一、印刷電路板(Printed circuit board,PCB)
PCB是印刷電路板(即Printed Circuit Board)的簡稱。又稱印制電路板、印刷線路板,由于它是采用電子印刷術(shù)制作的,故被稱為“印刷”電路板。印刷電路板是組裝電子零件用的基板,是在通用基材上按預(yù)定設(shè)計形成點間連接及印制元件的印制板。該產(chǎn)品的主要功能是使各種電子零組件形成預(yù)定電路的連接,起中繼傳輸?shù)淖饔,是電子產(chǎn)品的關(guān)鍵電子互連件,有“電子產(chǎn)品之母”之稱。PCB作為電子零件裝載的基板和關(guān)鍵互連件,任何電子設(shè)備或產(chǎn)品均需配備。
二、
PCBA加工的制造原理
我們打開通用電腦的健盤就能看到一張軟性薄膜(撓性的絕緣基材),印上有銀白色(銀漿)的導(dǎo)電圖形與健位圖形。因為通用絲網(wǎng)漏印方法得到這種圖形,所以我們稱這種印制線路板為撓性銀漿印制線路板。而我們?nèi)ル娔X城看到的各種電腦主機板、顯卡、網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器、聲卡及家用電器上的印制電路板就不同了。它所用的基材是由紙基(常用于單面)或玻璃布基(常用于雙面及多層),預(yù)浸酚醛或環(huán)氧樹脂,表層一面或兩面粘上覆銅簿再層壓固化而成。這種線路板覆銅簿板材,我們就稱它為剛性板。再制成印制線路板,我們就稱它為剛性印制線路板。單面有印制線路圖形我們稱單面印制線路板,雙面有印制線路圖形,再通過孔的金屬化進行雙面互連形成的印制線路板,我們就稱其為雙面板。如果用一塊雙面作內(nèi)層、二塊單面作外層或二塊雙面作內(nèi)層、二塊單面作外層的印制線路板,通過定位系統(tǒng)及絕緣粘結(jié)材料交替在一起且導(dǎo)電圖形按設(shè)計要求進行互連的印制線路板就成為四層、六層印制電路板了,也稱為多層印制線路板。現(xiàn)在已有超過100層的實用印制線路板了。
三、PCB的生產(chǎn)過程
PCBA加工的生產(chǎn)過程較為復(fù)雜,它涉及的工藝范圍較廣,從簡單的機械加工到復(fù)雜的機械加工,有普通的化學(xué)反應(yīng)還有光化學(xué)電化學(xué)熱化學(xué)等工藝,計算機輔助設(shè)計CAM等多方面的知識。而且在生產(chǎn)過程中工藝問題很多而且會時時遇見新的問題而部分問題在沒有查清原因問題就消失了,由于其生產(chǎn)過程是一種非連續(xù)的流水線形式,任何一個環(huán)節(jié)出問題都會造成全線停產(chǎn)或大量報廢的后果,印刷線路板如果報廢是無法回收再利用的,工藝工程師的工作壓力較大,所以許多工程師離開了這個行業(yè)轉(zhuǎn)到印刷線路板設(shè)備或材料商做銷售和技術(shù)服務(wù)方面的工作。
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.
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.在最基本的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.因為如此,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.
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上的金手指插進另一片PCB上合適的插槽上(一般叫做擴充槽Slot).在計算機中,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板連接的.
PCB上的綠色或是棕色,是阻焊漆(solder mask)的顏色.這層是絕緣的防護層,可以保護銅線,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(legend).
印刷電路板將零件與零件之間復(fù)雜的電路銅線,經(jīng)過細致整齊的規(guī)劃后,蝕刻在一塊板子上,提供電子零組件在安裝與互連時的主要支撐體,是所有電子產(chǎn)品不可或缺的基礎(chǔ)零件。
印刷電路板以不導(dǎo)電材料所制成的平板,在此平板上通常都有設(shè)計預(yù)鉆孔以安裝芯片和其它電子組件。
PCBA加工組件的孔有助于讓預(yù)先定義在板面上印制之金屬路徑以電子方式連接起來,將電子組件的接腳穿過PCB后,再以導(dǎo)電性的金屬焊條黏附在PCB上而形成電路。