数字PCB线路板技术探究

杨杰

摘要：PCB是高端电子设备中的主要技术。符合要求中的高性能、高速度和轻巧的特性，是一种多学科行业，PCB产品中无论刚性、挠性、为高端电子设备做出重大贡献。PCB行业在电子产品技术中占有很大的地位。PCB是一中重要的电子部件，应用于所有电子设备，包括电子手表、计算器，甚至计算机、通讯、武器系统中都有应用。PCB印制板可以完成集成电路元件之间电气互连。其中印制板的设计、文件编制与制造是许多大型的电子产品研制过程中，最主要的成功因素之一。印制板制造行业已经栖身电子信息类的上游行业，近两年国内外的PCB行业受到消费类电子的拉动，行业景气持续上升，更有4G手机的应用以及数字电视的迅速普及，PCB行业更是进一步增高。

关键词：电子部件 PCB 品质分析 PCB成型

中图分类号：TN41 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）08-0099-01

印刷电路板（Printed Circuit Board，PCB）应用于所有电子设备。作为电子设备的载体存在，特别是在计算机领域，从主板到内存、CPU、光驱等等。一些日常生活中用到的各种电子设备，车载电子设备，飞机上使用的航空电子产品、卫星火箭上高可X性电子设备。我们的生活与PCB密切相关。本文就PCB的是制造工艺及作用、如何对电路板进行评估进行了探讨。

1 PCB板的组成

从制造者的角度讲，线路板是多层的，分为内层和外层。组成结构有导线、孔及PAD。导线所用的原料为铜线，起到了导通的目的；孔分类为导通孔和不导通孔。此外，在电路板的两侧分别为Comp面与Sold面。因为电路板的一面往往会当做很多电子元件的安装面。也为电路板不会出现多种问题打好了基础。

2 线路板所需的原始物料

（1）铜箔：铜箔是在基板上形成导线的导体。（2）干膜：即感光干膜的简称，它能对特定光谱敏感最终产生光化学反应，是一种的树脂类材料。（3）PP：PP是多层板制作中不可缺少的原料，是层与层粘接剂。（4）基板：是覆铜基板的简称。由基材和铜箔组成，具有燃点高稳定型强等特点。（5）防焊漆：防焊漆其实是一种阻焊剂，要和硬化剂搅拌在一起使用。俗名也叫油墨。（6）底片：与摄影的底片相似，根据的是感光材料记录图像的方法。在线路板的制造中祈祷相当重要的作用，也就是说要先变成底片在依据影像转移的原理，才可以做出基板上的东西。

3 在PCB线路板上常见的问题

（1）阻抗，它的术语名称是“特征阻抗”。就是电阻和对那些电抗参数，要保证阻抗很低。例如传输线特性如图1所示。（2）要经历沉铜、电镀锡、接插件焊锡等环节在PCB线路板的生产过程中。这些环节中要用的材料都得要求电阻率底，才能保证线路板的整体阻抗符合产品质量标准，否则线路板则不能正常运行。（3）从电子行业的整体来看，镀锡环节上容易产生问题，它是影响阻抗的最关键的环节，由于线路板在镀锡环节上，使用化学镀锡技术来实现锡目，但是经过10多年来的专业接触和观测，国内能做好化学镀锡，用于PCB的企业并不多，原因是化学镀锡工艺，在国内是后起之秀，而且众企业的该项技术水平参差不齐，很容易导致PCB线路短路以至烧毁或着火事件等等。

4 其主体影像转移

做好电路板上的所有线路，电路板上存在底片上的线路。这个原理为应用影像转移，也就是使用感光的材料，移动图像从某一介质到另一介质上。在这里把内层线路制作作为例子：首先在基板上压上一层可感光的、优质的干膜，第二部在干膜上盖上底片，接着晒光，撤下底片观察干膜，有光照的位置和没有光照的位置基本完全不同。其中的光聚合型干膜，颜色变深的位置受到光照，这个过程中发生硬化（光聚合反应），之后通过显示影像，以前底片上透明的位置，干膜会被留下，防止丢失，但是在以前，底片上那些黑的位置，因为干膜没有硬化，所以没有被保留下来。之后用蚀铜液在基板上做出标记，那些未经干膜保护的铜将会被腐蚀，但是干膜下面的铜面就会保留。

假设在底片上利用的是无颜色的所替代线路及有铜的部位，则黑色表示无铜，再通过曝光、显影、蚀刻等工艺，转移底片上的影像到基板上。影像转移是PCB厂中使用最为频繁的方法，同时解决了目前的很多问题。

5 加层法制造多层板

电路板具有分层结构，例如计算机中，其板卡分为双面板和多层板。其中双面板基板拥有两面，而多层板则是将多片双面板“粘”结在一起。在这里要说的是，辨别一块板子到底是双面板还是多层板，看外表就可以实现，但遇到多层板时是不可以辨别出多层板的层数的，它需要从一些没有涂布防焊漆的基板位置向里看，看到板子内部一片黑色，即是内层的颜色。电路板是分层的，计算机中的板卡不但有双面板，还有多层板。双面板的做法简单，基板拥有两面，而多层板则是将多片双面板“粘”结在一起。在这里要说的是，从外表上是能够辨别一块板子是双面板或者多层板，但不能够辨别出来一片多层板总共多少层，对于多层板可以通过一些没有涂布防焊漆的基板部分看到板子内部一片黑色，即是内层的颜色。

6 制作流程

温度要求在21±1℃、湿度要求在57%左右，达到板子及底片的尺寸固定效果。由于板子及底片的组成材料均为有机高分子材料，受温湿度影响较大。要生产的基板上需要压利用膜机贴上一层干膜，压膜时会自动将与板面连接的一侧mylay膜撕下来。压好膜的板子去对片曝光。基板和底片的涨缩也会影响对准度。

7 结语

对于企业量产印制电路板需要使用传统的化学制板工艺，对于高校和科研机构的教学与科研能够采用机械制板工艺。所以PCB是电子产品的基本载体，起到了整合连接其它元件功能的作用，机械制板中就引入了激光切割机能够利用激光束来雕刻出不一样的线路图形。在未来人们必定会研制出更成功的方法在印制电路板的制作与生产中。

参考文献：

[1]黄书伟.印制电路板的可靠性设计[M].北京：国防工业出版社，2004.

[2]何小艇.电子系统设计[M].浙江：浙江大学出版社，2004.

[3]石宗义.电路原理图与电路板设计教程Protel99SE[M].北京：北京希望教育出版社，2002.

[4]曾峰.印制电路板设与制作[M].北京：电子工业出版社，2005.