PCB印刷电路板简介

1、印制电路板印制电路板印制电路板电子100电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错，提高了自动化水平和生产劳动率。目录简介简介电路板拼板规范发展简史简介电路板拼板规范发展简史外观设计制造主要优点展开简介印制电路板，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，并实现之间的相互连接。由于这种板是采用电子印刷术制作的，故电路板的，因为在印制板上并没有“印制

2、元件”而仅有布线。电子部件，是电子元器件的支撑体。由于印刷电路板并非一般终端产品，因此在名称的定义上略为混乱， 例如：个人电脑用的母板，称为主板，而不能直接称为电路板，虽然主机板中有电路板的存在，但是并不相同，因此评估产业时两者有关却不能说相同。再譬如：因为有集成电路零件装载在电路板上，因而新闻媒体称他为 IC 板，但实质上他也不等同于印刷电路板。电路板拼板规范电路板 拼板宽度260mm（ SIEMENS 线）或300mm（FUJI）；果需要自动点胶， PCB125 mm180 mm拼板外形尽量接近正方形，推荐采用22、33、拼板；但要拼成阴阳板电路板 拼板的外框（夹持边）应采用闭环设计，确保

3、PCB拼板固在夹具上以后不会变形小板之间的中心距控制在 75 mm145 mm拼板外框与内部小板、小板与小板之间的连接点附近不能有大的器件或伸出的器件，且元器件与 PCB 板的边缘应留有大于 0.5mm 的空间，以保证切割刀具正常运行在拼板外框的四角开出四个定位孔，孔径4mm0.01mm；孔的强度适中，保证在上下板过程中不会断裂；孔径及位置精度要高，孔壁光滑无毛刺电路板 拼板内的每块小板至少要有三个定位孔，3孔径6 边缘定位孔 1mm用于 电路板 的整板定位和用于细间距器件定位的基准符号，原则上间距小于 065mm的QFP应在其对角位置设置；用于拼版电路板的定基准符号应成对使用，布置于定位要素

4、的对角处。设置基准定位点时，通常在定位点的周围留出比其大1.5 mm的无阻焊区发展简史印制电路板的发明者是奥地利人保罗爱斯勒 （Paul Eisler收音机装置内采用了印刷电路板。 1943美国人将该技术大量使用于军用收音机内。 194820 世纪 50 年代中期起，印刷电路板技术才开始被广泛采用。在印制电路板出现之前，电子元器件之间的互连都是依靠电线直接接实现的。而现在，电路 面包板只是作为有效的实验工具而存在；印刷电路板在电子工业中已经占据了绝对统治的地位。外观裸板（上头没有零件）也常被称为 印刷线路板 Printed Wiring Board（PWB）。板子本身的 基板是由绝缘隔热、并不

5、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， 而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部份就变成网状的细小线路（conductor pattern）或称布线，并用来提供 PCB上零件的电路连接。PCB（ soldermask）是绝缘的防护层，可以保护铜线，也可以防止零件被焊到不正确的地方。在阻焊层上还会印刷上一层丝网印刷面（ silk screen）印上文字与符号（大多是白色的），以标示出各零件在板子上的位置。丝网印刷面也被称作图标面（ legend）。在制成最终产品时，其上会安装 二极管件（电阻连接器等）及其他各种各样的电子零件。借着导线连通，可

6、以形成电子讯号连结及应有机能。设计功能。印刷电路板的设计主要指版图设计，需要考虑外部连接的布局、内部金属连线和通孔的优化布局、电 磁等各种因素。优秀的版图设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能和散热性能。简单的版图设计可以用手工实现，复杂的版图设计需要借助算机辅助设计（CAD）实现。地线设计在PCB法。如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分干扰问题。电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地（屏蔽地）、数字地（逻辑地）和仿真地等。在地线设计中应注意以下几点 :正确选择单点接地与多点接地低频电路中， 信号的工作频率小于 1MHz ，它的布线和 器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干

7、扰影响较大，因而应采用一点接地。当信号工作频率大于 10MHz 时，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就近多点接地。当工作频率在110MHz时，如果采用一点地，其地线长度不应超过波长的 1/20，否则应采用多点接地法。将数字电路与仿真电路分开电路板上既有高速逻辑电路，又有 两者的地线不要相混，分别与电源端地线相连。要尽量加大线性电路的接 地面积。 3. 尽量加粗接地线若接地线很细，接地电位则随 电流的变化而变化，致使电子设备的定时信号电平不稳，抗 噪声性能变坏。因此应将接地线尽量加粗，使它能通过三位于印制电路板的允许电流。如有可能，接地线的宽度应大于3mm4. 将接地线构成死循环

8、路设计只由数字电路组成的印制电路板的地线系统时，将接地线做成死循环路可以明显的提高抗噪声能力。其原因在于:印制电路板上有很多集电路组件，尤其遇有耗电多的组件时，因受接地线粗细的限制，会在地结上产生较大的电位差，引起抗噪声能力下降，若将接地结构成环路，则会缩小电位差值，提高电子设备的抗噪声能力。高速多层在电子产品趋于多功能复杂化的前题下，集成电路元件的接点距离随 之缩小，信号传送的速度则相对提高，随之而来的是接线数量的提高、点 间配线的长度局部性缩短，这些就需要应用高密度线路配置及微孔技术来 达成目标。配线与跨接基本上对单 双面板而言有其达成的困难，因而电板会走向多层化，又由于讯号线不断的增加，

9、更多的电源层与接地层就为 设计的必须手段，这些都促使从层印刷电路板（Multilayer Printed Circuit Board）更加普遍。对于高速化讯号的电性要求，电路板必须提供具有交流电特性的阻控制、高频传输能力、降低不必要的辐射（EMI）等。采用 Stripline、Microstrip 的结构，多层化就成为必要的设计。为减低讯号传送的品质问题，会采用低介电质系数、低衰减率的 绝缘材料，为配合电子元件构装的小型化及阵列化，电路板也不断的提高密度以因应需求。BGA (BallGridArray)CSP (Chip Scale Package) 、DCA (Direct ChipAtta

10、chment) 等组零件组装方式的出现，更促印刷电路板推向前所未有的高密度境界。凡直径小于 150um（ Microvia），种微孔的几何结构技术所作出的电路可以提高组装、空间利用等等的效益， 同时对于电子产品的小型化也有其必要性。对于这类结构的电路板产品，业界曾经有过多个不同的名称来称呼这样的电路板。例如：欧美业者曾经因为制作的程序是采用序列式的建构方式，因此将这类的产品称为 SBU （Sequence Build UpProcess）为“序列式增层法”。至于 日本业者，则因为这类的产品所制作出来的孔MVP（Micro Via Process,一般翻译为“微孔制程”。也有人因为传统的 多层板

11、(MultilayerBoard), 因此称呼这类的电路板为 BUM (Build Up Multilayer Board),制造拼版PCB设计完成因为 PCB板形太小，不能满足生产工艺要求，或者一个产品由几块 PCB 组成，这样就需要把若干小板拼成一个面积符合生产要求的大板，或者将一个产品所用的多个PCB拼在一起而便于生产电装。前者类似于邮票板，它既能够满足 PCB生产工艺条件也便于 元器件电装，在使时再分开，十分方便；后者是将一个产品的若干套PCB板拼装在一起，这样便于生产，也便于对一个产品齐套，清楚明了。光绘图数据的生成PCB菲林底版。早期制作菲林底版时，需要先制作出菲林底图，然后再利用

12、底图进行照相或翻版。底图的 精度求的一致，并且应该考虑对生产工艺造成的偏差进行补偿。底图可由客户工绘制、贴图和 CAD制图。随着计算机技术的发展，印制板CAD技术得极大的进步，印制板生产工艺水平也不断向多层，细导线，小孔径，高密度方向迅速提高，原有的菲林制版工艺已无法满足印制板的设计需要，于光绘技术。使用光绘机可以直接将 CADPCB，控制光绘机利用光线直接在底片上绘制图形。然后经过显影、定影得到菲林底版。使用光绘技术制作的印制板菲林底版， 速度快，精度高，质量好，而且避免了在人工贴图或绘制底图时可能出现的人为错误，大大提高了工作效率，缩短了印制板的生产周期。激光光绘构不同可以分为平板式、内滚

13、桶（Internal Drum和外滚桶（External Drum）。光绘机使用的标准数据格式是 Gerber-RS274 格式，也是印制板设计生产行业的标准数据格式。 Gerber格式的命名引用自光绘机设计生产的先驱者-美国Gerber公司。光绘图数据的产生，是将 CAD软件产生的设计数据转化称为光绘数据（多为 Gerber数据），经过 CAM系统进行修改、编辑，完成光绘预处理（拼版、 镜像等），使之达到印制板生产工艺的要求。然后将处理完的数据送入光绘机，由光绘机的光栅（Raster）图象数据处理器转换成为光栅数据，此光栅数据通过高倍快速压缩还原算法发送至激光光绘机，完成光绘。光绘数据格式光

14、绘数据格式是以向量式光绘机的数据格式 Gerber来的，并对向量式光绘机的数据格式进行了扩展，并兼容了 HPGLAutocad DXFTIFF 等专用和通用图形数据格式。一些 CAD开发厂商还对 Gerber以下对Gerber数据作一简单介绍。 Gerber 数据的正式名称为 Gerber RS-274格式。向量式光绘机码盘上的每一种符号，在Gerber数据中，均有一相应的 D码（D-CODE）。这样，光绘机就能够通过 D码来控制、选择码盘，绘制出相应的图形。将 D码和D码所对应符号的形状，尺寸大小进行列表，即得到一 D码表。此 D码表就成为从 CAD设计，到光绘机利用此数据进行光绘的一个桥梁。用户在提供Gerber光绘数据的同时，必须提供相应的D码表。这样，光绘机就可以依据 D码表确定应选用何种符号盘进行曝光，从而绘制出正确的图形。在一个D码表中，一般应该包括 D码，个D码所对应码盘的形状、尺寸、以及该码盘的曝光方式。高密度印刷线路板的功能测试更密集的 PCB、更高的总线速度以及模