PCB简介

=印刷電路板=陳玉燮產品設計部PCB簡介目錄․何謂印刷電路板․將配線印刷化的目的․市埸應用․印刷電路板的歷史․印刷電路板被要求的電氣特性․印刷電路板的種類․PCB的重要製程簡介․PCB的主要材料․PCB的簡易計價方法․未來趨勢發展何謂印刷電路板根據回路設計，將連接零件用的導體圖案，以印刷方式及腐蝕技術形成在絕緣基板的表面或其內部，這樣的配線（或其技術），稱為印刷電路或印刷回路(printedcircuit)；裝載有零件的板子，則稱為印刷回路板(PrintedCircuitBoard)；現在經常簡稱為“電路板”。將配線印刷化的目的1.減少零件間的配線工作量。2.提高配線連接的可靠度。3.達到自動化的機器組裝。4.降低成本；縮短製作時間。在20世紀初期，凡是通訊及各種的電氣機器都須要採用配線．這些電氣配線長期用到人工，因此便產生了合理化的需求．於是出現了採用印刷方式配線的想法．市埸應用通信產品手機.無線電自動控制裝置辦公設備傳真機電子計算機電腦-主機板家用電氣冷氣機醫療設備休閒器材攝影機…..公共設備售票機印刷電路板的歷史1.搖籃期(1903~1950)：1936年發表箔膜技術2.發展期(1950~1960)：1950年蝕刻箔膜技術為主流1951年樹脂的耐熱性改進，出現聚胺(Polyimide)基板1953年Motorola公司開發電鍍貫穿孔的雙面板1960年以金屬箔圖案貼在熱可塑性的薄膜上，製作出軟性印刷電路板(FPC)印刷電路板的歷史3.多層板期(1961~1988)：1961年Hazeltime公司開發出電鍍貫穿孔法製作多層板。1969年Philips開發以polyimide為基材的軟性電路板4.增層電路板期(1988~1998)：1981年將雷射加工微小盲孔的方法應用在電路板上。1998年增層印刷電路板開始實用化。印刷電路板被要求的電氣特性1.導體電阻2.絕緣電阻3.特性阻抗4.信號傳輸速度5.雜訊6.高頻特性7.電磁封閉特性－導體電阻印刷電路板的導體材料：以銅為主體。導體電阻的公式如下：R=ρ*(L/A)(Ω)R：導體電阻（Ω）A：導體的截面積(cm*cm)L：導體的長度(cm)p：導體的電阻係數(Ωcm)=0.0174Ω-um導體電阻的大小，也就是線寬與長度，影響著信號傳輸的速度，也就是所謂的RCdelay。特性－絕緣電阻導體的絕緣低或不完全時，在印刷電路板上所形成的導體，其回路機能會降低，有時還會完全失去機能。所以，絕緣是非常重要的特性。最小間隙(mm)使用電壓0.1270~150.25416~30.38131~500.50851~1000.762101~3001.524301~500#不同的電壓值，所建議Layout的間距特性－特性阻抗電子零件的輸入或輸出阻抗，若未與多層印刷電路板上的導體回路圖案的阻抗整合，則會在邊界部產生反射信號，形成雜音而降低傳送信號的品質。在電路板上為了整合特性阻抗，於各種的傳輸回路中，採在接地面為無限大的導體，在它的上面或中間放置信號線。信號線信號線信號線接地接地特性－傳輸速度信號的傳輸速度是決定於介電係數，在高速回路時，須要找介電係數低的材料。特性－串訊在印刷電路板上，信號線的走向很複雜。若施加電壓在平行信號線的一側，則在另一側的鄰接導線上會感應出電壓，而變成雜音。這稱為串訊(crosstalk)。這種現象在高密度配線時，會變得特別顯著。要防止這種串訊，就要加大導體間隙及縮小與接地之間的間隙。因此，在Layout時，對於平行線路，要限制平行線條的長度，且將各層之間配置成互相垂直的方向。(或30.45.60度的各種方向)。對性能特別嚴格的產品，設計時必須要考慮導體配線串訊的問題。特性－EMI.其他特性來自外部雜音的影響，或電子回路產生的放射雜音，會造成產品的一大問題。為了防止這些，除了在回路的構造一加以考慮外，還可以採用一些對策：１.在雙面板上採用的方法，是用導電膏形成封閉層。２.多層板採用的方法，則是將電源層.接地層配置在外部或內部（採內部較多）。使用在雜音環境多時，不該用單面或雙面板，而應採用４層以上的多層板。印刷電路板的種類1.硬板(PCB)：單面板；雙面板；多層板.2.軟板(FPCB)：簡稱FPC。3.COF:PCB的重要製程簡介裁板鑽孔PTH影像轉移貼感光膜曝光.顯影.蝕刻.剝膜防焊表面處理鍍金或噴錫沖壓成型測試；出貨製程－裁板；鑽孔銅箔基材銅箔高速打孔機打孔製程－PTH銅箔銅箔基材基材銅箔銅箔鍍銅鍍銅銅箔銅箔基材基材銅箔銅箔鍍銅鍍銅製程－貼感光膜；曝光；顯影；蝕刻；剝膜鍍銅鍍銅銅箔銅箔基材基材銅箔銅箔鍍銅鍍銅感光膜感光膜光罩光源鍍銅鍍銅銅箔銅箔基材基材銅箔銅箔鍍銅鍍銅製程-防焊銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔基材基材銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔基材基材留下所需銅箔製程－表面處理(鍍金;噴錫)銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔基材基材銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔銅箔基材基材製程－沖模成型製程－測試出貨PCB的主要材料-銅箔積層板將紙.布.玻璃纖維布.玻璃絨,經浸樹脂後，在其上放置已塗黏接劑的銅箔，重疊加壓加熱硬化作板狀的資材。銅箔黏接劑基材銅箔基層板的種類及用途(舉例:常用)材質種類超耐熱性樹脂玻璃纖布環氧樹脂玻璃纖布基材環氧樹脂紙基材酚樹脂紙基材耐熱性樹脂膜片,底材NEMA規格FR-4FR-3FR-2軟性銅箔附片主要用途半導體電子計算機.自動控制裝置.通信機,信號機器,,,,電子計算機.終端機.通信機,醫療機器TV.FM收音機.電話.錄影機電路板的連接器PCB的簡易計價方法雙面板：cmxcmx0.56=單價四層板：cmxcmx0.85=單價未來趨勢發展1.隨著電子產品功能日趨複雜與短小輕薄趨勢，PCB朝高密度化．線路精密．體積小型化發展．而即使是以PC主機板為主者，亦將面臨內部訊號傳輸速愈來愈快之問題，而在板子之阻抗與反電磁干擾（EMI)之功能而求會增加．2.PCB四層板的製作已是基本能力．目前資訊用板將逐漸朝以六層板及其以上為主流，其中4mil線寬/線距製作能力已是廠商技能力之重要指標．在通訊板方面，未來需有高密度連線，甚至增層板之能力．