第1讲 印制电路板基础知识
印制电路板基础知识
印制板基础知识印刷电路板（Printed circuit board，PCB）几乎会出现在每一种电子设备当中。
如果在某样设备中有电子零件，那么它们也都是镶在大小各异的PCB上。
除了固定各种小零件外，PCB 的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。
随着电子设备越来越复杂，需要的零件越来越多，PCB上头的线路与零件也越来越密集了。
标准的PCB长得就像这样。
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了。
这些线路被称作导线（conductor pattern）或称布线，并用来提供PCB上零件的电路连接。
为了将零件固定在PCB上面，我们将它们的接脚直接焊在布线上。
在最基本的PCB（单面板）上，零件都集中在其中一面，导线则都集中在另一面。
这么一来我们就需要在板子上打洞，这样接脚才能穿过板子到另一面，所以零件的接脚是焊在另一面上的。
因为如此，PCB的正反面分别被称为零件面（Component Side）与焊接面（Solder Side）。
如果PCB上头有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或装回去，那么该零件安装时会用到插座（Socket）。
由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆装。
下面看到的是ZIF（Zero Insertion Force，零拨插力式）插座，它可以让零件（这里指的是CPU）可以轻松插进插座，也可以拆下来。
插座旁的固定杆，可以在您插进零件后将其固定。
如果要将两块PCB相互连结，一般我们都会用到俗称「金手指」的边接头（edge connector）。
金手指上包含了许多裸露的铜垫，这些铜垫事实上也是PCB布线的一部份。
通常连接时，我们将其中一片PCB上的金手指插进另一片PCB上合适的插槽上（一般叫做扩充槽Slot）。
印制电路板基础知识解析
印制电路板基础知识解析印制电路板{PCB线路板}，又称印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者。
它的发展已有100多年的历史了；它的设计主要是版图设计；采用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。
按照线路板层数可分为单面板、双面板、四层板、六层板以及其他多层线路板。
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。
我们通常说的印刷电路板是指裸板-即没有上元器件的电路板。
分类单面板在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。
因为导线只出现在其中一面，所以这种PCB叫作单面板（Single-sided）。
因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交叉而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。
双面板这种电路板的两面都有布线，不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。
这种电路间的“桥梁”叫做导孔（via）。
导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。
因为双面板的面积比单面板大了一倍，双面板解决了单面板中因为布线交错的难点（可以通过导孔通到另一面），它更适合用在比单面板更复杂的电路上。
多层板为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。
用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板，通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了，也称为多层印刷线路板。
板子的层数并不代表有几层独立的布线层，在特殊情况下会加入空层来控制板厚，通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两层。
PCB印刷电路板的基础知识
PCB印刷电路板的基础知识PCB（Printed Circuit Board）即印刷电路板，是电子产品中不可或缺的电路基板。
PCB的主要作用是连接电子元件，使之按照设计布局形成电路，从而实现产品的功能。
PCB作为电路基础，其制作与设计显得尤为重要。
下面将介绍PCB印刷电路板的基础知识。
一、PCB的基本组成PCB的主要组成部分包括：1.基板：PCB的主体部分，也是电路制作的基础，通常采用玻璃纤维布层基材（FR-4），也有用聚酰亚胺材料（PI）的情况。
它主要有两面，一面是铜层，其它面或表面（Overcoat）。
2.导线：是PCB的重要组成部分。
铜箔被刻化为所需要的导线形状，连接到设备电子元件上。
3.焊盘：焊接所需的金属制片，主要是连接电子元件和PCB的桥梁。
4.连接板：PCB上稳定焊点，连接线路板和电子元件，为电子元件与PCB的连接以及线路板间连接贡献。
5.印刷油墨层：是特殊化学成分的油墨，覆盖在PCB上，进行标记和保护金属表面，防止不需要照明的PCB被腐蚀化。
在整个PCB制作过程中，以上组成部分协同工作，协同完成电子设备端口和功能点的连接。
二、PCB的板面类型PCB板面有单面板、双面板、多层板，以及带有不同类型电路元器件的特殊板等常见类型。
1.单面板：单面板只有一面铜箔，大大简化了PCB的加工难度。
单面板通常用于一些较为简单的电子元件的制作，如无源电路，它的成本较低，制作简单，运用广泛。
2.双面板：双面板具有两面铜箔，使得元器件更加紧密地集成在一起，从而节省了空间，提高了PCB设备的容量。
通常双面板连接电子元件会更加有序，电路布局更加紧凑，可以恰当降低电路的串扰和干扰。
3.多层板：多层板是一种比单双面板更复杂的电路板，由多个铜箔层依次交替层叠形成。
多层板通常被用于高端电子设备的制作，比如汽车电子仪器、工业机械等领域，它比双面板的容量更大，电路接口更加多样，且性能稳定。
三、PCB板面制作PCB板面制作主要包括光阻覆盖、化学腐蚀、钻孔、镀铜、喷錫等步骤。
印刷电路板基础知识
(3)同一级电路的接地点应尽量靠近，并且本级电
路的电源滤波电容也应接在该级接地点上。
(4)总线必须严格按高频—中频—低频逐级按弱电
到强电的顺序排列原则
(5) 强电流引线应尽可能宽一些
(6) 阻抗高的走线尽量短，阻抗低的走线可以长一
些
印刷电路板基础知识
(7)电位器安装位置应当满足整机结构安装及面板 布局的要求，尽可能放在PCB的边缘。 (8)IC座，设计PCB图样时，在使用IC座的场合下， 一定特别注意IC座上定位槽的放置的方位是否正 确。 (9)在对进出接线端布置时，相关联的两条引线端 的距离不要太大。 (10)在保证电路性能要求的前提下，设计时应力求 合理走线。 (11) 设计应按一定顺序方向进行。
印刷电路板基础知识
5.9 板边 PCB板的板边也有一些特殊的要求。板边是PCB
的裸露的界面，他必须可以和外界有绝缘安全 距离
印刷电路板基础知识
6.PCB的叠层设计 PCB板的叠层设计常常是由PCB的目标成本、
制造技术和所要求的布线通道数所决定。
镀锡通孔的只要作用如下： 1) 增强外层焊盘的强度，从而可以使用较小尺寸
的焊盘。 2) 焊接时可以散热，从而焊盘可以较小 3) 连接顶层和底层的信号 4) 从顶层到底层铺上焊锡流，从而不用在两侧进
行焊接
印刷电路板基础知识
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5.8 不镀层的通孔 不镀层的通孔也就是指在孔中没有镀锡。
印刷电路板基础知识
印刷电路板基础知识
印刷电路板基础知识
3.3 焊盘大小 焊盘的直径和内孔尺寸：通常以金属引脚直径
加0.2mm作为焊盘内孔直径。
(1)当焊盘直径为1.5mm时，为了增加焊盘的抗剥 强度，可以采用长小于1.5mm，宽为1.5mm和长 圆形焊盘。 1）直径小于0.4mm的孔：D/d=0.5~3 2）直径大于2mm的孔：D/d=1.5~2 D---焊盘直径 d----内孔直径
印制电路板基础讲解
表面贴装式元件：采用表面贴式封装。
单面覆铜板
单面板示意图
2）双面板
双面板也叫双层板，电路板的上下两个面都有覆铜，都可以布线。双 层板的中间层为绝缘层，顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer） 是用于布线的信号层。
通常情况下，元件一般处于顶层一侧，顶层和底层的电气连接通过 焊盘或过孔实现。
两面布线极大地提高了布线的灵活性和布通率，双面板在目前应用最 为广泛，适用于比较复杂的电路。
1)元件封装的分类
①.直插式封装
用于针脚式元件。元件封装的焊盘位置必须钻孔，让 元件的引脚穿透印制板焊接固定。
针脚式元件：采用直插式封装。
直插式封装元件
直插式封装示意图
②.表面贴式封装。
用于表面贴装式元件。元件的焊盘位置不需要钻孔， 直接 在焊盘的表面进行焊接的元件。成本较低、元件体积较小。
2）阻焊层
通常在PCB上布上铜膜导线后，还要在上面印上一层阻焊层(Solder Mask) ，阻焊层留出焊点的位置，而将铜膜导线覆盖住。阻焊层不粘 焊锡，甚至可以排开焊锡，这样在焊接时，可以防止焊锡溢出造成短 路。
没敷阻焊绿油
敷上阻焊绿油
3）助焊层
助焊层（Paste Mask）是将助焊剂涂在焊盘上，提高焊接性能的。 助焊剂的主要成分是松香。
（3）增强材料：常用纸质和玻璃布。
常用的覆铜板的种类及特性如下：
（1）酚醛纸覆铜板（FR-1，FR-2） 价格低，易吸水，不耐高温，机械强度低。应用于中低档民用品，
如收音机等。 （2）环氧纸质覆铜板
价格高于酚醛纸板，机械强度好，耐高温，耐潮湿性较好。应用于 中档以上的民用电器。 （3）环氧玻璃布覆铜板（FR-4）
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绝缘材料（二氧化硅） 金属铜（用于印制电路板上的电气导线） 焊锡（附着在过孔和焊盘的表面）
根据层数分类：
（1）单面板
•电路板只有一面有导电铜箔，另一面没有。
•在没有导电铜箔的一面安装元件，将元件引脚通过插孔穿到 有导山铜箔的一面，导电铜箔将元件引脚连接起来就可以构 成电路或电子设备。
•单面板成本低，但因为只有一面有导电铜箔，不适用于复杂 的电子设备。
1、定义
印制电路板是用来安装元件的，而同类型的元件，如电阻， 即使阻值一样，也有大小之分。
在设计印制电路板时，就要求按照元件的实际体积、焊接位 置、距离远近来规划电路板上元件的放置位置。
大体积元件焊接孔的孔径要大、距离要远。
为了使生产厂家生产出来的印制电路板可以安装大小和形状 符合要求的各种元件，要求在设计印制电路板时，用铜箔表 示导线，而用与实际元件形状和大小相关的符号表示元件。
这两种膜是一种互补关系
是印制板材料本身实实在在的铜箔层。
中间夹层用于设置走线较为简单的电源布线层。表面层与中 间各层需要连通的地方用过孔来沟通。
(Silkscreen Top/Bottom Overlay)
除了导电层外，印制电路板还有丝印层 丝印层主要采用丝印印刷的方法在印制电路板的顶层和 底层印制元件的标号、外形和一些厂家的信息。 为方便电路的安装和维修，需要在印制板的上下两表面 印制上所需要的标志图案和文字代号，例如元件标号和标 称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。
表面粘着式
封装的焊盘只限于表面板层，即顶层或底层， 采用这种封装的元件的引脚占用板上的空间小， 不影响其他层的布线。
一般引脚比较多的元件常采用这种封装形式， 但是这种封装的元件手工焊接难度相件封装的编号
PCB基础知识专题知识课件
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3) 曝光
内层曝光机
关键物料：
A、银盐片（黑片）
B、曝光灯（功率7/8KW）
关键控制：
对位精度：人工对位：±3mil
CCD对位：± 1.5mil
解 析 度：3mil
曝光能量：7-9级（21级曝光尺
方式）
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3) 曝光
内层曝光机
曝光能量均匀性（曝光能量min/max）
光反射旳不同原理，找出
缺陷产生旳位置。
测试项目：缺陷板测试。
关键设备：AOI、VRS
关键物料：/
关键控制：基准参数
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层压：利用半固片将导电图形在高温、高压下粘合起来，形成多层
图形旳PCB。
1) 棕化
.作用：在铜面生成一层有机铜氧
化层，确保后续压合时芯板与PP
旳结合力。
.工作原理：化学氧化络合反应
寸稳定性。
关键控制：不同板材焗
板参数区别，焗板时间，
焗板温度、叠层厚度。
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基板分类
基板按TG类型分类：一般TG(≤140℃)，中
TG(150℃), 高TG(≥170℃)。
基板按材料种类分类：CEM、FR-4、无卤素
等
TG值定义：玻璃转化温度，可了解为材料
开始软化如玻璃熔融状态下旳温度点。
一边尺寸（37、41、43inch）为经向，
确保多层板旳PP与基板旳经向、纬向
一致是控制涨缩、翘曲旳首要条件。
常见铜箔厚度：1/3OZ—12um,1/2OZ—
17.5um,1OZ—35um, 2OZ—70ｕｍ。
印刷电路板(PCB)知识培训课件
印刷电路板主要由导电线路、绝缘基材和电子元件三个部分组成。导电线路是实现电气 连接的部分，由铜或其它导电材料制成；绝缘基材是PCB的基底，起到支撑和绝缘的作 用；电子元件则是安装在PCB上的各种电子元器件。此外，根据需要，PCB还可以设置
导热层、金属化孔等特殊结构。
PCB制造流程简介
总结词
详细描述
印刷电路板是电子设备中不可或缺的一部分，它能够实现电子元件之间的电气 连接，使各个元件能够协同工作。PCB为电子元件提供了一个可靠的、低成本 的、高效率的连接方式，广泛应用于各种电子设备中。
PCB组成与结构
总结词
PCB主要由导电线路、绝缘基材和电子元件三个部分组成，其结构包括导电层、绝缘层 和保护层。
计算机硬件
主板、显卡、内存条等计算机 硬件都离不开印刷电路板。
汽车电子
印刷电路板在汽车电子系统中 广泛应用于发动机控制、安全 气囊、车载娱乐系统等领域。
医疗设备
在医疗设备中，印刷电路板用 于实现医疗仪器的高精度控制
和信号处理。
新技术发展与趋势
5G技术
随着5G技术的普及，PCB将应用于 更多5G相关设备中，如5G手机、5G 基站等。
表面处理工艺
电镀铜
在非导电表面上沉积一层 导电铜层，用于形成电路。
化学镀镍/锡
在特定表面上沉积一层金 属镍或锡，以提高焊接性 能和防腐性能。
涂覆保护层
在PCB表面涂覆绝缘材料， 以保护电路免受环境影响 和机械损伤。
阻焊膜与标记
阻焊膜
防止焊料在不需要焊接的位置上 润湿和附着，保持整洁的电路外 观。
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尺寸与外观检测
检查PCB的尺寸、外观是否符 合要求。
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第1讲 印制电路板基础知识
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4、绘制PCB并输出PCB文件 PCB绘制从本质上来说，就是将电路设计 的元件及电气特性信息应用到物理的印刷电路板 上。 PCB设计主要是定义电路板的的形状及结构， 对元件的布局及布线进行适当的自动机手动调整， 还有一些后期工序，如敷铜、添加安装孔及注释 等。 电路板设计完成后，便可将有关电路板设计 及元件库的所有文件打印输出并交给制板商投入 生产。
• 三、PCB的组成 1、焊盘 焊盘主要是完成元件管脚和导线之间的电 气连接，同时用于焊接时帮助焊接以固定元件 管脚。 2、走线 走线起着实际电路中导线的作用，走线连 接到元件的焊盘，完成整个电路板上电气特性 的连接任务。
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3、过孔 主要完成不同铜箔层之间的电气连接任务。 Protel2004 提供了通孔、盲孔和深埋过孔等3 种过孔样式。 4、铺铜 在电路板的某一个区域填充铜箔，可以 起到改善电路性能、抗干扰的作用。
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2、丝印层 丝网印刷层。位于印制板的最上层，一方 面保护铜箔层，另一方面记录着一些标志图案 和文字标号（大多为白色），如元件的标号、 封装形状、生产日期等。 3、印制材料层 各铜箔层之间用印制材料层隔开，起着绝 缘的作用和支撑整个电路板的任务。
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第1讲 印制电路板基础知识
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• 二、PCB板的层次结构 PCB板包含了很多层，在制事物电路板时 一般都是将各层分开制，然后经过压制、处理 生成满足各种功能的电路板。 1、铜箔层 信号层或走线层。主要完成电路的电气连 接。一般将铜箔层的层数定义电路板的层数， 单面板只有一个铜箔层（顶层信号层），双面 板有两个信号层（顶层和底层信号层）。
2、绘制原理图及生成网络报表 原理图的绘制，其基本思想就是将电路的 设计概念，在用计算机软件设计时以图形的形 式表现出来。 在原理图设计完成后要生成各种报表文件， 其中最重要的是网络报表，其包含了整个电路 的电气连接特性，是原理图设计和印制电路板 设计之间的桥梁和纽带。
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• 5、制作电路板 • 根据PCB输出文件制作实物电路板。 • （1）手工制作——腐蚀 • （2）机器雕刻
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第1讲 印制电路板基础知识
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电路板上插元件的孔叫焊盘，是用来放置 元件，以及焊接元件管脚固定元件和完成电气 连接的。一般的电路板分为元件面 （Component Side）和焊接面（Solder Side）。元件面一般称为正面，主要是插元件 用的；焊接面为反面，主要是用于完成焊接。 电路板主要用于固定元件和提供各种元件 的相互电气连接。
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• 1.2 PCB设计流程 PCB设计流程
1、PCB设计准备工作 ⑴ 在纸上完成原理图的设计，并进行可 行性分析； ⑵ 确定所用元件的型号、数目及封装； ⑶ 选择合适的输入输出端口； ⑷ 购买元件。
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3、在PCB中导入原理图的网络报表 导入网络报表后，系统会根据这些信息， 把各种元件以封装形式在PCB上表现出来，同 时网络报表还提供了元件间的电气连接特性， 系统可以根据这些信息进行智能的布局和布线 操作。 网络报表是原理图设计的结束，也是PCB 设计的开始，导入正确的网络报表是整个PCB 设计的关键。
第1讲 印制电路板基础知识源自第一讲 印制电路板基础知识
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第1讲 印制电路板基础知识
• 1.1 PCB基础 PCB基础 PCB是“Printed Circuit Boad”(印制电路板) 的缩写，是进行电路设计的最终目的。 印制电路板几乎出现在每一种电子设备中，大 到电脑主板，小到收音机电路板，只是它们板 形与布线有所不同。各种电器设备能否正常运 行与PCB密切相关，PCB的优劣决定了电子产 品的性能好坏。
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第1讲 印制电路板基础知识
• 一、初识PCB 标准的PCB是没有元件的电路板，称为裸 板或印制线路板（PWB, Printed Wiring Board）。板子的原材料是由隔热、不易弯曲的 材料制成的。在电路表面看见的细小线路材料 是铜箔，这些线路叫电路板的导线或走线，用 来完成电路板上各元件之间的电气连接。