外觀
裸板(上頭沒有零件)也常被稱為"印刷線路板Printed Wiring Board(PWB)"。板子本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材質(zhì)所制作成。在表面可以看到的細小線路材料是銅箔,原本銅箔是覆蓋在整個板子上的,而在制造過程中部份被蝕刻處理掉,留下來的部份就變成網(wǎng)狀的細小線路了。這些線路被稱作導(dǎo)線(conductor pattern)或稱布線,并用來提供PCB上零件的電路連接。
通常PCB的顏色都是綠色或是棕色,這是阻焊(solder mask)的顏色。是絕緣的防護層,可以保護銅線,也防止波焊時造成的短路,并節(jié)省焊錫之用量。在阻焊層上還會印刷上一層絲網(wǎng)印刷面(silk screen)。通常在這上面會印上文字與符號(大多是白色的),以標示出各零件在板子上的位置。絲網(wǎng)印刷面也被稱作圖標面(legend)。
在制成最終產(chǎn)品時,其上會安裝
集成電路、
電晶體、
二極管、被動元件(如:電阻、電容、連接器等)及其他各種各樣的電子零件。借著導(dǎo)線連通,可以形成電子訊號連結(jié)及應(yīng)有機能。
優(yōu)點
⒈由于圖形具有重復(fù)性(再現(xiàn)性)和一致性,減少了布線和裝配的差錯,節(jié)省了設(shè)備的維修、調(diào)試和檢查時間;
⒉設(shè)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(shè)備的小型化;
⒋利于機械化、自動化生產(chǎn),提高了勞動生產(chǎn)率并降低了電子設(shè)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(guī)模工業(yè)生產(chǎn)還是以減去法中的腐蝕銅箔法為主。
(概述圖片)
⒌特別是FPC軟性板的耐彎折性,精密性,更好的應(yīng)用到高精密儀器上.(如相機,手機.攝像機等.)
制造
基材
基材普遍是以基板的絕緣部分作分類,常見的原料為電木板、玻璃纖維板,以及各式的塑膠板。而PCB的制造商普遍會以一種以玻璃纖維、不織物料、以及樹脂組成的絕緣部分,再以環(huán)氧樹脂和銅箔壓制成“黏合片”(prepreg)使用。
Xgs游戲機電路設(shè)計而常見的基材及主要成份有:
FR-1 ──酚醛棉紙,這基材通稱電木板(比FR-2較高經(jīng)濟性)
FR-2 ──酚醛棉紙,
FR-3 ──棉紙(Cotton paper)、環(huán)氧樹脂
FR-4 ──玻璃布(Woven glass)、環(huán)氧樹脂
FR-5 ──玻璃布、環(huán)氧樹脂
FR-6 ──毛面玻璃、聚酯
G-10 ──玻璃布、環(huán)氧樹脂
CEM-1 ──棉紙、環(huán)氧樹脂(阻燃)
CEM-2 ──棉紙、環(huán)氧樹脂(非阻燃)
CEM-3 ──玻璃布、環(huán)氧樹脂
CEM-4 ──玻璃布、環(huán)氧樹脂
CEM-5 ──玻璃布、多元酯
AIN ──氮化鋁
SIC ──碳化硅
金屬涂層
金屬涂層除了是基板上的配線外,也就是基板線路跟電子元件焊接的地方。此外,由于不同的金屬價錢不同,因此直接影響生產(chǎn)的成本。另外,每種金屬的可焊性、接觸性,電阻阻值等等不同,這也會直接影響元件的效能。
常用的金屬涂層有:銅、錫(厚度通常在5至15μm)、鉛錫合金(或錫銅合金,即焊料,厚度通常在5至25μm,錫含量約在63%)、金(一般只會鍍在接口)、銀(一般只會鍍在接口,或以整體也是銀的合金)。
線路設(shè)計
印制電路板的設(shè)計是以電路原理圖為藍本,實現(xiàn)電路使用者所需要的功能。印刷電路板的設(shè)計主要指版圖設(shè)計,需要內(nèi)部電子元件、金屬連線、通孔和外部連接的布局、電磁保護、熱耗散、串音等各種因素。優(yōu)秀的線路設(shè)計可以節(jié)約生產(chǎn)成本,達到良好的電路性能和散熱性能。簡單的版圖設(shè)計可以用手工實現(xiàn),但復(fù)雜的線路設(shè)計一般也需要借助計算機輔助設(shè)計(CAD)實現(xiàn),而著名的設(shè)計軟件有OrCAD、Pads (也即PowerPCB)、Altium designer (也即Prob)、FreePCB、CAM350等
基本制作
根據(jù)不同的技術(shù)可分為消除和增加兩大類過程。
減去法
減去法(Subtractive),是利用化學(xué)品或機械將空白的電路板(即鋪有完整一塊的金屬箔的電路板)上不需要的地方除去,余下的地方便是所需要的電路。
絲網(wǎng)印刷:把預(yù)先設(shè)計好的電路圖制成絲網(wǎng)遮罩,絲網(wǎng)上不需要的電路部分會被蠟或者不透水的物料覆蓋,然后把絲網(wǎng)遮罩放到空白線路板上面,再在絲網(wǎng)上油上不會被腐蝕的保護劑,把線路板放到腐蝕液中,沒有被保護劑遮住的部份便會被蝕走,最后把保護劑清理。
感光板:把預(yù)先設(shè)計好的電路圖制在透光的膠片遮罩上(最簡單的做法就是用打印機印出來的投影片),同理應(yīng)把需要的部份印成不透明的顏色,再在空白線路板上涂上感光顏料,將預(yù)備好的膠片遮罩放在電路板上照射強光數(shù)分鐘,除去遮罩后用顯影劑把電路板上的圖案顯示出來,最后如同用絲網(wǎng)印刷的方法一樣把電路腐蝕。
刻印:利用銑床或雷射雕刻機直接把空白線路上不需要的部份除去。
加成法
加成法(Additive),現(xiàn)在普遍是在一塊預(yù)先鍍上薄銅的基板上,覆蓋光阻劑(D/F),經(jīng)紫外光曝光再顯影,把需要的地方露出,然后利用電鍍把線路板上正式線路銅厚增厚到所需要的規(guī)格,再鍍上一層抗蝕刻阻劑-金屬薄錫,最后除去光阻劑(這制程稱為去膜),再把光阻劑下的銅箔層蝕刻掉。
積層法
積層法是制作多層印刷電路板的方法之一。是在制作內(nèi)層后才包上外層,再把外層以減去法或加成法所處理。不斷重復(fù)積層法的動作,可以得到再多層的多層印刷電路板則為順序積層法。
1.內(nèi)層制作