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PCB线路板(印制线路板)知识总结

发布时间：

2025-02-20

PCB线路板（印制电路板），又称印刷电路板、印刷线路板，简称印制板...

一、简介

PCB线路板（印制电路板），又称印刷电路板、印刷线路板，简称印制板，英文简称PCB(printed circuit board )或PWB(printed wiring board)，以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔（如元件孔、紧固孔、金属化孔等），用来代替以往装置电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接。由于这种板是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷电路板”。习惯称“印制线路板”为“印制电路”是不确切的，因为在印制板上并没有“印制元件”而仅有布线。

二、基本组成

目前的电路板，主要由以下组成：

1，线路与图面(Pattern)：线路是作为原件之间导通的工具，在设计上会另外设计大铜面作为接地及电源层。线路与图面是同时做出的。

2，介电层(Dielectric)：用来保持线路及各层之间的绝缘性，也称为基材。

3，孔(Through hole / via)：导通孔可使两层次以上的线路彼此导通，较大的导通孔则做为零件插件用，另外有非导通孔(nPTH)通常用来作为表面贴装定位，组装时固定螺丝用。

4，防焊油墨(Solder resistant /Solder Mask)：并非全部的铜面都要吃锡上零件，因此非吃锡的区域，会印一层隔绝铜面吃锡的物质(通常为环氧树脂)，避免非吃锡的线路间短路。根据不同的工艺，分为绿油、红油、蓝油。

5，丝印（Legend /Marking/Silk screen)：此为非必要之构成，主要的功能是在电路板上标注各零件的名称、位置框，方便组装后维修及辨识用。

6，表面处理(Surface Finish)：由于铜面在一般环境中，很容易氧化，导致无法上锡(焊锡性不良)，因此会在要吃锡的铜面上进行保护。保护的方式有喷锡(HASL)、化金(ENIG)、化银(Immersion Silver)、化锡(Immersion Tin)、有机保焊剂(OSP)，方法各有优缺点，统称为表面处理。

三、发展简史

在印制电路板出现之前，电子元件之间的互连都是依靠电线直接连接而组成完整的线路。现在，电路面包板只是作为有效的实验工具而存在，而印制电路板在电子工业中已经成了占据了绝对统治的地位。

20世纪初，人们为了简化电子机器的制作，减少电子零件间的配线，降低制作成本等，于是开始钻研以印刷的方式取代配线的方法。三十年间，不断有工程师提出在绝缘的基板上加以金属导体作配线。

最成功的是1925年，美国的 Charles Ducas 在绝缘的基板上印刷出线路图案，再以电镀的方式，成功建立导体作配线。

直至1936年，奥地利人保罗·爱斯勒（Paul Eisler）在英国发表了箔膜技术，他在一个收音机装置内采用了印刷电路板；而在日本，宫本喜之助以喷附配线法“メタリコン法吹着配线方法(特许119384号)”成功申请专利。而两者中 Paul Eisler 的方法与现今的印制电路板最为相似，这类做法称为减去法，是把不需要的金属除去；而Charles Ducas、宫本喜之助的做法是只加上所需的配线，称为加成法。虽然如此，但因为当时的电子零件发热量大，两者的基板也难以配合使用，以致未有正式的使用，不过也使印刷电路技术更进一步。

1941年，美国在滑石上漆上铜膏作配线，以制作近接信管。

1943年，美国人将该技术大量使用于军用收音机内。

1947年，环氧树脂开始用作制造基板。同时NBS开始研究以印刷电路技术形成线圈、电容器、电阻器等制造技术。

1948年，美国正式认可这个发明用于商业用途。

20世纪50年代起，发热量较低的晶体管大量取代了真空管的地位，印刷电路版技术才开始被广泛采用。而当时以蚀刻箔膜技术为主流。

1950年，日本使用玻璃基板上以银漆作配线；和以酚醛树脂制的纸质酚醛基板（CCL）上以铜箔作配线。

1951年，聚酰亚胺的出现，便树脂的耐热性再进一步，也制造了聚亚酰胺基板。

1953年，Motorola开发出电镀贯穿孔法的双面板。这方法也应用到后期的多层电路板上。

印制电路板广泛被使用10年后的60年代，其技术也日益成熟。而自从Motorola的双面板面世，多层印制电路板开始出现，使配线与基板面积之比更为提高。

1960年，V. Dahlgreen 以印有电路的金属箔膜贴在热可塑性的塑胶中，造出软性印制电路板。1961年，美国的 Hazeltine Corporation 参考了电镀贯穿孔法，制作出多层板。

1967年，发表了增层法之一的“Plated-up technology”。

1969年，FD-R以聚酰亚胺制造了软性印制电路板。