印刷電路板作為重要的電子部件,是電子元器件的支撐體。由于其在電子元器件領域的重要作用,因此被許多人成為“電子航母”。電子元器件領域的“電子航母”——印刷電路板變遷!快來和高新區電子產品代加工廠家慧亮技術員一起詳細了解一下吧。
印制電路板,是電子元器件電氣連接的提供者。它的發展已有100多年的歷史了;它的設計主要是版圖設計;采用電路板的主要優點是大大減少布線和裝配的差錯,提高了自動化水平和生產勞動率。
現在,通信產品、計算機和其他幾乎全部的電子產品,都使用了印刷電路。印刷電路技術的發展和完善,為改變世界面貌的發明——集成電路的問世,創造了條件。隨著科學技術的發展,印刷電路板被廣泛應用于軍工、通訊、醫療、電力、汽車、工業控制、智能手機、可穿戴等高新技術領域。
印刷電路的發明
印刷電路的發明人是奧地利的?!ぐ估?。艾斯勒是一名電氣工程師,學習過印刷技術。他在制造電路板時,仿照印刷業中的制版方法先畫出電子線路圖,再把線路圖蝕刻在一層銅箔的絕緣板上,不需要的銅箔部分被蝕刻掉,只留下導通的線路,這樣,電子元件就通過銅箔形成的電路連接起來。1936年,艾斯勒用這種方法成功地裝配了一臺收音機。
艾斯勒的發明受到美國軍方的重視,于是印刷電路首先被使用在近發引信上。近發引信是第二次世界大戰期間美國物理學家范艾倫發明的一種無線電引信,它安裝在高射炮彈上,使用時發射無線電波,只要目標進入殺傷范圍之內,反射的無線電波就能使炮彈引爆。這種引信要求把許多電子元件緊湊地安裝在體積很小的設備里,所以采用了印刷電路。盟軍使用的裝有近發引信的高射炮彈,給德國飛機以毀滅性的打擊,印刷電路從此為世人所知。
印刷電路的意義
印刷電路的好處是用不著在電路板上一次一次地進行焊接,免去了大量復雜的手工接線操作,而且能達到高精度,使電路板的生產效率、穩定性和利潤空間大大提高。印刷業可以將大的圖片縮小制版,印刷電路同樣也可以把電子線路圖縮小制版,從而為集成電路的產生準備了條件。今天,所有的計算機以及所有的電子產品,都使用了印刷電路。
印刷電路是把導體圖形用印制手段蝕刻或感光在一塊絕緣基板上,是使電子元件互相連接的一種電子電路。它已經可以使用自動繪圖儀迅速地把導體圖形直接描繪在玻璃版上制版,然后印刷出來。印刷電路使電子設備的批量生產變得簡單易行,使電子設備性能一致,質量穩定,結構緊湊。如果沒有印刷電路工藝,50年代以來的電子設備就不可能取得這樣大的進展。
線路板從發明至今,其歷史60余年。歷史表明:沒有線路板,沒有電子線路,飛行、交通、原子能、計算機、宇航、通信、家電……這一切都無法實現。
道理是容易理解的。芯片,IC,集成電路是電子信息工業的糧食,半導體技術體現了一個國家的工業現代化水平,引導電子信息產業的發展。而半導體(集成電路、IC)的電氣互連和裝配必須靠線路板。
印刷電路板的種類
按照線路板層數可分為單面板、雙面板、四層板、六層板以及其他多層線路板。
單面板
在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,導線則集中在另一面上。因為導線只出現在其中一面,所以這種PCB叫作單面板(Single-sided)。因為單面板在設計線路上有許多嚴格的限制(因為只有一面,布線間不能交叉而必須繞獨自的路徑),所以只有早期的電路才使用這類的板子。
雙面板
這種電路板的兩面都有布線,不過要用上兩面的導線,必須要在兩面間有適當的電路連接才行。這種電路間的“橋梁”叫做導孔(via)。導孔是在PCB上,充滿或涂上金屬的小洞,它可以與兩面的導線相連接。因為雙面板的面積比單面板大了一倍,雙面板解決了單面板中因為布線交錯的難點(可以通過導孔通到另一面),它更適合用在比單面板更復雜的電路上。
多層板
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。用一塊雙面作內層、二塊單面作外層或二塊雙面作內層、二塊單面作外層的印刷線路板,通過定位系統及絕緣粘結材料交替在一起且導電圖形按設計要求進行互連的印刷線路板就成為四層、六層印刷電路板了,也稱為多層印刷線路板。板子的層數并不代表有幾層獨立的布線層,在特殊情況下會加入空層來控制板厚,通常層數都是偶數,并且包含最外側的兩層。大部分的主機板都是4到8層的結構,不過技術上理論可以做到近100層的PCB板。大型的超級計算機大多使用相當多層的主機板,不過因為這類計算機已經可以用許多普通計算機的集群代替,超多層板已經漸漸不被使用了。因為PCB中的各層都緊密的結合,一般不太容易看出實際數目,不過如果仔細觀察主機板,還是可以看出來。
多層板所用的元件多為貼片式元件,其特點是:
1、與集成電路配合使用,可使整機小型化,減少整機重量;
2、提高了布線密度,縮小了元器件的間距,縮短了信號的傳輸路徑;
3、減少了元器件焊接點,降低了故障率,
4、增設了屏蔽層,電路的信號失真減少;
5、引入了接地散熱層,可減少局部過熱現象,提高整機工作的可靠性
采用印制板的主要優點是:
1、由于圖形具有重復性(再現性)和一致性,減少了布線和裝配的差錯,節省了設備的維修、調試和檢查時間;
2、設計上可以標準化,利于互換;
3、布線密度高,體積小,重量輕,利于電子設備的小型化;
4、利于機械化、自動化生產,提高了勞動生產率并降低了電子設備的造價。
印制板的制造方法可分為減去法(減成法)和添加法(加成法)兩個大類。目前,大規模工業生產還是以減去法中的腐蝕銅箔法為主。
5、特別是FPC軟性板的耐彎折性,精密性,更好的應用到高精密儀器上。(如相機,手機。攝像機等。)
來源:博維SMT
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