PCB的認識與制作工藝

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

關鍵詞：印制電路板（PCB）；印制電路；制造工藝

一、PCB基本知識

（1）PCB常用名詞：印制，采用某種方法，在一個表面上再現圖形和符號的工藝，通常稱為“印制”；印制線路，在基板上使用印制法做出的導電圖形，比如印制導線、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；按機械性能可以分為柔性版以及剛性板。

三、導線的印制

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，兩面導線要避免相互平行；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線采用焊接的方法進行連接。導線焊接時的注意事項：印制板上的焊點最好引到板的邊緣處；導線應穿過印制板的穿線孔，并避免焊盤和印制導線直接受力，以及避免導線因中途移動而發生折斷。

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計好的PCB圖轉印到覆銅板上。最簡單的有效的方法——蝕刻法，利用防護性的抗蝕材料在覆銅板上形成圖形，不需要的銅箔隨化學腐蝕而被去掉。腐蝕結束后，將抗蝕層清洗掉，從而就能看到應有圖形。

（2）工廠制作印制電路板的生產工藝 工廠生產印制電路板需要經過繁雜的工序。在生產過程中，每項技術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的關鍵。印制電路原版底圖的制作方法：對印制電路板來說，用什么方法都必須滿足質量要求的1：1原版底片，同時還要將原版底片翻新為生產底片，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，一種是利用計算機輔助系統和光繪機直接繪出原版底片，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：絲網漏印法和感光干膜法。絲網漏印法一般用于批量較大、單精度低的單面或雙面PCB生產，便于自動化。而感光干膜法主要是提高生產效率、簡化工藝、提高制板質量等方面。

六、印制電路板的質量檢驗

（1）目視檢驗 目視檢驗是利用人的肉眼簡單的進行一些檢查，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、導線圖形的完整性。

（2）過孔的連通性 針對多層電路板要進行連通性檢驗，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外加直流電壓所表現出的一種電阻。選擇兩根或多根間距緊密、絕緣的導線，先測量其間的絕緣電阻，在加濕熱一個周期（箱內相對濕度約為100%，溫度約為45攝氏度，放置十個小時到兩天）后，置于室內一小時，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焊錫對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，焊料在導線和焊盤上可自由流動及擴展，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，在焊盤一些不規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，用復寫紙將以設計好的印制圖印在覆銅板上。4.描圖，用稀稠適中的調和漆進行描圖，后置于室內晾干。5.修整，趁油漆未完全干透進行修整，覆銅板上的毛刺和多余的油漆刮掉。6.腐蝕，當油漆干好后，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，對要求精度較高的孔，最好先打樣孔，打孔時用力不宜過大、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定設計形成點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鍵互連件，任何電子設備或產品均需配備。其下游產業涵蓋范圍相當廣泛，涉及一般消費性電子產品、信息、通信、醫療，甚至航天科技產品等領域。隨著科學技術的發展，各類產晶的電子信息化處理需求逐步增強，新興電子產品不斷涌現，使PCB產品的用途和市場不斷擴展。

參考文獻

[1]王成安，龍立欽主編。電子工藝與實訓簡明教程[M].北京：科學出版社

[2]任楓軒，李偉主編，PCB設計與制作[M]，機械工業出版社

[3]曾峰等編著，印刷電路板（PCB）設計與制作[M]，電子工業出版社

作者簡介

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

（作者單位：西華師范大學）