印制电路板基础讲解
印制电路板基础知识
印制电路板基础知识印制电路板：又称印刷电路板、印刷线路板，简称印制板，常使用英文缩写PCB或写PWB，以绝缘板为基材，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，并实现电子元器件之间的相互连接。
由于这种板是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。
（一）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。
1、单面板一面敷铜，另一面没有敷铜的电路板。
单面板只能在敷铜的一面焊接元件和布线，适用于简单的电路设计。
2、双面板双面板包括顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer）两层，两面敷铜，中间为绝缘层，两面均可以布线，一般需要由过孔或焊盘连通。
双面板可用于比较复杂的电路，是比较理想的一种印制电路板。
3、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。
其特点是：与集成电路配合使用，可使整机小型化，减少整机重量；提高了布线密度，缩小了元器件的间距，缩短了信号的传翰路径；减少了元器件焊接点，降低了故陈牢，增设了屏蔽层，电路的信号失真减少；引入了接地散热层，可减少局部过热现象，提高整机工作的可靠性。
（二）根据覆铜板基底材料的不同，又可将印制板分为纸质覆铜箔层压板和玻璃布覆铜箔层压板两大类。
（三）制作方法根据不同的技术可分为消除和增加两大类过程。
减去法（Subtractive），是利用化学品或机械将空白的电路板（即铺有完整一块的金属箔的电路板）上不需要的地方除去，余下的地方便是所需要的电路。
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。
EDA第4讲印制电路板基本知识
元器件面
焊接面
如果要将两块印制电路板相互连接，一般都会用到金手指 (Gold Finger)的边接头(Edge Connector)。使连接器(Connector)弹 片之间连接，进行压迫接触而导电互连。通常连接时，将其中一 片印制电路上的金手指插进另一片印制电路上合适的插槽上(一般 叫做扩充槽S1ot)。由于金导电性好，在低温和高温下不会被直接 氧化，不会生锈，而且电镀加工也非常容易，外观也好看，故电 子工业的接点表面几乎都要选择电镀金。在计算机中，内存、图 形显示卡、声卡、网卡或是其他类似的界面卡，都是借助金手指 来与主机板连接的。
在多层印制电 路板中，整个层都 直接连接地线与电 源。所以将各层分 类为信号层 (Signal)，电源层 (Power)或是地线层 (Ground)。
SMD表面贴装器 件(Surface Mounted Devices)
多层板的制作
3. 印制电路历史
1942年，英国人Paul Eisler博士于采用印刷后进行铜箔腐蚀的 方法生产印制板，第一次用印制板制造出了收音机。因此Paul Eisler博士又被称为“印制电路之父”。 1953年，从铜箔腐蚀法成为印制电路的主要生产方法，出现 了两面互连的双面印制板。 1960年出现了多层板。 近些年，由于超大规模集成电路的发展，印制电路的技术不 断更新，整个印制电路行业得到了蓬勃的发展。
刚柔性印制板
载芯片印制板 是指尚未封装的集成电路芯片直接与印制电路相连，装 载在基板上的印制板。这类印制板是具有完整功能的独立组 件，体积小、成本低，较多用于电子表、游戏卡、计算器、 照相机和汽车电话等。 载芯片印制板与普通印制板相比，主要是导线密度高， 线宽在0.1mm左右；图形位置尺寸精度极高，基板厚度小于 0.5mm，耐热性、高频特性和尺寸稳定性好；导线表面常镀 上一层镍、金或其他贵金属。载芯片印制板加工工艺精细， 有的载芯片印制板要求铣孔，在基板上加工出凹部，使芯片 能沉人凹部，并且引线与印制图形对准，可靠地贴合在基板 上。
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。
印制电路板基础知识 ()
广德宝达精密电路有限公司Guangde Baoda precision PCB co., LTD印制电路工艺基础知识主讲:张仁军2013/10/211.印制板的定义PCB是印制电路板英文（Printed Circuit Board）的简称，通常把在绝缘基材上，按照预定的设计，制成印制线路、印制元件或两者结合而成的导电图形称为印制电路，而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。
这样就把印制电路或印制线路的成品板称为印制电路板。
印制板是电子工业的重要部件之一。
几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机，通讯电子设备，军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了它们之间的电气互连，都要使用印制板。
在较大型的电子产品研究过程中，最基本的成功因素是该产品的印制板的设计、文件编制和制造。
印制板的设计和制造质量直接影响到整个产品的质量和成本，甚至导致商业竞争的成败。
2.1 印制板以传统习惯分为三种方式：用途、基材、结构2.1.1以用途分类2.印制板的分类手机、数码相机、电视机用印制板游戏机、DVD 用印制板LED 屏用印制板等等…通讯、监控用印制板医疗、勘探仪器用印制板控制台印制板等等……..⑶军用印制板----------火箭、雷达、导弹、军舰等⑵工业印制板（装备类）⑴民用印制板（消费类）2.印制板的分类2.1.2 以基材分类酚醛纸基印制板（FR-1、FR-2等）环氧纸基印制板（FR-3）⑴纸基印制板⑶玻璃布基印制板环氧玻璃布基印制板（FR-4等）耐高温环氧树脂玻璃布基印制板（FR-5）聚四氟乙烯玻璃布基印制板（PTFE）⑷特殊型印制板金属基印制板（铝基板、铜基板）陶瓷基印制板（陶瓷板等）玻纤非织布(芯)、玻纤布（面）的聚脂树脂板（CRM-7）环氧合成纤维印制板聚脂合成纤维印制板木浆纸玻纤布的环氧树脂印制板(CEM-1)纸基玻纤布的环氧树脂印制板(CEM-3)⑵合成纤维印制板2.1.3以结构分类2.印制板的分类⑵柔性印制板单面板双面板多层板⑶刚柔结合板---多层板⑴刚性印制板双面板单面板多层板---四、六、八层板等金属基单面板环氧玻璃布基单面板非金属化孔双面板金属化孔双面板在最基本的PCB 上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。
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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
印制线路板基础知识讲解
第1章 印制线路板基础知识为了达到某个目的,把零散的电子元件组装起来,构成元件之间的电气连接的作业叫做"封装"。
线路板是装配电子元件的载体以及负责连接电气，承担封装的最重要的元件。
由于线路板的作用，电子设备才能功能齐全，个性突出。
一、印制电路板的基本定义在绝缘基材上，制作出供元器件之间电气连接的导电图形，这种印制了导电线路的成品板称为印制电路板或者印制线路板，亦称印制板，英文名称Printed Circuit Board (PCB)。
二、印制电路板应具有的特性1）电子元件封装后，能实现电气导通。
2）要求绝缘部分不可有电流流通。
3）要求导通部分必须有电流流通。
4）必须达到能贴装元件的要求，是元器件固定和装配的机械支撑。
5）必须有完整清析的识别字符和元件符号。
6）可以固定在机器适当部位。
根据印制电路在商品上的使用量，可大致分成如下三大类：1）信息类约占50%，例如微型计算机、计算机辅助设计和制造系统、笔记本电脑（NOTE-BOOK）、桌上型电脑（DESKTOP）、汽车控制系统。
2）通讯类 约占34%，例如蓝牙卡板、移动电话、通讯网路系统、互联网、局域网、调制解调器等。
3）消费性 约占16%，例如电视机、收录音机、录放像机、打印机、复印机等。
三、印制电路板的分类根据不同的目的，印制电路板有很多种分类方法。
1.根据印制板基材强度分类1）刚性印制板（Rigid Printed Board） 用刚性基材制成的印制板。
2）柔性印制板（Flexible Printed Board) 用柔性基材制成的印制板，又称软性印制板。
3）刚柔性印制板（Flex-rigid Print Board） 利用柔性基材，并在不同区域与刚性基材结合制成的印制板。
2. 根据印制板导电图形制作方法分类1）减成法印制板（Subtractive Board） 采用减成法工艺制作的印制电路板。
2）加成法印制板（Additive Board） 采用加成法工艺制作的印制电路板。
第八章_印制电路板基础
8.4 设置电路板的工作层
8.4.1 工作层的类型 8.4.2 工作层的设置 8.4.3 工作层的管理 Design/Options
8.5 元器件的封装
8.5.1 常用元器件的封装 见 P211
8.5.2 常用元器件的封装库
8.1 印制电路板的基本概念
8.1.1 印制电路板的作用 1、安装和固定元器件 2、通过敷铜布线实现电路的电气连接 8.1.2 印制电路板的结构与分类 一、结构 1、绝缘基材 酚醛树酯、聚酯、环氧树酯等 2、敷铜布线 二、分类 单面板、双面板、多面板
8.1 印制电路板的基本概念
8.1.1 印制电路板的作用 8.1.2 印制电路板的结构与分类 8.1.3 孔、焊盘和过孔 1、打孔是为了固定电路板和安装元件 原则上孔径比引脚直径大0.2mm 2、焊盘是为了固定元件 焊盘直径比引脚直径大1.2mm 3、过孔是根据需要连接不同层的敷铜布线
8.3 设置PCB的工作环境
8.3.1 8.3.2 8.3.3 8.3.4 8.3.5 8.3.6 8.3.7 设置公制单位 设置栅格 设置背景与各工作层的颜色 空间对象移动栅格的间距设置 元器件移动的间距设置 电气捕捉半径的设置 可见栅格类型的设置
8.3 设置PCB的工作环境
8.3.1 8.3.2 8.3.3 8.3.4 8.3.5 8.3.6 8.3.7 8.3.8 设置公制单位 设置栅格 设置背景与各工作层的颜色 空间对象移动栅格的间距设置 元器件移动的间距设置 电气捕捉半径的设置 可栅格类型的设置 其它PCB工作环境参数的设置
8.4 设置电路板的工作层
8.4.1 工作层的类型 8.4.2 工作层的设置 一、信号层的设置 1、Design/Layer Stack Manager
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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）
多层板示意图
2.印刷电路板的材料
印制电路板是在覆铜板上制作完成的。覆铜板是在绝缘 的基板上单面或双面覆以铜箔，由木浆纸或玻纤布等做增强 材料，浸以树脂再经热压而成的一种产品。
主要由三部分构成：
（1）铜箔：纯度大于99.8%，常用厚度35、50μm的纯铜箔。 要求铜箔不得有划痕、沙眼和皱折。
（2）树脂（粘合剂）：主要有酚醛树脂、环氧树脂和聚四 氟乙烯树脂等。
PCB图中的块状敷铜
PCB图中的网状敷铜
5.元件的封装（Footprint）
元件的封装就是实际元件焊接到印制电路板时的焊接位置 与焊接形状，它由实际元件的投影轮廓，固定管脚的焊盘以 及标注字符组成。
元件封装是一个空间的概念，只有封装的尺寸正确，元件 才能安装并焊接在电路板上。注意，对于不同的元件可以有 相同的封装。
敷铜
过孔
铜 模 导 线
元器件
焊盘
定位孔
1.焊盘（Pad）与过孔（Via）
焊盘（Pad）：用于在印刷电路板上用焊锡将元器件引脚固定的焊 点。直插式元件的焊盘为通孔，表面贴式元件的焊盘为敷铜块。
圆形焊盘
方形焊盘
八角形焊盘
表面贴式焊盘
过孔（Via）:用于实现双面板或多层电路板上不同板层 之间导线的电气互连。
板层的类型包括：
1）信号层
信号层又可称为铜箔层或走线层，它主要用于布线。 一般将信号层的层数定义为电路板的层数，例如，单面板只有一个 信号层（顶层信号层），双面板有两个信号层（顶层和底层信号层）。 包括：顶层布线层（Top Layer），底层布线层（Bottom Layer）， 中间信号层（MidLayer，用于多层板） 。
焊盘上涂了助焊剂
4）丝印层
丝印层（Silkscreen Layers）是在PCB的正面或反面印上一些必 要的说明文字，如元器件的外形轮廓、元件的标号参数、公司名称等。 该层又分为顶层丝印层(Top Overlay)和底层丝印层(Bottom Overlay)。
PCB板上的丝印层
4.印制电路板的组成
顶层铜箔
底层铜箔
中间层铜
Hale Waihona Puke 通过孔盲孔焊盘与过孔的区别： 1）作用不同 2）大小不同 3）焊盘是有助焊的一圈，过孔没有。
2.铜膜导线（Track）
铜膜导线是敷铜板经过腐蚀加工后在印刷电路板上的 走线，简称导线（Track）。
3.敷铜
敷铜就是在信号层上没有布线的地方布置铜箔。一般是对 地敷铜，作用是可以有效地实现电路板的信号屏蔽作用，提 高抗电磁干扰能力，增强地线网络过电流能力。
价格高，性能优于环氧纸板，且基板透明。应用于工业、军用设备、 计算机等高档电器。 （4）聚四氟乙烯覆铜板
价格高，耐高温，耐腐蚀，有良好的高频特性。应用于高频、高速 电路，航空航天，导弹，雷达等。
（1）酚醛纸质覆铜板 （2）环氧玻纤覆铜板
3. 印制电路板的板层
一个完整的印刷电路板是由多个不同类型的板层构成的。
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。
元件面
焊接面
印制电路板根据结构的不同可分为单面板、双面板和多层板。
1）单面板
单面板也称单层板，只有一面敷铜，即只有一个导电层，在这个层 中包含焊盘及印制导线，这一层也称焊接面，另外一面则称为元件面。 单面板的成本较低，只能在电路板的一面布线，所以很难满足复杂连接 的布线要求。适用于布线简单的PCB设计。
《电装工艺技能培训》 ——印制电路板基础
学习要点：
1. 印制电路板概述 2. 印制电路板的材料 3. 印制电路板的板层 4. 印刷电路板的组成 5. 元件的封装 6. 印制电路板的设计流程
1.印制电路板概述
印制电路板简称为PCB板（Printed Circuit Board），是 通过一定的制作工艺，在绝缘度非常高的基板上覆盖一层导 电性能良好的铜箔构成覆铜板，按照PCB图的要求，在覆铜 板上蚀刻出相关的图形，再经钻孔等后处理制成，以供元器 件装配所用。
双面覆铜板
双面板示意图
3）多层板
多层板一般指4层以上的电路板，它是在顶层和底层之间加上若干中 间层构成，中间层包含电源层或信号层，各层之间通过焊盘或过孔实 现互连。
因此，多层板不仅两面覆铜，在电路板内部也包含铜箔，各铜箔之间 通过绝缘材料隔离。
多层板的制作工艺复杂，制作成本较高，多用于电路布线密集的情况。