印制电路板

电子产品的重要部件之一
印制电路板(外文名:Printed Circuit Board,简写PCB),又称印制线路板,是电子产品的重要部件之一,也是一种提供元器件连接的平台。[3][2]主要由绝缘基板、印制导线和焊盘组成。[7]印制电路板具有高密度化、高可靠性、可设计性、可生产性、可测试性、可组装性和可维护性等特点,还具备系统小型化、轻量化以及信号传输高速化等优势。[6]
1903年,德国发明家阿尔伯特·汉森申请英国专利,其设计的改进电话交换机设备采用多层箔导体层压于绝缘板上,含简单通孔结构及两侧导体,虽与现代PCB不同,但为后续发展奠定基础。[5]1925年,美国发明家查尔斯·杜卡斯通过将导电材料模板印刷在木板上并使用墨水导电,获得了首个电路板设计专利,这是与PCB相关的首次实际应用。[5]1936年,奥地利发明家保罗·艾斯勒基于杜卡斯的电路设计,开发出首块用于无线电系统的PCB。1948年,美国陆军公开此技术,标志着印刷电路板技术的正式起步。[5]1956年,美国专利局向代表美国陆军的科学家团队授予了“组装电路的过程”专利。次年,首个制定PCB制造标准的组织——印制电路协会成立。1960年开始设计多层PCB。70年代,多层PCB快速发展,但设计仍依赖人工完成。进入80年代,随着计算机电子设计自动化EDA)软件的出现,制造商迅速转向数字设计。2000年后,PCB变得更小、更轻、层数更多且更复杂,多层和柔性电路PCB设计愈发普遍。在中国,PCB的发展大致经历了以下几个阶段:50年代中期,中国开始研制单面印制板,并首先用于半导体收音机。60年代,自主开发覆箔板基材,铜蚀刻法成主导工艺,实现单面板大批量、双面板小批量生产。70年代,推广图形电镀蚀刻法,但受历史条件限制,专用材料和设备滞后,整体技术水平落后其他国家。80年代,改革开放引进先进生产线,大幅提升生产技术。2002年,中国成世界第三大PCB产出国。2006年,取代日本成为全球最大PCB生产基地和技术最活跃国家。[5]
印制电路板可按层数、软硬程度及其他维度分类。按层数分,有单面、双面、多层和平面印制电路板。[6][7]按软硬程度,有刚性、柔性(FPC)和软硬结合板。此外,还可按材质、表面工艺、过孔导通状态等分类。[8]印制电路板应用领域广泛,涵盖计算机、通信设备、汽车、电子产品、工业控制、仪器仪表、医疗机械及航空航天等多个方面。[4]

定义

印制电路板(PCB,Printed Circuit Board)是电子产品的重要部件之一。几乎每种电子设备,小到电子手表、计算器,大到计算机、通讯电子设备、军用武器系统,都要使用印制电路板。其设计是整机工艺设计中重要的一环。在大型的电子产品研制过程中,最基本的成功因素是该产品的印制电路板的设计和制造。印制电路板的设计和制造质量直接影响到整个产品的质量和成本,甚至决定商业竞争的成败。[2]