印制电路板简介
印制电路板简介
为了适应无线通信的发展，印制电路板的电磁性能需要进一步
提高，以减小信号损失和干扰。
高可靠性和耐久性
03
在航空航天、医疗等领域，印制电路板的可靠性和耐久性要求
极高，需要不断提高其性能以满足这些领域的需求。
多功能化
集成化
印制电路板将趋向于集成更多的功能模块，实现更复杂的功能。例如，将传感器、处理 器、存储器等集成在一块印制电路板上，以实现更智能化的应用。
基站
通信基站中的印制电路板 负责信号的处理和传输。
网络设备
路由器、交换机等网络设 备内部都装有印制电路板 。
航空航天Βιβλιοθήκη 飞机印制电路板在飞机中用于控制各种系统，如导航系统、飞行 控制系统等。
卫星
卫星中的印制电路板用于信号处理、控制和电源管理等功能 。
汽车电子
发动机控制
印制电路板用于控制汽车发动机 的工作，提高燃油效率和减少排
印制电路板简介
汇报人： 2024-01-05
目录
• 印制电路板的基本概念 • 印制电路板的应用领域 • 印制电路板的发展历程 • 印制电路板的未来趋势 • 印制电路板的生产流程
01
印制电路板的基本概念
定义与功能
定义
印制电路板（PCB）是一种用于 实现电子元器件之间电气连接的 基板，通过印刷导电线路和元件 焊盘实现电路的组装。
这一过程通常使用物理或化学方 法，如电镀、光刻等，以确保线
路的精确度和导电性能。
外层线路制作
01
外层线路是位于印制电路板表面的电路，与内层线 路一起实现电路的功能。
02
外层线路制作是在已经处理好的基材表面涂覆导电 材料，形成所需的电路图案。
03
与内层线路制作类似，这一过程也使用了物理或化 学方法，以确保线路的精确度和导电性能。
什么是印制电路板(PCB)
什么是印制电路板(PCB)
什幺是印制电路板
PCB的发展历史
印制电路板的发明者是奥地利人保罗·爱斯勒（Paul Eisler），他于1936年在一个收音机
装置内采用了印刷电路板。
1943年，美国人将该技术大量使用于军用收音机内。
1948年，美国正
式认可这个发明用于商业用途。
自20世纪50年代中期起，印刷电路版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连接实现的。
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。
印制电路板(PCB)的定义。
什么是印制电路板？在电子设备中有何用
1.什么是印制电路板？它在电子设备中有何作用？答：印制电路板简称PCB，又称印刷电路板。
它是以一定尺寸的绝缘板为基材，以铜箔为导线，经特定工艺加工，用一层或若干层导电图形及设计好的孔，来实现元器件间的电气连接关系。
作用：实现电器间电器的连接；提供必要的机械支撑，提供电路的电气连接并用标记符号把板上所安装的各个元件标注出来，以便于插件、检查及调试。
4.焊盘和过孔有何区别？焊盘的作用是防止焊锡，连接导线和元器件的引脚。
而过孔是对于双层板和多层板，个信号层间是绝缘的，需在个信号层有连接关系的导线的交汇处钻一个孔，并在钻孔后的基材壁上淀基金属，以实现不同导电层之间的电器连接。
5.可视栅格(Visible Grid)、捕捉栅格(Snap Grid)、元件栅格(Component Grid)和电气栅格(Electricai Grid)有何区别？可视栅格是系统提供的一种在屏幕上可见的栅格。
通常可视栅格的间距为一个捕捉栅格的距离或是其倍数。
电器栅格主要是为了支持PCB的布线功能而设置的特殊栅格。
捕捉栅格用于捕捉栅格、元件移动栅格光标移动的间距。
7.在PCB99SE中如何设置单位制？在英文输入法下，P键可实现8.在绝对原点与相对原点有何不同？为什么要设置当前原点？在PCB编辑器中，系统已经定义了一个坐标系，绝对原点位于电路板的左下角，一般在工作区的左下角附近设计印制电路板。
用户可根据需要自己定义坐标系，只需设置用户坐标原点，该坐标原点就是当前原点或相对原点。
执行菜单命令Edit|Origin|set,将光标移动要设置为新坐标原点的位置，单击左键，即可设置新的坐标原点。
若要恢复到绝对坐标原点，执行菜单命令Edit|Origin|set即可。
印制电路板的分类
印制电路板的分类印制电路板（Printed Circuit Board，简称PCB）是电子设备中不可或缺的组成部分，其功能是提供电子元器件的连接和支持。
根据不同的特点和用途，PCB可以分为多种分类。
本文将从不同的角度介绍印制电路板的分类。
一、按照层数分类1. 单层PCB：单层PCB是最简单的PCB结构，只有一层铜箔，元器件只能安装在一侧。
单层PCB适用于简单的电路，成本较低，但布线受限制，只适用于较为简单的应用。
2. 双层PCB：双层PCB在基板上有两层铜箔，通过通过孔连接两层，元器件可以安装在两侧。
双层PCB适用于大部分中等复杂度的电路设计，成本适中，布线灵活性较高。
3. 多层PCB：多层PCB基板上有三层或三层以上的铜箔，通过层与层之间的内层连接来实现信号传输。
多层PCB适用于高密度和高性能的电路设计，能够提供良好的电磁兼容性和较高的布线密度。
二、按照材料分类1. 刚性PCB：刚性PCB使用刚性的基材，如玻璃纤维增强复合材料（FR-4），具有高强度和稳定性。
刚性PCB广泛应用于消费电子、通信设备等领域。
2. 柔性PCB：柔性PCB使用柔性的基材，如聚酰亚胺（PI），具有弯曲性和可折叠性。
柔性PCB适用于需要弯曲或折叠的场景，如移动设备、汽车电子等。
3. 刚柔结合PCB：刚柔结合PCB结合了刚性PCB和柔性PCB的特点，既有高强度和稳定性，又具备弯曲和折叠的能力。
刚柔结合PCB适用于需要同时满足刚性和柔性需求的应用，如医疗设备、航空航天等。
三、按照特殊工艺分类1. 高频PCB：高频PCB是专为高频电路设计而优化的PCB，具有较低的介电常数和损耗，能够提供更好的信号传输性能。
高频PCB 广泛应用于无线通信、雷达、卫星导航等领域。
2. 高温PCB：高温PCB采用耐高温的基材和特殊的阻燃材料，能够在高温环境下保持稳定性和可靠性。
高温PCB适用于电力电子、汽车电子等高温环境下的应用。
3. 厚铜PCB：厚铜PCB使用较厚的铜箔，能够承受较大的电流和热量，适用于高功率电子设备。
PCB(印制电路板)及PCB油墨概要
树脂 反应性稀释剂 无机、有机填充剂
颜料 染色物 光引发剂、固化剂 粘度调节剂
2.3、组成1：主体树脂1
1、耐蚀刻油墨主体树脂
由于显影时油墨化学结构反应：
Na2 CO3 +
COOH 树脂 COOH
NaHCO3 +
COO N- a +
树脂 COO -Na+
通常，耐蚀刻油墨主体树脂含有大量双键的同时还含有-COOH， 酸值高达100-200mgKOH/g以上。
黄色 蓝色
黑色
红色
深绿色
咖啡色
金黄色
浅绿色
2.8、组成4：溶剂
PCB油墨中有机溶剂含量一般在10-15%，起到调节油墨粘度作用； 高沸点环保：DBE、DCAC、四甲苯、二乙二醇二甲基醚等； 油墨中的有机溶剂添加量必须严格管控，过多烘烤时间延长、 附着力差，过少油墨粘度太高印刷操作困难。
2.9、注意事项1
一、油墨厚度： 标准油墨厚度：10 – 25 微米 (线路面油墨，固化后测量)； 油墨厚度太薄 (10微米以下)： 耐热性、耐酸碱性及铅笔硬度等降低，油墨容易出现剥落； 油墨厚度太厚 (25微米以上)： 侧蚀扩大； 溶剂难以在预烘工序时挥发，容易出现黏曝光底片及曝光后出现菲林压痕； 耐热性、耐酸碱性、耐镀金性等降低。
2.10、注意事项2
二、曝光量需要随油墨厚度而调整： 油墨厚 – 曝光量高； 油墨薄 – 曝光量低。 如曝光能量不足时： 侧蚀扩大。 油墨剥落。 显影后，油墨表面白化。 三、预烤不足时，将有下列情况发生： 油墨表面干燥不足，曝光时会粘曝光底片，或油墨面出现曝光压痕。 显影时油墨容易被显影药液侵蚀，侧蚀因而扩大，容易出现油墨脱落问题，严重时更
基材开料、磨边、清洗 电脑检测 冲压成型
印制电路板(PCB)的设计与制作
Rb1
Rc
C2
V C1
ebc
C3
Rb2 Re1
C2
元器件图形
印制板图
2. 印制电路板发展过程
印制电路板随着电子元器件的发展而发展， 由此可以分为下面几个发展阶段：
● 电子管分立器件
导线连接
● 半导体分立器件
单面印刷板
● 集成电路
双面印刷板
● 超大规模集成电路
多层印刷板
2. 印制电路板发展过程
电子管体积大、重量重、耗电高,使用 导线连接。
1. PCB的分类
按孔导通状态分：埋孔板，盲孔板，通孔板
盲孔 Blind Via 盲孔 Blind Via
埋孔 Buried Via
通孔 Drilled Through Via
1. PCB的分类
按成品软硬区分 ：
▪ 硬板 Rigid PCB (刚性板） ▪ 软板 Flexible PCB （挠性板） 见左下图 ▪ 软硬板 Rigid-Flex PCB （刚挠结合板）见右下图
电解电容
电阻 接线端子
2. 印制电路板发展过程
相对于电子管，半导体器件体积小、重量 轻、耗电小、排列密集适用于单面印制板
电子管
三极管
电阻
电解电容
2. 印制电路板发展过程
焊接面（底层）
单面板
元件面（顶层）
2. 印制电路板发展过程
集成电路的出现使布线更加复杂，此时单面 板已经不能满足布线的要求，由此出现了双面 板——双面布线。
显示器 端口
内存插槽 硬盘端口
电源端口
PCI插座 软驱端口
电源开关、指示灯等端口
3. 确认元器件安装方式
① 表面贴装 ② 通孔插装
006印制电路板概述
图5.17 放置工具栏
3．元件布置工具栏
元件布置工具栏是通过执行
“View\Toolbars\component Placement”菜 单命令，来进行打开或关闭的。打开的元件布置工具栏
如图5.18所示。该工具栏方便了元件排列和布局。
图5.18 元件布置工具栏
4．查找选取工具栏
查找选取工具栏是通过执行“ View\Toolbars\Find Selections”选项 来进行打开或关闭的。打开的查找选 取工具栏如图5.19所示。该工具栏方便选择原来所选择的 对象。
图5.9 印制电路板编辑窗口
图5.10 “Import File”对话框
5.2.3 保存PCB文件
保存PCB文件的方法有多种： 执行菜单命令“File\save”，保存PCB文件； 单击工具栏中的保存按钮，保存当前正编辑的PCB 文件； 执行菜单命令“File\Save All”，保存所有文件。 另外，Protel 99 SE还可以将PCB文件存为其他格式 的文件。存为其他格式的PCB图可按以下步骤： （1）打开PCB文件； （ 2 ） 执 行 菜 单 命 令 “ File\Export…”， 屏 幕 上 会 弹 出 “Export File”对话框，如图5.11所示。 （3）单击“保存类型”栏右边的下拉按钮，出现图5.12 所示的下拉式菜单。 （4）选择一种要保存的格式，并指定文件名和路径，单 击“保存”按钮，即可存为其他格式的文件。
图5.13 确认对话框
5.3 PCB编辑器的工具栏及视图管理
5.3.1 PCB编辑器的工具栏
Protel 99 SE 为 PCB 设 计 提 供 了 4 个 工 具 栏 ， 包 括
Main Toolbar（主工具栏）、Placement Tools （放置工具栏）、Component Placement（元件 布置工具栏）和Fink Selections（查找选取工具 栏）。 1．主工具栏 该工具栏为用户提供了缩放、选取对象等命令按钮 ，如
计算机辅助电路设计Protel第4章印制电路板设计基础
布局设计
元件布局
根据确定的布局方案，将元件放置在 电路板上。
电源/接地设计
合理规划电源和接地网络，确保电路 板的电气性能和稳定性。
布线设计
布线规则设置
根据电路性能要求和布线策略，设置合适的布线规则。
自动布线
利用自动布线工具，完成电路板的布线设计。
后期处理
检查与修正
对完成的布线设计进行检查，修正可 能存在的错误和缺陷。
计算机辅助电路设计protel第4章 印制电路板设计基础
目 录
• 印制电路板概述 • 印制电路板设计流程 • 印制电路板设计规则 • 印制电路板设计软件Protel
01 印制电路板概述
印制电路板的基本概念
印制电路板（PCB）是一种用于实现电子电路连接和功能的印刷电路基板，它由绝 缘材料制成，表面覆盖有导电线路，通过印刷、光刻等工艺实现电子元件之间的连 接。
支持3D视图和动画演示，方 便用户进行电路板设计和分 析。
提供丰富的元件库和封装库， 方便用户进行元件选择和放 置。
支持与外部工具集成，如 CAM、FPGA等，方便用户 进行后期处理和生产。
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感谢您的观看
02 印制电路板设计流程
前期准备
需求分析
明确电路板的功能需求，分析电 路原理图，确定电路板尺寸、层 数等基本参数。
资料收集
收集相关标准、规范和行业最佳 实践，了解PCB制造工艺和材料 特性。
规划设计
确定布局
根据电路原理图和实际需求，规划电路板上的元件布局。
确定布线策略
根据电路板的复杂程度和实际需求，确定合适的布线策略。
电磁兼容性规则
抑制电磁干扰
通过采取适当的屏蔽、滤波等措施，降低电 磁干扰对电路的影响。
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2. 1909年，酚醛树脂+纸或布; 3. 1913年，采用蚀刻金属箔制作导线; 4. 1920年，酚醛层压板应用; 5. 1920~1930 重点是线路的制作技术 方法有喷涂、电镀、冲压、浇铸; 6. 1930~1935 出现环氧树脂及两面布线; 7.1936~1940 出现印刷电路 Paul Eisler（保罗·爱斯勒 ）制造了第一块现
印制电路板简介
2
二、芯片的封装技术的发展：
芯片的封装技术已经历了好几代的变迁，从 DIP、QFP、BGA到CSP再到MCM.
印制电路板简介
3
三、流程介绍：
客户资料
市场审核
市场报价
压合
多层板流程
黑氧化
内层图形
双面板流程
钻孔
沉铜加厚
外层图形
签定合同
资料处理
开料
生产指示
阻焊/文字
表面处理
包装出货
终检ＦＱＣ
印制电路(线路)板
印制电路板简介
0
一、印制电路的发展历程
1. 1903年Mr. Albert Hanson首创利用“线路 ”(Circuit)观念应用于电话交换机系统。 它是用金属箔予以切割成线路导体，将 之粘着于石蜡纸上，上面同样贴上一层石蜡 纸，成了现今PCB的机构雏型。见下图;
印制电路板简介
鍍金手指 HOT AIR LEVELING
G/F PLATING
测试
ELECTRICAL TEST
外观检查
VISUAL INSPECTION
出貨前檢查
FQC
包裝出貨
PACKING&SHIPPING 印制电路板简介
印刷绿油
S/M COATING
显影
DEVELOPING
化学镍金
E-less Ni/Au
預烤
显影
DEVELOPING
黑化处理
BLACK OXIDE
5
(2) 外层 制作流程
钻孔
DRILLING
化学铜
P.T.H.
外层制作
OUTER-LAYER
全板电镀
PANEL PLATING
外层干 膜
OUTERLAYER IMAGE
TENTING PROCESS
二次銅及鍍锡
PATTERN PLATING
沉铜
前處理
PRELIMINARY TREATMENT
去膜
STRIPPING
6
OSP /沉锡/银
( 3 ) 阻焊及表面处理制作流程
檢查
INSPECTION
阻焊
LIQUID S/M
前處理
PRELIMINARRE
印文 字
SCREEN LEGEND
表面处理
成型
FINAL SHAPING
11. 外层线路贴膜
12. 外层线路曝光
印制电路板简介
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典型多层板制作流程 - MLB
13. 外层线路(显影)
14. 图电及镀锡
印制电路板简介
14
典型多层板制作流程 - MLB
15. 褪 膜
16. 蚀 刻
印制电路板简介
15
典型多层板制作流程 - MLB
17. 褪 錫
18. 阻焊(绿油)
印制电路板简介
16
典型多层板制作流程 - MLB
19. 表面处理(浸金/噴錫)
印制电路板简介
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印制电路板简介
18
干膜制作流程
基板
贴膜
贴膜后
曝光 去膜
显影
蚀刻
印制电路板简介
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COMP S0LD. COMP S0LD.
典型之多層板疊板及壓合結構
壓合機之熱板
疊合用之鋼板
CpOrPePpErRegFOIL 0.5 OZ
TphrienprCeogre ,FR-4
Thin Core ,FR-4 prepreg
COPPER FOIL 0.5 OZ
.
疊合用之鋼板
.
.
疊合用之鋼板
CpOrPePpErRegFOIL 0.5 OZ
TprheipnreCgore ,FR-4
Thin Core ,FR-4 prepreg
COPPER FOIL 0.5 OZ 疊合用之鋼板
代电路板； 8.1940 ~1950 这段时间也是线路板发展最快的时期之一，酚醛、环氧的覆
铜纸基、玻纤板及蚀刻线路技术成为主流; 1941年，美国国防部在陶瓷基板上丝网漏印银（或铜）浆料，制成PCB
应用于军事产品中。 9.1960 SHIPLEY公司发明孔金属化技术，双面板正式产生 集成电路产生; 10.1961 开始研究、生产多层板，我国在1964制造出第一块多层板; 11.1965年，FR-4产生; 12. 1968年，干膜产生; 13.1975年，SMT (Surface Mounted Technology )表面贴装技术开始应用; 14. 1988 HDI(High Density Interconnect )开始出现.
PRE-CURE
曝光
EXPOSURE
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典型多层板制作流程 - MLB
1. 內层THIN CORE
2. 內层线路制作(贴膜)
印制电路板简介
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典型多层板制作流程 - MLB
3. . 內层线路制作(曝光)
4. . 內层线路制作(显影)
印制电路板简介
9
典型多层板制作流程 - MLB
5. . 內层线路制作(蚀刻)
E-LESS CU
曝光
EXPOSURE
鍍锡
T/L PLATING
蚀刻
O/L ETCHING
退錫
T/L STRIPPING
检查
INSPECTION
印制电路板简介
除胶渣
DESMER
贴膜
LAMINATION
二次銅電鍍
PATTERN PLATING
蝕銅
ETCHING
前處理
PRELIMINARY TREATMENT
6. . 內层线路制作(去膜)
印制电路板简介
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典型多层板制作流程 - MLB
7. 叠板/铆合
LAYER 1 LAYER 2 LAYER 3 LAYER 4 LAYER 5 LAYER 6
8. 压合
印制电路板简介
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典型多层板制作流程 - MLB
9. 钻孔
10. 沉铜加厚
印制电路板简介
12
典型多层板制作流程 - MLB
去膜
STRIPPING
蚀刻
ETCHING
Blinded Via
雷射钻孔
LASER ABLATION
疊板
LAY- UP
压合
LAMINATION
疊板及铆合 LAY- UP
打靶孔/铣边
POST TREATMENT
钻孔
DRILLING
印制电路板简介
烘烤
BAKING
压合
LAMINATION
前处理
PRELIMINARY TREATMENT
印制电路板简介
测试
成型
4
(1)內层制作流程
开料
LAMINATE SHEAR
MLB
內层图形
INNERLAYER IMAGE
多层板內层流程
INNER LAYER PRODUCT
蚀刻
I/L ETCHING
AO I 检 查
AOI INSPECTION
DOUBLE SIDE
曝光
EXPOSURE
贴膜
LAMINATION