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关于印制线路板

放大字体  缩小字体发布日期:2012-09-20  浏览次数:817
核心提示:在20世纪60年代,以无线电技术为核心的电子技术开始从军用产品转向民用产品,各种短波、超短波收音机和电视机等开始问世,使电子工业获得了迅速的发展。
 

在20世纪60年代,以无线电技术为核心的电子技术开始从军用产品转向民用产品,各种短波、超短波收音机和电视机等开始问世,使电子工业获得了迅速的发展。在此后几十年的发展中,不仅产量急剧增长,电子产品的多样化和小型化也成为趋势,这使得生产制造的效率成为一个重要的工艺和技术课题。在电子生产工艺的一系列创新中,印制线路板的诞生对推动电子产品的产量和小型化、轻量化有着重要意义。在其后以电视机等家用电器为中心的家用电器系列产品和现在以电脑和手机为代表的现代电子产品的不断推陈出新的过程中,印制线路板都起了举足轻重的作用。

印制线路板开发的历史

印制线路板最初是为方便安装分立电子元件、减少过多连接线而设计的一种代替电子线路连接线的安装基板。随着各种电子设备元件小型化和高密度化发展,手工连接线的方式基本被淘汰。所有电子器件内都开始采用印制线路板。由于线路板是用预先设计好线路通过照相制版的方法在覆有铜箔的基板上制成,所以简称为印制线路板。

关于线路板的构思早在1936年就有人提出过,但采用的是加成法,即将铜线布置在基板上,方便电子元器件的连接,用来制作无线电接收机。

20世纪50年代,出现了单面印制线路板,制造方法是使用覆铜箔纸基酚醛树脂层压板(PP基材),用化学药品溶解除去不需要的铜箔,留下的铜箔成为电路,称为减成法工艺。在一些标牌制造工厂内用此工艺试作印制板,以手工操作为主,腐蚀液是三氯化铁,溅上衣服就会变黄。当时应用印制板的代表性产品是手提式晶体管收音机,是采用PP基材的单面印制板。

到了20世纪60年代,出现了应用覆铜箔玻璃布环氧树脂层压板(GE基材)的印制板专用材料。印制线路板的应用和生产进入了产业化阶段。

1965年开始出现商品化批量生产GE基板,工业用电子设备用GE基板、民用电子设备用PP基板已成为常识。进入20世纪70年代,印制线路板技术有了很大进步。这个时期的印制板从4层向6、8、10、20、40、50层更多层发展,同时实行高密度化(细线、小孔、薄板化)线路,宽度与间距从0.5mm向0.35mm、0.2mm、0.1mm发展,印制板单位面积上布线密度大幅提高。

50多年来,印制线路板的变化反映了电子技术的高速发展。自1947年发明半导体晶体管以来,电子设备的形态经历了由大型、大体积向小型、小体积再向袖珍型和微型化发展的历程。半导体器件也由低功率、分立晶体管向高集成度发展,开发出了各种高性能和更高集成化的IC。进入21世纪,电子技术设备在向高密度化、小型化和轻量化发展的同时,将向高智能化产品发展,主导21世纪的创新技术将是“纳米技术”和各种智能机器人技术,这些新技术将会带动电子元件的研究开发,从而进一步促进电子电镀技术的进步。

印制板制造技术

印制板在电子行业简称为PCB,是英文(printed circuit board)印制线路板的字头组成的缩写。通常是在绝缘材材料(基板)上,按预定设计的电子线路,制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形。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线路板,也称为印制板或印制电路板。

我们能见到的电子设备和日常使用的家用电器都离不开PCB,小到电子手表、计算器、通用电脑,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,它们之间电气互连都要用到PCB。PCB提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑、实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘、提供所要求的电气特性,如特性阻抗等,同时为自动锡焊提供阻焊图形;为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

PCB是如何制造出来的呢?我们打开通用电脑的键盘就能看到一张软性薄膜(挠性的绝缘基材),印刷有银白色(银浆)的导电图形与键位图形,这种通过丝网漏印方法得到的图形称为印制线路板。由于键盘在使用中有变形,所以基板采用了软片式的挠性板,这种线路板是采用导电银浆直接印制的,是典型的印制线路板,但更多的线路板印制只是其中的一道工序,需要经过许多工序特别是要用到多种电镀技术,才能制成。

我们在电脑城看到的各种电脑主机板、显卡、网卡、调制解调器、声卡及家用电器上的印制电路板就是经过一系列加工工序才制造完成的。它所用的基材是由纸基(常用于单面)或玻璃布基(常用于双面及多层)基板经过预浸酚醛或环氧树脂,表层一面或两面粘上覆铜薄板再层压固化而成的。这种线路板覆铜薄板材称为刚性板。再制成印制线路板,称为刚性印制线路板。单面有印制线路图形称单面印制线路板,双面有印制线路图形,再通过孔的金属化进行双面互连形成的印制线路板称为双面板,如果用一块双面作内层、两块单面作外层或两块双面作内层、两块单面作外层的印制线路板,通过定位系统及绝缘黏结材料交替在一起,且导电图形按设计要求进行互连的印制线路板就成为四层、六层印制电路板了,也称为多层印制线路板。现在已有超过100层的实用印制线路板。

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