PCB( Printed Circuit Board)，中文名稱為印制電路板，又稱印刷線路板，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載體。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的，故被稱為“印刷”電路板。

其主要功能是使各種電子元器組件通過電路進(jìn)行連接，起到導(dǎo)通和傳輸?shù)淖饔茫请娮赢a(chǎn)品的關(guān)鍵電子互連件。幾乎每種電子設(shè)備都離不開印制電路板，因為其提供各種電子元器件固定裝配的機(jī)械支撐、實(shí)現(xiàn)其間的布線和電氣連接或電絕緣、提供所要求的電氣特性，其制造品質(zhì)直接影響電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性和使用壽命，并且影響系統(tǒng)產(chǎn)品整體競爭力，有“電子產(chǎn)品之母”之稱。

PCB 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平一定程度上反映一個國家或地區(qū)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度與技術(shù)水準(zhǔn)。目前，PCB 應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)覆蓋幾乎全部電子類產(chǎn)品，涉及消費(fèi)電子、新能源汽車、通信設(shè)備、工業(yè)控制、醫(yī)療等多個行業(yè)，市場需求十分旺盛。PCB 行業(yè)是全球電子元件細(xì)分產(chǎn)業(yè)中最重要的產(chǎn)業(yè)之一，按板材的材質(zhì)可以分為柔性線路板(FPC)、剛性線路板和剛?cè)峤Y(jié)合線路板。

一、PCB概念

PCB，即印制電路板(Printed Circuit Board)，是電子元器件的支撐體，也是電子元器件電氣相互連接的載體。它采用多層堆疊設(shè)計，將復(fù)雜的電路布局壓縮到一個緊湊的空間中，節(jié)省了設(shè)備體積，增加了集成度。PCB以其高可靠性、低成本和便捷性，在現(xiàn)代電子設(shè)備中扮演著至關(guān)重要的角色。

PCB的主要功能是使各種電子元器件形成預(yù)定電路，起中繼傳輸?shù)淖饔茫请娮赢a(chǎn)品的關(guān)鍵電子互連件，被譽(yù)為“電子產(chǎn)品之母”。它是現(xiàn)代電子設(shè)備中不可或缺的組成部分，其重要性不言而喻。

PCB硬件工程師是負(fù)責(zé)電路板(PCB)設(shè)計、分析、調(diào)試和維護(hù)的專業(yè)人員。根據(jù)客戶需求及產(chǎn)品要求進(jìn)行電路設(shè)計，進(jìn)行電路分析，確保電路的功能和性能都符合要求。通過原理圖設(shè)計，包括元器件的選擇、符號的標(biāo)注以及線路的連接等，并根據(jù)電路的特點(diǎn)進(jìn)行PCB的布局和設(shè)計，確保線路的穩(wěn)定性和可靠性。

PCB(PrintedCircuitBoard)，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。

二、PCB在各種電子設(shè)備中作用和功能

1.焊盤：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.走線：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(信號傳輸)或電絕緣。提供所要求的電氣特性，如特性阻抗等。

3.綠油和絲?。簽樽詣友b配提供阻焊圖形，為元器件插裝、檢查、維修提供識別字符和圖形。

三、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,可分為三個階段

1 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)：單面—雙面—4層—6層—8層—10層—12層—64層

2 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，孔小)

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…

3 芯片級封裝(CSP)階段PCB

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

PCB，全稱為Printed Circuit Board，中文名稱為印刷電路板，是一種用于連接和支持電子組件的導(dǎo)電板。它是電子產(chǎn)品中不可或缺的一部分，被廣泛應(yīng)用于計算機(jī)、手機(jī)、電視、汽車等各種電子設(shè)備中。

PCB的制作采用層疊的方式，通常包括一層導(dǎo)電層、一層絕緣層和一層焊接層。導(dǎo)電層上通過印刷或蝕刻的方法形成了電路圖案，其中包括電子元器件的引腳和電路連接線。絕緣層用于隔離和支撐導(dǎo)電層，常用的絕緣材料有玻璃纖維層和環(huán)氧樹脂。焊接層是用來連接電子元件和主板的接觸點(diǎn)，常用的方法是通過熱熔焊接或表面貼裝技術(shù)。

PCB具有以下幾個主要特點(diǎn)：

1.導(dǎo)電性：PCB通過導(dǎo)電層將電子元件連接在一起，實(shí)現(xiàn)電路的導(dǎo)電功能。

2.可靠性：PCB制作過程中采用嚴(yán)格的工藝和材料，確保電路的可靠性和穩(wěn)定性。

3.可重復(fù)性：通過標(biāo)準(zhǔn)化的制作流程，大量生產(chǎn)的PCB具有相同的性能和規(guī)格。

4.緊湊性：PCB可以實(shí)現(xiàn)高集成度的電路設(shè)計，使得電子設(shè)備更加緊湊和輕便。

5.可擴(kuò)展性：PCB的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以容易地進(jìn)行修改和擴(kuò)展，方便適應(yīng)不同的電路需求。

PCB在電子領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛。首先，PCB在計算機(jī)領(lǐng)域中起到了關(guān)鍵的作用，如主板、顯卡等幾乎所有計算機(jī)硬件都需要使用PCB。其次，PCB在通訊設(shè)備中也是不可或缺的，如手機(jī)、路由器等。再者，PCB還廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品，如電視、音響、相機(jī)等。此外，PCB在醫(yī)療設(shè)備、汽車電子、航空航天等領(lǐng)域也有重要的應(yīng)用。

隨著科技的不斷進(jìn)步，PCB也在不斷演化和創(chuàng)新。目前，越來越多的電子元器件被集成在更小、更多層次的PCB中，以滿足高性能和小型化的需求。另外，新材料、新工藝以及先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)也在推動PCB的發(fā)展，帶來更高的性能、更穩(wěn)定的電路和更低的成本。

總之，PCB作為電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)組件之一，起著連接和支持電子元器件的重要作用。通過不斷的創(chuàng)新和進(jìn)步，PCB為電子設(shè)備的高性能、小型化和可靠性提供了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

PCB的種類

PCB根據(jù)使用的材料、結(jié)構(gòu)和制作工藝的不同，可以分為多種不同的類型。以下是幾種常見的PCB類型：

1. 單面板(Single-sided PCB)：最簡單的PCB類型，只有一層導(dǎo)電層和一層絕緣層。導(dǎo)電層上僅有一面的電路圖案，大多數(shù)用于簡單電路和低成本產(chǎn)品。

2. 雙面板(Double-sided PCB)：有兩層導(dǎo)電層和一層絕緣層，導(dǎo)電層上有上下兩面的電路圖案，通過通過孔連接兩層電路。雙面板比單面板具有更高的密度和更復(fù)雜的電路設(shè)計，適用于中等復(fù)雜度的電子產(chǎn)品。

3. 多層板(Multilayer PCB)：通過在兩個導(dǎo)電層之間添加多層絕緣層來形成多層結(jié)構(gòu)。多層板具有更高的集成度和更豐富的電路設(shè)計，可以容納大量的電子元件和復(fù)雜的信號路徑。多層板常用于高端電子產(chǎn)品和大規(guī)模集成電路。

4. 剛性板(Rigid PCB)：由剛性材料制成，如玻璃纖維與環(huán)氧樹脂(FR-4)組成的板材。剛性板結(jié)構(gòu)牢固，適用于需要支撐和穩(wěn)定電子元件的應(yīng)用。

5. 柔性板(Flexible PCB)：使用柔性基材制成，如聚酰亞胺(PI)等。柔性板具有良好的可彎曲性和可折疊性，適用于對形狀和尺寸要求較高的產(chǎn)品，如折疊手機(jī)、柔性顯示屏等。

6. 剛?cè)嵝园?Rigid-flex PCB)：結(jié)合剛性板和柔性板的特點(diǎn)，使用剛性材料和柔性材料組合而成。剛?cè)嵝园逶跐M足電路需求的同時，可以適應(yīng)產(chǎn)品的復(fù)雜形狀和尺寸要求，常見于需要折疊或彎曲的電子產(chǎn)品中。

除了上述常見的PCB類型，還有一些特殊類型的PCB，如高頻PCB、厚銅PCB、高TG(玻璃化溫度)PCB等，它們在特定的應(yīng)用環(huán)境和需求下具有特殊的性能和特點(diǎn)。這些不同類型的PCB能夠滿足不同產(chǎn)品的設(shè)計要求，提供了豐富的選擇和靈活性。

PCB的制造流程

PCB的制造流程通常包括以下幾個主要步驟：

1. 原材料準(zhǔn)備：準(zhǔn)備好所需的基材、導(dǎo)電層材料、絕緣層材料、焊接層材料等。

2. 圖紙設(shè)計：根據(jù)電路設(shè)計需求，使用電子設(shè)計自動化(EDA)軟件創(chuàng)建PCB的電路圖和布局圖，并生成相應(yīng)的準(zhǔn)確圖紙和生產(chǎn)文件。

3. 板材切割：將基材切割成所需的尺寸和形狀，通常使用機(jī)械切割或數(shù)控切割機(jī)進(jìn)行切割。

4. 清洗處理：將板材進(jìn)行表面處理，去除污垢、油脂等，以便后續(xù)涂布和蝕刻處理。

5. 涂布：將導(dǎo)電層材料(一般為銅)均勻地涂布在基材上，可以采用浸涂、噴涂或印刷等方法。

6. 曝光和顯影：在涂布的導(dǎo)電層上使用光刻膠，并通過曝光機(jī)將電路圖案投影到光刻膠上，再通過顯影去除未曝光的光刻膠，形成所需的電路圖案。

7. 電鍍：在導(dǎo)電層上進(jìn)行電鍍，通過電化學(xué)方法在電路圖案上鍍上一層銅，增強(qiáng)導(dǎo)電層的厚度和維護(hù)電路的連通性。

8. 蝕刻：使用化學(xué)蝕刻液去除未被光刻膠保護(hù)的銅層，形成電路圖案中所需的逐漸蝕刻掉的銅。

9. 清洗和去除光刻膠：將PCB進(jìn)行清洗，去除殘留的光刻膠和化學(xué)蝕刻液，確保電路板表面干凈。

10. 鉆孔：通過機(jī)械鉆或激光鉆等手段在PCB上鉆孔，以便于后續(xù)元件的安裝和連接。

11. 鍍金：給導(dǎo)電層表面進(jìn)行鍍金，以提高其防腐蝕性能和焊接性能。

12. 焊接：在PCB上焊接元件，可以使用貼片式焊接或波峰焊接技術(shù)。

13. 測試和質(zhì)檢：對PCB進(jìn)行電路連通性、功能和性能的測試，進(jìn)行質(zhì)量檢查和篩選不合格品。

14. 裝配和包裝：將已經(jīng)通過測試的PCB進(jìn)行組裝和包裝，以滿足最終產(chǎn)品的要求。

PCB應(yīng)用場景

1、在醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用

醫(yī)學(xué)的飛快進(jìn)步與電子行業(yè)快速發(fā)展是息息相關(guān)的，很多醫(yī)療設(shè)備都是單獨(dú)做基礎(chǔ)PCB，如pH計、心跳傳感器、溫度測量、心電圖機(jī)、腦電圖機(jī)、核磁共振成像儀、X射線機(jī)、CT掃描儀、血壓機(jī)、血糖水平測量設(shè)備等。

2、在工業(yè)設(shè)備中的應(yīng)用

PCB板廣泛的使用于制造業(yè)，特別是那些擁有高功率機(jī)械設(shè)備的行業(yè);這些設(shè)備靠高功率運(yùn)行且需要高電流的電路驅(qū)動。如電弧焊、大型伺服電機(jī)驅(qū)動器、鉛酸電池充電器、服裝棉花機(jī)等。

3、在照明中的應(yīng)用

LED燈和高強(qiáng)度LED，是安裝在基于鋁基板的PCB上;鋁具有吸收熱量并在空氣中消散的特性。

4、在汽車和航空航天工業(yè)中的應(yīng)用

其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通訊、電源、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)碼產(chǎn)品、工業(yè)控制、科教、航空航天和國防等高新科教領(lǐng)域。

需要注意的是，以上的制造流程是一個常見的流程，具體的步驟和流程可能會因制造廠家和產(chǎn)品類型的不同而有所差異。同時，制造PCB需要高度的專業(yè)技術(shù)和嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保最終產(chǎn)品的可靠性和性能。

PCB板的功能

1.電氣連接

PCB板上設(shè)計的銅線軌跡能夠連接各種電子元件，如電阻、電容和集成電路，形成完整的電路系統(tǒng)。這種高效的連接方式簡化了電路設(shè)計，提升了電路的可靠性。

元器件支撐

PCB板為元器件提供了穩(wěn)定的支撐，確保它們能夠緊湊排列。通過焊接等方式，元器件可以穩(wěn)固地安裝在PCB板上，提升設(shè)備的結(jié)構(gòu)完整性和便攜性。

電路保護(hù)

PCB板的絕緣材料能有效隔離電磁干擾，保護(hù)電路免受外界環(huán)境(如濕氣、灰塵等)的影響。這樣的保護(hù)設(shè)計延長了電子設(shè)備的使用壽命，尤其在惡劣的工業(yè)環(huán)境中表現(xiàn)尤為突出。

散熱功能

在高性能、高功耗的電子設(shè)備中，散熱問題尤為突出。PCB板上的金屬層，尤其是銅箔，經(jīng)過精心設(shè)計，成為了有效的散熱通道。它們能夠迅速吸收并分散電路工作時產(chǎn)生的熱量，防止元件因過熱而損壞。設(shè)計中可以增加銅箔厚度、優(yōu)化銅箔布局等，進(jìn)一步提升了PCB板的散熱效率。此外，還可以引入創(chuàng)新的散熱結(jié)構(gòu)，如散熱孔、散熱片等，這些設(shè)計不僅增強(qiáng)了散熱效果，還保持了PCB板的緊湊性和美觀性，為打造高性能、長壽命的電子設(shè)備提供了堅實(shí)的技術(shù)支持。

PCB的功能與應(yīng)用

PCB在電子設(shè)備中具有多種功能。一方面，它提供集成電路等各種電子元器件固定、裝配的機(jī)械支承，實(shí)現(xiàn)各元器件之間的布線和電氣連接或電絕緣，提供所要求的電氣特性;另一方面，還為自動焊接提供阻焊圖形，為元器件插裝、檢查、維修提供識別字符和圖形。

并且，在采用PCB后，同類印制板的一致性避免了人工接線的差錯，可實(shí)現(xiàn)電子元器件自動插裝或貼裝、自動焊錫、自動檢測，保證電子產(chǎn)品的質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率、降低成本，并便于維修。

如今，PCB被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)：

在LED照明領(lǐng)域，由于LED燈泡在使用時會產(chǎn)生較少的熱量，金屬芯PCB板被廣泛應(yīng)用。

在汽車行業(yè)，PCB用于引擎控制系統(tǒng)、音響系統(tǒng)、變速箱傳感器、數(shù)字顯示器等，確保汽車的正常運(yùn)行。

在航空航天領(lǐng)域，PCB需要能夠承受極端溫度和大量湍流的組件，要求輕質(zhì)且抗氧化。

在醫(yī)療行業(yè)，心臟監(jiān)護(hù)儀、耳鼻喉科診斷設(shè)備、CT掃描系統(tǒng)等都需要PCB的支持。

在軍事領(lǐng)域，PCB在極端條件下需要高度耐用且可靠，通過嚴(yán)格的測試過程以確保設(shè)計滿足高性能要求。