PCB印刷電路板之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

●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

●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?。?br />
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.

印刷電路板（Printed circuit board，PCB）幾乎會出現(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?，PCB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，那么該零件安裝時會用到插座（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，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。在阻焊層上另外會印刷上一層絲網(wǎng)印刷面（silk screen）。通常在這上面會印上文字與符號（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的種類

單面板（Single-Sided Boards）

我們剛剛提到過，在基本的PCB上，零件集中在其中一面，導(dǎo)線則集中在另一面上。因?yàn)閷?dǎo)線只出現(xiàn)在其中一面，所以我們就稱這種PCB叫作單面板（Single-sided）。因?yàn)閱蚊姘逶?a href=http://www.breakdownplastic.cn/pcb/ target=_blank class=infotextkey>設(shè)計(jì)線路上有許多嚴(yán)格的限制（因?yàn)橹挥幸幻?，布線間不能交*而必須繞獨(dú)自的路徑），所以只有早期的電路才使用這類的板子。

雙面板（Double-Sided Boards）

這種電路板的兩面都有布線。不過要用上兩面的導(dǎo)線，必須要在兩面間有適當(dāng)?shù)碾娐愤B接才行。這種電路間的「橋梁」叫做導(dǎo)孔（via）。導(dǎo)孔是在PCB上，充滿或涂上金屬的小洞，它可以與兩面的導(dǎo)線相連接。因?yàn)殡p面板的面積比單面板大了一倍，而且因?yàn)椴季€可以互相交錯（可以繞到另一面），它更適合用在比單面板更復(fù)雜的電路上。

多層板（Multi-Layer Boards）

為了增加可以布線的面積，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)，并且包含外側(cè)的兩層。大部分的主機(jī)板都是4到8層的結(jié)構(gòu)，不過技術(shù)上可以做到近100層的PCB板。大型的超級計(jì)算機(jī)大多使用相當(dāng)多層的主機(jī)板，不過因?yàn)檫@類計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以用許多普通計(jì)算機(jī)的集群代替，超多層板已經(jīng)漸漸不被使用了。因?yàn)镻CB中的各層都緊密的結(jié)合，一般不太容易看出實(shí)際數(shù)目，不過如果您仔細(xì)觀察主機(jī)板，也許可以看出來。

我們剛剛提到的導(dǎo)孔（via），如果應(yīng)用在雙面板上，那么一定都是打穿整個板子。不過在多層板當(dāng)中，如果您只想連接其中一些線路，那么導(dǎo)孔可能會浪費(fèi)一些其它層的線路空間。埋孔（Buried vias）和盲孔（Blind vias）技術(shù)可以避免這個問題，因?yàn)樗鼈冎淮┩钙渲袔讓印Ｃた资菍讓觾?nèi)部PCB與表面PCB連接，不須穿透整個板子。埋孔則只連接內(nèi)部的PCB，所以光是從表面是看不出來的。

在多層板PCB中，整層都直接連接上地線與電源。所以我們將各層分類為信號層（Signal），電源層（Power）或是地線層（Ground）。如果PCB上的零件需要不同的電源供應(yīng)，通常這類PCB會有兩層以上的電源與電線層。