什么是PCB与PCB技术

往事随风

<div><pre><font face="Times New Roman" size=4>PCB<br /><br /><br /><br />印刷电路板（Printed circuit board，PCB）几乎会出现在每一种电子设备当中．如果在某样设备中有</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>电子零件，那么它们也都是镶在大小各异的PCB上．除了固定各种小零件外， PCB的主要功能是提供上头</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>各项零件的相互电气连接．随着电子设备越来越复杂，需要的零件越来越多，PCB上头的线路与零件也越</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>来越密集了．</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>标准的PCB上头没有零件，也常被称为“印刷线路板Printed Wiring Board（PWB）”．</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成．在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部份就变成网状的细小</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>线路了．这些线路被称作导线（conductor pattern）或称布线，并用来提供PCB上零件的电路连接．</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>为了将零件固定在PCB上面，我们将它们的接脚直接焊在布线上．在最基本的PCB（单面板）上，零件都</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>集中在其中一面，导线则都集中在另一面．这么一来我们就需要在板子上打洞，这样接脚才能穿过板子</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>到另一面，所以零件的接脚是焊在另一面上的．因为如此，PCB的正反面分别被称为零件面（Component </font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>Side）与焊接面（Solder Side）．</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>如果PCB上头有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或装回去，那么该零件安装时会用到插座</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>（Socket）．由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆装．</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>如果要将两块PCB相互连结，一般我们都会用到俗称「金手指」的边接头（edge connector）．金手指上</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>包含了许多裸露的铜垫，这些铜垫事实上也是PCB布线的一部份．通常连接时，我们将其中一片PCB上的</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>金手指插进另一片 PCB上合适的插槽上（一般叫做扩充槽Slot）．在计算机中，像是显示卡，声卡或是</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>其它类似的界面卡，都是借着金手指来与主机板连接的．&nbsp;&nbsp; </font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>PCB上的绿色或是棕色，是阻焊漆（solder mask）的颜色．这层是绝缘的防护层，可以保护铜线，也可</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>以防止零件被焊到不正确的地方．在阻焊层上另外会印刷上一层丝网印刷面（silk screen）．通常在这</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>上面会印上文字与符号（大多是白色的），以标示出各零件在板子上的位置．丝网印刷面也被称作图标</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>面（legend）．</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>印刷电路板将零件与零件之间复杂的电路铜线，经过细致整齐的规划后，蚀刻在一块板子上，提供电子</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>零组件在安装与互连时的主要支撑体，是所有电子产品不可或缺的基础零件。</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>印刷电路板以不导电材料所制成的平板，在此平板上通常都有设计预钻孔以安装芯片和其它电子组件。</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>组件的孔有助于让预先定义在板面上印制之金属路径以电子方式连接起来，将电子组件的接脚穿过PCB后</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>，再以导电性的金属焊条黏附在PCB上而形成电路。</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>依其应用领域PCB可分为单面板、双面板、四层板以上多层板及软板。一般而言，电子产品功能越复杂、</font></pre><pre><font face="Times New Roman" size=4>回路距离越长、接点脚数越多，PCB所需层数亦越多，如高阶消费性电子、信息及通讯产品等；而软板主</font></pre><pre><font face="Times New Roman"><font size=4>要应用于需要弯绕的产品中：如笔记型计算机、照相机、汽车仪表等。 </font><br /></font></pre>PCB技术<br /><br />Printed Circuit Board, 印刷电路板<br />PCB概念<br /><br />　●PCB=Printed Circuit Board印制板<br /><br />　●PCB在各种电子设备中有如下功能。 　　<br /><br />　　1.提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支撑。 　<br /><br />　　2.实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接（信号传输）或电绝缘。提供所要求的电气特性，　　　　如特性阻抗等。 　<br /><br />　　3.为自动装配提供阻焊图形，为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。 <br /><br />　　<br /><br />　　按基材类型分类<br /><br /><br /><br />（二）PCB技术发展概要<br /><br /><br /><br />　　从1903年至今,若以PCB组装技术的应用和发展角度来看,可分为三个阶段 <br /><br /><br /><br />　　●通孔插装技术(THT)阶段PCB <br /><br />　　1.金属化孔的作用： <br /><br />　　 (1).电气互连---信号传输 <br /><br />　　 (2).支撑元器件---引脚尺寸限制通孔尺寸的缩小 <br /><br />　　　a.引脚的刚性 <br /><br />　　　b.自动化插装的要求 <br /><br />　　2.提高密度的途径 <br /><br />　　 (1)减小器件孔的尺寸，但受到元件引脚的刚性及插装精度的限制，孔径≥0.8mm <br /><br />　　 (2)缩小线宽/间距：0.3mm—0.2mm—0.15mm—0.1mm <br /><br />　　 (3)增加层数：单面—双面—4层—6层—8层—10层—12层—64层 <br /><br /><br /><br />　　●表面安装技术（SMT）阶段PCB <br /><br />　　1.导通孔的作用：仅起到电气互连的作用，孔径可以尽可能的小，堵上孔也可以。 <br /><br />　　2.提高密度的主要途径 <br /><br />　　　①.过孔尺寸急剧减小：0.8mm—0.5mm—0.4mm—0.3mm—0.25mm<br /><br />　　　②.过孔的结构发生本质变化： <br /><br />　　　a.埋盲孔结构 优点：提高布线密度1/3以上、减小PCB尺寸或减少层数、提高可靠性、 改善了特性阻抗控　　　　制，减小了串扰、噪声或失真（因线短，孔小）<br /><br />　　　b.盘内孔（hole in pad）消除了中继孔及连线 <br /><br />　　　③薄型化：双面板：1.6mm—1.0mm—0.8mm—0.5mm <br /><br />　　　④PCB平整度： <br /><br />　　　a.概念：PCB板基板翘曲度和PCB板面上连接盘表面的共面性。 <br /><br />　　　b.PCB翘曲度是由于热、机械引起残留应力的综合结果<br /><br />　　　c.连接盘的表面涂层：HASL、化学镀NI/AU、电镀NI/AU… <br /><br />　●芯片级封装(CSP)阶段PCB <br /><br />　　CSP以开始进入急剧的变革于发展其之中,推动PCB技术不断向前发展， PCB工业将走向激光时代和纳米时代.<br /><br /></div>