PCB原材料上涨!什么是PCB?

什么是印刷电路板，PCB?

PCB是在板上蚀刻铜的复杂电路。它是电子元件安装和互连时的主要支撑体。它被用作将电子元件固定到电路中的基础，并在这些元件之间提供电流。PCB作为所有电子产品不可缺少的基础部件，被誉为“电子工业之母”。

• 上游是玻璃纤维、铜箔、树脂等材料。
• 中游是覆铜层压板(CCL)，一种印刷在电路板上的铜箔基板。
• 下游是各类电子产品

没有PCB，电子产品的功效就无法达到。PCB产业虽然是一个成熟的产业，但在电子技术产业中继续发挥着重要的基础作用。

pcb的应用领域非常广泛。无论在哪里使用电子元件，几乎总是使用pcb。目前，它们主要应用于信息、通信、消费品、汽车、航空航天和军事、精密仪器和工业产品等领域。根据应用领域，pcb可分为单面、双面、四层及以上多层板和柔性板。一般来说，电子产品的功能越复杂，电路距离越长，接触引脚越多，PCB所需的层数也越多，如高端消费电子、信息通信产品等。

目前，批量使用pcb的手机行业增速放缓，但随着规格的不断完善，5G商用传输、服务器、大量小型基站、存储设备等将是下一个使用pcb的终端产品。对材料的要求也开始向高速、高频、高密度的封装方向发展。电动汽车行业也是另一个推动PCB增长的新兴行业，导致近年来PCB的平均销售价格持续上升。

什么是印刷电路板，PCB?

所有电子产品必须使用“印刷电路板”来固定集成电路(ic)和其他电子元件(如电阻，电容器，电感器)。不同的集成电路和电子元件通过细铜线连接，提供稳定的工作环境，使电子信号可以在不同的电子元件之间流动。

印刷电路板的种类

• 单面板:采用一块塑料板作为底板，集成电路(IC)等电子元件集中在一面，铜线集中在另一面。可以在单个面板上制作的铜导体数量很少，只有早期的电路板才会使用这种布局。
• 双面板:采用单片塑料板作为底板，在底板的前后表面制作铜线，并钻“过孔”，使铜线由前向后穿过塑料板，使前后表面的铜线相互连接。这种布局用于更复杂的电路。
• 多层板:多层双面板之间夹有绝缘层(塑料材料)。多层铜线构成复杂的电路。目前，由于元器件数量有限，计算机中使用的主板大多局限于八层板。

一般小型电子产品，如手机、平板电脑等，由于尺寸小的要求，使用的电路板至少有八层。拥有更多电子元件的小型产品通常需要更多的电路板层。

“过孔”一般用在双面板上，在塑料板上钻孔，但在多层板上，如果只是想连接一些内部电路，就没有必要穿透整个塑料板。当只需要穿透几层塑料板时，可以使用“过孔”、“埋过孔”或“盲过孔”。

印刷电路板材料

• 刚性印刷电路板(RPCB):一般采用玻璃环氧树脂(glass epoxy)，一种硬质塑料板，用铜线印刷在电路板上。刚性电路板的最大特点是“不活动”。因为比较硬，所以制作好后才能固定在机壳内。它是目前在所有电子产品中使用最多的电路板。
• 柔性电路板(FPCB):一般由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚酰亚胺制成，电路板上印刷铜线。柔性线路板的主要特点是可以弯曲。软PET材料与制造碳酸饮料瓶的材料相同。生产完成后可弯曲成各种形状。广泛应用于消费类电子产品，如笔记本电脑的液晶屏、可折叠手机、数码相机、CD播放器、硬盘存储设备等。

印刷电路板生产工艺

印刷电路板的生产工艺包括:单面制作、打孔电镀、多层印刷电路板粘接、保护与表面处理、电路测试等。具体情况如下:

• 单面制作:将设计好的电路制作成负极，然后从负极转移到一层薄薄的铜箔上。不需要的铜箔被化学物质溶解，只留下需要的电路。这个过程有点类似于将光掩膜上的图案转移到晶圆厂的硅片上。如果生产双面板，则会在塑料板的两面涂上铜箔。如果生产多层板，则需要将许多双面板粘合在一起。
• 钻孔和电镀:制作双面或多层板时，先在板上打过孔、埋过孔或盲过孔。机械钻能钻的孔的最小尺寸是8mil(约0.2mm)，而激光钻则可以利用激光穿透塑料板，钻出4mil(约0.2mm)或更小的孔。一种称为HDI(高密度互连)的工艺使用更细更密的铜线来减小集成电路(IC)和电路板上其他电子元件的尺寸。钻孔完成后，在孔中镀上一层金属，形成垂直的铜线。“Via”有时被称为“PTH:镀通孔”。
• 多层印刷电路板粘接:将制作好的双面电路板粘接形成多层板。粘接时，必须在层与层之间加绝缘层(塑料材料)。如果有穿透几层的穿孔(通孔)，则每一层都必须重复上述步骤。多层板前后表面的电路通常是在多层板粘接后制作的。
• 保护和表面处理:印刷电路板上的绿色或棕色是“阻焊”的颜色。阻焊膜是一种绝缘保护层，可以保护铜线不被氧化。一层“丝网”上将印有文字和符号，以指示各种集成电路(ic)和其他电子元件的名称和位置。
• 线路测试:这是一种用于确定印刷电路板上是否有短路或开路的测试。一般情况下，可以用红外光对电路板进行光学扫描，找出每层的缺陷，以及导线之间是否存在不正确的间隙。一种称为“飞探”的电子测试方法也可用于检查所有铜线连接是否短路或开路。

组件安装和焊接技术

印刷电路板制作完成后，必须将集成电路(IC)和其他电子元件连接并固定在印刷电路板上。

• 通孔技术(THT):电子元件放在电路板的正面，引脚焊接在背面，通常采用“波峰焊”技术。首先将引脚靠近电路板切割并稍微弯曲，以便组件可以固定在适当的位置。然后在电路板底部涂上助焊剂，以去除底部引脚上的氧化物。将电路板重新加热以去除任何熔化的焊料，冷却后，将连接固定。这种方法会占用很多空间，并且每个引脚都需要钻一个孔，因为每个引脚都占用电路板两侧的空间。焊点相对较大，但固定效果较好。
• 表面安装技术(SMT):电子元件和引脚放置在电路板的前面，通常使用“过回流焊”技术。首先将含有助焊剂和焊料的锡膏印刷在电路板上，在电路板上连接到电子元件的引脚。然后将电子元件放置在电路板上，使引脚与电路板上的锡膏接触。然后加热电路板以熔化锡膏并粘合电子元件的引脚。当焊料冷却后，电子元件引脚将固定在电路板上。用这种方法焊接的电子元件体积相对较小，电路板上的电子元件密度更大。目前大多数电子产品采用SMT技术代替THT技术。