTED CIRCUIT BOARD, PCB）”。

印制線路板是所有電子產(chǎn)品的核心部件， 起著支撐、互連和信號傳輸?shù)淖饔?，即它的主要功能是集成電路等各種電子元器件固定、組裝和機(jī)械支撐的載體； 并實(shí)現(xiàn)它們之間的電氣或電絕緣連接。具體說來，就是將電子元器件或電子組合元器件（ 如芯片）放置在印制線路板的某固定位置上，然后將元器件的引線焊接在印制線路板表面上的焊盤上或利用球柵陣列等方式直接焊接在焊盤上，從而形成互連成為印制電路板。

一般來說，很少對印制線路板和印制電路板的概念進(jìn)行嚴(yán)格區(qū)分，而是將它們統(tǒng)稱為印制電路板。

▎02. 印制電路板結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

PCB的基本構(gòu)成包括絕緣基材（通常為玻璃纖維或環(huán)氧樹脂）、導(dǎo)電層（銅箔）以及絲網(wǎng)印刷的焊盤和走線。這些導(dǎo)線通過光刻技術(shù)在絕緣基板上形成，并且按照預(yù)定的設(shè)計(jì)布局插入到非導(dǎo)體中。PCB根據(jù)層數(shù)和設(shè)計(jì)復(fù)雜度可以分為單面板、雙面板和多層板，其中單面板結(jié)構(gòu)簡單但布線難度較大，而多層板適用于復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)。

制造工藝大致涉及照相制版、圖形轉(zhuǎn)移、蝕刻、鉆孔、孔金屬化、表面金屬涂覆或有機(jī)材料涂覆等工序。雖然加工方法種類繁多，但制作工藝基本上可分為兩大類：＂減成法＂ 和＂ 加成法＂。

減成法的特點(diǎn)是通常包含兩步：圖形轉(zhuǎn)移和蝕刻。即首先采用絲網(wǎng)印刷、電鍍或光化學(xué)法將一定電路圖形轉(zhuǎn)移到覆銅板銅箱表面， 并在需要保留的部分作抗蝕保護(hù)，然后把不需要的部分用化學(xué)腐蝕法蝕刻掉，剩下的就是需要的電路圖形。

以多層板的制造工藝為例，減成法就是在制作內(nèi)層后再包上外層，再將外層以減成法處理，不斷重復(fù)這一動作，可得到多層印制電路板。

加成法則是在絕緣基材表面有選擇性地沉積導(dǎo)電金屬而形成導(dǎo)電圖形的方法。相比于傳統(tǒng)的減成法工藝，加成法避免了大量的蝕刻工藝，節(jié)約了原料，并減少了由蝕刻產(chǎn)生的廢液污染問題，還簡化了PCB的制造工序，因此是一種節(jié)能環(huán)保的新工藝。加成法可分為全加成法、半加成法、部分加成法等多種工藝。

另外，PCB的每個(gè)子層都由不同的材料組成，以滿足電路板的操作要求。對于雙面板，從芯部到外邊緣（或從下往上），這些層分別是：

L1: 一種兩側(cè)都有銅的薄玻璃纖維板，稱為層壓板或內(nèi)層；

L2: 預(yù)浸料，一種樹脂涂層玻璃纖維布，用于將各層粘合在一起;

L3: 通常由銅構(gòu)成的電子通路，稱為電路和通孔；

L4: 覆蓋并保護(hù)外層電路免受短路和氧化的焊料掩膜；

L5: 術(shù)語是焊料掩膜頂部的白色字母，指示組件的放置位置，也稱絲印層；

L6: 外層銅表面的最終拋光，保護(hù)銅免受氧化，促進(jìn)組件的焊接組裝，也稱阻焊層。

下圖為典型的1.6mm厚的六層板的構(gòu)造：

? 過孔-Via:

能夠讓電流通過的圓孔，可以將不同層的走線進(jìn)行連接。

另外過孔電阻的計(jì)算可參考下圖：

? 絲印-SILK SCREEN:

元器件輪廓、方向、編號、備注信息，?便辨識；一般在Top overlay層和bottom overlay層；字體大小適中，不要放置在焊盤或過孔上導(dǎo)致閱讀困難。

? 阻焊-SOLDER MASK:

在上下兩層沒有焊盤的地?上的一層用于絕緣的綠油層，防止焊錫將不同Net的兩個(gè)連線短路。

▎03. 印制電路板材料

電路板材料必須根據(jù)應(yīng)用的環(huán)境和電氣要求以及原理圖進(jìn)行選擇，原理圖確定了連接所有所需組件所需的電路和布線。

為PCB選擇材料有幾個(gè)重要的考慮因素，因?yàn)槊糠N材料都有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。一些常用的制造材料包括：

① FR4:

這種阻燃層壓板包含一個(gè)帶有環(huán)氧樹脂粘合劑的底層玻璃纖維織物層。NEMA級材料具有已使用50多年，可承受高達(dá)180°C的連續(xù)工作溫度。然而，它并不總是最優(yōu)的材料選擇，由于電路中相對較慢的信號傳輸速度和相對較高的熱膨脹系數(shù)（CTE）。

② PI-聚酰亞胺

聚酰亞胺是用于PCB基底的合成大規(guī)模生產(chǎn)的聚合物，具有阻燃性、極高的耐溫性和熱穩(wěn)定性。

③ 柔性聚酰亞胺

這種材料非常柔軟，通常用于構(gòu)建柔性和剛?cè)嵝杂∷㈦娐钒濉Ｋ哂袩岱€(wěn)定性。具有優(yōu)異的抗拉強(qiáng)度、耐用性和抗翹曲性。

④ MEGTRON和其他高速、低損耗材料

MEGTRON和類似材料專為具有更高信號完整性和更高速度要求的數(shù)字產(chǎn)品而設(shè)計(jì)，也可以承受極端溫度范圍。

⑤ PTFE（特氟龍）和PTFE復(fù)合材料

這種材料通常用于雷達(dá)應(yīng)用、衛(wèi)星天線或其他高速通信應(yīng)用。它可以承受環(huán)境條件優(yōu)于其他樹脂材料如FR4。

▎04. 印制電路板的分類

根據(jù) PCB 材質(zhì)、層數(shù)、用途等的不同，可分類如下：

（1）以材質(zhì)分類

A：有機(jī)材質(zhì)板：酚醛樹脂板、玻璃纖維板、環(huán)氧樹脂板、聚酰亞胺樹脂板等。

B：無機(jī)材質(zhì)板：鋁基板、陶瓷板等。

（2）以結(jié)構(gòu)分類

A：剛性板：由不易彎曲、具有一定強(qiáng)韌度的剛性基材制成，其優(yōu)點(diǎn)是可以為附著其上的電子組件提供一定的支撐。

B：撓性板：由撓性基材制成，其優(yōu)點(diǎn)是可以彎曲，便于電器部件的組裝。

C：剛撓結(jié)合板：由剛性板和撓性板壓在一起組成，其優(yōu)點(diǎn)是既可以提供剛性板的支撐作用，又具有撓性板的彎曲特性，能夠滿足三維組裝的要求。

（3）以層數(shù)分類

A：單面板：僅在絕緣基板一側(cè)表面上形成導(dǎo)體圖形，導(dǎo)線只出現(xiàn)在其中一面的PCB，此類PCB 因無法進(jìn)行交叉布線，必須繞獨(dú)自的線路，所有只有簡單的電子產(chǎn)品才使用這類電路板。

B：雙面板：在絕緣基板兩面均有導(dǎo)電圖形，由于兩面都有導(dǎo)電圖形，一般采用金屬化孔使兩面的導(dǎo)電圖形連接起來，此類PCB 可以通過金屬孔使布線繞到另一面而相互交錯(cuò)，因此可以用到較復(fù)雜的電路上。

C：多層板：有三層或以上的導(dǎo)電圖形的PCB，其由內(nèi)層導(dǎo)電圖形與絕緣粘結(jié)片疊合壓制而成，外層為敷箔板，經(jīng)壓制成為一個(gè)整體，可以用到更加復(fù)雜的電路上。

（4）以用途分類

A：民用印制板：主要包括電腦用印制板、LED 用印制板、手機(jī)通訊用印制板、電視機(jī)用印制板、音響設(shè)備用印制板、電子玩具用印制板、照相機(jī)用印制板和醫(yī)療器械用印制板等。

B：工業(yè)用印制板：主要包括大型計(jì)算機(jī)用印制板、通信機(jī)用印制板、儀器儀表用印制板和工業(yè)控制用印制板。

C：軍用印制板及航空航天用印制板。

寫在最后

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，PCB 行業(yè)已成為全球性大行業(yè)。近年來，全球PCB 產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占電子元件產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的1/4 以上，是電子元件細(xì)分產(chǎn)業(yè)中比重最大的產(chǎn)業(yè)，占有獨(dú)特地位。為了積極應(yīng)對下游產(chǎn)品的發(fā)展需要，PCB 逐漸向高密度、高集成、細(xì)線路、小孔徑、大容量、輕薄化的方向發(fā)展，技術(shù)含量和復(fù)雜程度不斷提高。

在 2000 年以前，全球PCB 產(chǎn)值70%分布在歐洲、美洲（主要是北美）、日本等三個(gè)地區(qū)。進(jìn)入21 世紀(jì)以來，PCB 產(chǎn)業(yè)重心不斷向亞洲地區(qū)轉(zhuǎn)移，形成了新的產(chǎn)業(yè)格局。亞洲地區(qū)PCB 產(chǎn)值接近全球的90%，是全球PCB 的主導(dǎo)，尤其是中國和東南亞地區(qū)增長最快。