PCB的認(rèn)識(shí)與制作工藝

摘 要：PCB（Printed Circuit Board）中文名稱為印刷電路板，又稱印制板，是電子產(chǎn)品的重要部件之一。在大型電子產(chǎn)品的研制過程中，影響電子產(chǎn)品成功的最基本因素之一是該產(chǎn)品的印制板的設(shè)計(jì)和制造。印制板的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量直接影響到整個(gè)電子產(chǎn)品的質(zhì)量和成本，甚至影響電子產(chǎn)品存市場音爭中的音爭力。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，印制板從單面板到雙面板、多層板，撓性板；印制板技術(shù)也由手工設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)制作工藝發(fā)展到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制作?，F(xiàn)在PCB的布線密度、精度和可靠性越來越高，并相應(yīng)縮小體積，減輕重量，從而保證了未來電子設(shè)備向大規(guī)模集成化和微型化的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：印制電路板（PCB）；印制電路；制造工藝

一、PCB基本知識(shí)

（1）PCB常用名詞：印制，采用某種方法，在一個(gè)表面上再現(xiàn)圖形和符號(hào)的工藝，通常稱為“印制”；印制線路，在基板上使用印制法做出的導(dǎo)電圖形，比如印制導(dǎo)線、焊盤等；覆銅板，由絕緣板和黏敷的銅箔組成，是印制板上電氣連接線的原始材料；印制電路板，印制電路或印制線路加工后的板子，簡稱PCB。

（2）元器件面與焊接面：為了將元器件固定在PCB上面，需要將它們的引線端子直接焊在布線上。在單面板上，元器件都焊在一面，導(dǎo)線則都處于另一面，所以就必須先在板子上鉆孔，使元件引線穿過單面板焊在另一面上。即兩面分別被命名為元器件面與焊接面。

二、PCB的類型

按印制電路的分布把PCB劃分為單面板、雙面板和多層板；按機(jī)械性能可以分為柔性版以及剛性板。

三、導(dǎo)線的印制

布線原則：走向盡可能取直，以近為佳；走線要平滑自然，連接處要用圓角；雙面板布線時(shí)，兩面導(dǎo)線要避免相互平行；公共地線布置在印制線路邊緣處；避免使用過多銅箔或者鏤空成柵格。

四、PCB的連接

在印制板之間或與其他元件之間需要用導(dǎo)線采用焊接的方法進(jìn)行連接。導(dǎo)線焊接時(shí)的注意事項(xiàng)：印制板上的焊點(diǎn)最好引到板的邊緣處；導(dǎo)線應(yīng)穿過印制板的穿線孔，并避免焊盤和印制導(dǎo)線直接受力，以及避免導(dǎo)線因中途移動(dòng)而發(fā)生折斷。

五、印制電路板的制造工藝

（1）手工制造印制電路板的工藝 手工制造PCB的一道基本工序是將設(shè)計(jì)好的PCB圖轉(zhuǎn)印到覆銅板上。最簡單的有效的方法——蝕刻法，利用防護(hù)性的抗蝕材料在覆銅板上形成圖形，不需要的銅箔隨化學(xué)腐蝕而被去掉。腐蝕結(jié)束后，將抗蝕層清洗掉，從而就能看到應(yīng)有圖形。

（2）工廠制作印制電路板的生產(chǎn)工藝 工廠生產(chǎn)印制電路板需要經(jīng)過繁雜的工序。在生產(chǎn)過程中，每項(xiàng)技術(shù)都有明確的操作方法，除制作底片外，孔金屬化及圖形電鍍蝕刻是生產(chǎn)的關(guān)鍵。印制電路原版底圖的制作方法：對(duì)印制電路板來說，用什么方法都必須滿足質(zhì)量要求的1：1原版底片，同時(shí)還要將原版底片翻新為生產(chǎn)底片，原版底片的來源有兩種，一種是制作照相底圖，拍照后得到原版底片，一種是利用計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)和光繪機(jī)直接繪出原版底片，PCB的印制及蝕刻及工藝：制抗蝕或電鍍的掩模圖形有兩種通用方法：絲網(wǎng)漏印法和感光干膜法。絲網(wǎng)漏印法一般用于批量較大、單精度低的單面或雙面PCB生產(chǎn)，便于自動(dòng)化。而感光干膜法主要是提高生產(chǎn)效率、簡化工藝、提高制板質(zhì)量等方面。

六、印制電路板的質(zhì)量檢驗(yàn)

（1）目視檢驗(yàn) 目視檢驗(yàn)是利用人的肉眼簡單的進(jìn)行一些檢查，如表面的凹痕、麻坑、劃痕等。更重要的是檢查焊孔是否在焊盤中心、導(dǎo)線圖形的完整性。

（2）過孔的連通性 針對(duì)多層電路板要進(jìn)行連通性檢驗(yàn)，目的是查明PCB圖形是否具有連通性。

（3）電路板的絕緣電阻 絕緣電阻是印制電路板絕緣部件對(duì)外加直流電壓所表現(xiàn)出的一種電阻。選擇兩根或多根間距緊密、絕緣的導(dǎo)線，先測量其間的絕緣電阻，在加濕熱一個(gè)周期（箱內(nèi)相對(duì)濕度約為100%，溫度約為45攝氏度，放置十個(gè)小時(shí)到兩天）后，置于室內(nèi)一小時(shí)，再測量它們之間的絕緣電阻。

（4）焊盤的可焊性 可焊性是用來測量元器件焊接到印制電路板上時(shí)焊錫對(duì)印制圖形的潤濕能力，一般用潤濕、半潤濕、不潤濕來表示。潤濕，焊料在導(dǎo)線和焊盤上可自由流動(dòng)及擴(kuò)展，形成粘附性連接。半潤濕，焊料先潤濕焊盤的表面，后因潤濕不當(dāng)，在焊盤一些不規(guī)則的地方形成了焊錫球。不潤濕，焊料在表面堆積，但并沒有和焊盤表面形成粘附性連接。

七、印制電路板的手工制作方法

手工自制印制電路板的方法主要有描圖法（用油漆）、貼圖法、銅箔粘貼法、刀刻法等。一般采用的是描圖法。描圖法的制作過程是：1.裁板，按實(shí)際尺寸裁剪覆銅板。2.清板，除去板的四周毛刺以及污垢。3.印圖，用復(fù)寫紙將以設(shè)計(jì)好的印制圖印在覆銅板上。4.描圖，用稀稠適中的調(diào)和漆進(jìn)行描圖，后置于室內(nèi)晾干。5.修整，趁油漆未完全干透進(jìn)行修整，覆銅板上的毛刺和多余的油漆刮掉。6.腐蝕，當(dāng)油漆干好后，把板放到腐蝕液中，待板表面需要腐蝕的地方完全腐蝕后，取出并用清水沖洗。7.除漆。先用刀片刮掉漆膜，再用香蕉水清除漆膜。8.打孔，對(duì)要求精度較高的孔，最好先打樣孔，打孔時(shí)用力不宜過大、過快，以免造成孔移位和折斷鉆頭。9.修板，用細(xì)砂紙清除板上的毛刺，再用碎布擦凈污物，用水沖洗后晾干。10.涂助焊劑，當(dāng)板晾干后，立即涂上松香水（松香酒精溶液）。

總之，PCB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(jì)形成點(diǎn)間連接及印制元件的印制板。印制電路板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。其下游產(chǎn)業(yè)涵蓋范圍相當(dāng)廣泛，涉及一般消費(fèi)性電子產(chǎn)品、信息、通信、醫(yī)療，甚至航天科技產(chǎn)品等領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類產(chǎn)晶的電子信息化處理需求逐步增強(qiáng)，新興電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，使PCB產(chǎn)品的用途和市場不斷擴(kuò)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王成安，龍立欽主編。電子工藝與實(shí)訓(xùn)簡明教程[M].北京：科學(xué)出版社

[2]任楓軒，李偉主編，PCB設(shè)計(jì)與制作[M]，機(jī)械工業(yè)出版社

[3]曾峰等編著，印刷電路板（PCB）設(shè)計(jì)與制作[M]，電子工業(yè)出版社

作者簡介

鄧杭（1995-），男，四川省武勝縣人，南充市順慶區(qū)西華師范大學(xué) 電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，本科生。

（作者單位：西華師范大學(xué)）