印制电路的的基本概念与方法

一、印制电路的作用
印制电路是指在绝缘基材上，按预定设计，制成印制线路、印制元件或由两者结合而成的导电图形，计算机CPU电路如图1-4所示。

在绝缘基材上，提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路，不包括印制元件。

印制电路或者印制线路的成品板称为印制电路板或者印制线路板，亦称印制板，英文名称是Printed Circuit Board也有称(Printed Wiring Board)，缩写是PCB(PWB)。印制电路板是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机、通讯电子设备、军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了电气互连，都要使用印制板。在较大型的电子产品研究过程中，最基本的成功因素是该产品的印制板的设计、文件编制和制造。印制板的设计和制造质量直接影响到整个产品的质量和成本，甚至影响到商业竞争的成败。

印制电路板的基板一般是由绝缘、隔热、，并不容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，原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部分铜箔被蚀刻掉，留下来的铜箔就变成网格状的细小线路。这些线路被称做导线（Conductor Pattern），用来提供印制电路板上元器件的电路连接。印制电路板如图1-5所示。

为了将元器件固定在印制电路板上面，可将管脚直接焊在焊盘上。焊盘用于固定元器件引脚或引出连线、测试线等，焊盘有圆形、矩形等多种形状。在最基本的印制电路板（单面板）上，元器件都集中在其中一面，导线则都集中在另一面。这么一来就需要在板子上打洞，这样管脚才能穿过板子到另一面，所以元器件的管脚是焊接在另一面上的。因此，印制电路板的正反面分别被称为元器件面（Component Side）。与焊接面（Solder Side），如图1-6和图1-7所示。如果要将两块印制电路板相互连接，一般都会用到金手指（Gold Finger）的边接头（Edge Connector）。使连接器（Connector）弹片之间连接，进行压迫接触而导电互连。通常连接时，将其中一片印制电路上的金手指插进另一片印制电路上合适的插槽上（一般叫做扩充槽Slot）。由于金导电性好，在低温和高温下不会被直接氧化，不会生锈，而且电镀加工也非常容易，外观也好看，故电子工业的接点表面几乎都要选择电镀金。在计算机中，图形显示卡、声卡、网卡或是其他类似的界面卡，都是借助金手指（见图1-8）来与主机板连接的。

印制电路板在电子整机设备中的作用有：为晶体管、集成电路、电阻、电容、电感等元器件提供了固定和装配的机械支撑；实现晶体管、集成电路、电阻、电容、电感等元件之间的布线和电气连接、电绝缘来满足其电气特性；为电子装配工艺中元件的检查、维修提供了识别字符和图形，为波峰焊接提供了阻焊图形。

在电子整机设备中由于采用了印制电路板，避免了人工接线的差错，实现了自动插装、焊接和检测。从而保证了电子整机产品的质量和可靠性，还提高了劳动生产率，降低了生产成本，方便了维修。

二、印制电路板的分类
根据不同的目的，印制电路板有很多种分类方法。
1. 根据印制板基材强度分类
（1）刚性印制板（Ribid Printed Board）用刚性基材制成的印制板，如图1-9所示。

（2）柔性印制板（Flexible Printed Board）用柔性基材制成的印制板，又称软性印制板，如图1-10所示。

（2）刚柔性印制板（FIex-rigid Print Board）利用柔性基材，并在不同区域与刚性基材结合制成的印制板，如图1-11所示。

2. 根据印制板导电图形制作方法分类
（1）减成法印制板（Subtractive Board）采用减成法工艺制作的印制电路板。
（2）加成法印制板（Additive Board）采用加成法工艺制作的印制电路板。

3. 根据印制板基材分类
（1）有机印制板（Organic Board）常规印制板都是有机印制板，主要由树脂、增强材料和铜箔三种材料构成。树脂材料有酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、BT树脂等。
（2）无机印制板（Inorganic Board）即通常所说的厚薄膜电路，由陶瓷、金属铝等材料构成，无机印制板广泛用于高频电子仪器。

4. 根据印制板孔的制作工艺分类
（1）孔化印制板（Plating Through Hole Board）采用孔金属化工艺制作的印制板。
（2）非孔化印制板（Non-plating Through Hole Board）不采用孔金属化工艺制作的印制板。

5. 根据印制板导电结构分类
（1）单面印制板（Single-sided Print Board,SSB）是仅有一面有导电图形的印制电路板，如图1-12所示。因为导线只出现在其中一面，所以称这种印制电路板为单面印制板，简称单面板（Single-sided,SS）。单面板在设计线路上有许多严格的限制，因为只有一面，要求在布线时不能交叉而必须绕独自的路径，所以只有在简单的电路才予使用。

（2）双面印制板（Double-sided Print Board,DSB）两面上均有导电图形的印制板，如图1-13所示。这种电路板的两个面都有布线。不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的“桥梁”叫过孔（Via）。过孔是在印制电路板上充满或涂上金属的小洞，可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大一倍，而且布线可以互相交错（可以绕到另一面），更适合用在更复杂的电路上。

（3）多层印制板（Multilayer Print Board,MLB）由3层或3层以上导电图形与绝缘材料交替粘接在一起，层压而制成的印制板，简称多层板，要求层间导电图形按需要互相连接，如图1-14所示。

多层板经常使用数个双面板，并在每层板间放进一层绝缘层后粘牢（压合）。板子的层数就代表了独立的布线层的层数。通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两个层。大部分的计算机主机板都是4~8层的结构，不过技术上是可以做到近100层的。大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板。因为印制电路板中的各层都紧密地压合在一起，一般不太容易看出实际数目。

在双面板上过孔（Via），一定都是打穿整个板子的，但在多层板中，如果只想连接其中一些线路，那么过孔可能会浪费其他层的线路空间。埋孔（Buried Vias）和盲孔（Blind Vias）技术可以避免这个问题，因为其只穿透其中几层。盲孔是将几层内部印制电路与表面印制电路连接，不需穿透整个板子。埋孔则只连接内部的印制电路，所以仅从印制电路板的表面是看不到埋孔的。

在多层印制电路板中，整个层都直接连接地线与电源。所以将各层分类为信号层（Signal），电源层（Power）或是地线层（Ground）。如果印制电路上的零件需要不同的电源供应，通常这类印制电路会有两层以上的电源与电线层。

上述印制电路板的分类归纳见表1-1.

三、印制电路产业特点
印制电路产业是高技术、高投入、高风险、高利润产业。印制电路的制造技术集电子技术、计算机技术、光学技术、材料科学、自动控制技术、机械加工和印刷技术等多种学科和技术为一体。印制电路生产所用原材料和设备种类繁多，专业性强，工艺技术和设备更新换代快，生产环境要求高，一个年产一万平方米双面印制电路板厂投资额上千万元人民币。而且这一产品还是根据客户订单生产，完全受市场经济调节。

四、印制电路生产水平
双面和多层印制电路生产技术水平，是以大批量生产印制板，在2.54mm标准坐标网格交点上的两个盘之间，能布设导线的根数为标志的，其分类如下。

1 在两个焊盘间布设1根导线，导线宽度大于0.3mm，为低密度印制电路板。
2 在两个焊盘间布设2根导线，导线宽度大约为0.2mm，为中密度印制电路板。
3 在两个焊盘间布设4根导线，导线宽度为0.1~0.15，为高密度印制电路板。
4 在两个焊盘间布线4根及4根以上导线，导线宽度为0.05~0.08，为超高密度印制电路板。

上述标准（或称分类法），现在还基本适用，但也有些变化，如基本网格尺寸已突破了2.54。特别是表面贴装元器件中的塑封方形扁平组件（Plastic Quad Flat Pack,DQFP），引线中心距一般为0.63mm最小的是0.25mm。在如此小的引线间距内通过一条线，线宽、间距只能是0.08mm。目前，高密度组装的印制板，线宽、间距一般为0.13~0.10mm，有的达到0.08mm。将来有可能发展到0.06~0.05mm。从印制板的层数看，使用最多的还是4~6层，有的是10~20层。但对于高速运算的大型计算机，使用耐高温树脂层压板制造的多层印制板达到层。用玻璃陶瓷材料，超过60层。在增加层数的同时，追求薄型化。如4层板只有0.6~0.35mm,6层板为0.8~0.5mm。

以上提到的半导体元器件，不管是插装还是表面贴装，都是芯片经过穿衣戴帽（封装）以后，用锡焊的办法固定到印制板上。此外，还有两种形式，即把芯片用压焊的办法直接装在印制板上。一种是载芯片板（Chip On Board,COB），另一种是多芯片组件（Multichip Module,MCM）。

PCB资源网-线路板行业门户网站。提供PCB技术、PCB软件下载、PCB视频教程(Protel99se视频教程、powerpcb视频教程)、电路图等免费信息

本文地址：PCB资源网 - 印制电路的的基本概念与方法

（阅读次数：）