印制电路板{PCB线路板}，又称印刷电路板，是电子元器件电气保持的供应者。它的成长已有100多年的汗青了；它的设计首要是邦畿设计；采用电路板的首要长处是大大削减布线和装配的差池，提高了主动化水平宁生产劳动率。
按照线路板层数可分为单面板、双面板、四层板、六层板以及其他多层线路板。
因为印刷电路板并非一样终端产物，是以在名称的界说上略为杂沓，例如：小我电脑用的母板，称为主板，而不克直接称为电路板，固然主机板中有电路板的存在，然则并不沟通，是以评估财富时两者有关却不克说沟通。再譬如：因为有集成电路零件装载在电路板上，因而新闻媒体称他为IC板，但实质上他也不等同于印刷电路板。我们平日说的印刷电路板是指裸板-即没有上元器件的电路板。
分类
单面板
在最根基的PCB上，零件集中在个中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只显现在个中一面，所以这种PCB叫作单面板（Single-sided）。因为单面板在设计线路上有很多严厉的限制（因为只有一面，布线间不克交叉而必需绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。
双面板
这种电路板的两面都有布线，不外要用上两面的导线，必需要在两面间有适当的电路保持才行。这种电路间的“桥梁”叫做导孔（via）。导孔是在PCB上，布满或涂上金属的小洞，它能够与两面的导线相保持。因为双面板的面积比单面板大了一倍，双面板解决了单面板中因为布线交织的难点（能够经由导孔通到另一面），它更适合用在比单面板更复杂的电路上。
多层板
为了增加能够布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板，经由定位系统及绝缘粘结材料瓜代在一路且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了，也称为多层印刷线路板。板子的层数并不代表有几层自力的布线层，在特别情形下会到场空层来掌握板厚，平日层数都是偶数，而且包含最外侧的两层。大部门的主机板都是4到8层的构造，不外手艺上理论能够做到近100层的PCB板。大型的超等较量机大多使用相当多层的主机板，不外因为这类较量机已经能够用很多通俗较量机的集群取代，超多层板已经逐渐不被使用了。因为PCB中的各层都慎密的连系，一样不太轻易看出实际数目，不外若是细心视察主机板，照样能够看出来。
构成
今朝的电路板，首要由以下构成
线路与图面（Pattern）：线路是做为原件之间导通的对象，在设计上会此外设计大铜面作为接地及电源层。线路与图面是同时做出的。
介电层（Dielectric）：用来连结线路及各层之间的绝缘性，俗称为基材。
孔（Through hole / via）：导通孔可使两条理以上的线路彼此导通，较大的导通孔则做为零件插件用，此外有非导通孔（nPTH）平日用来作为外观贴装定位，组装时固定螺丝用。
防焊油墨（Solder resistant /Solder Mask） ：并非悉数的铜面都要吃锡上零件，是以非吃锡的区域，会印一层阻隔铜面吃锡的物质（平日为环氧树脂），避免非吃锡的线路间短路。凭据分歧的工艺，分为绿油、红油、蓝油。
丝印（Legend /Marking/Silk screen）：此为非需要之组成，首要的功能是在电路板上标注各零件的名称、位置框，轻易组装后修理及辨识用。
外观处理（Surface Finish）：因为铜面在一样情况中，很轻易氧化，导致无法上锡（焊锡性不良），是以会在要吃锡的铜面长进行珍爱。珍爱的体式有喷锡（HASL），化金（ENIG），化银（Immersion Silver），化锡（Immersion Tin），有机保焊剂（OSP），方式各有优瑕玷，统称为外观处理。
外观
裸板（上头没有零件）也常被称为“印刷线路板Printed Wiring Board（PWB）”。板子自己的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所建造成。在外观能够看到的藐小线路材料是铜箔，原本铜箔是笼盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部份就酿成网状的藐小线路了。这些线路被称作导线（conductor pattern）或称布线，并用来供应PCB上零件的电路保持。
平日PCB的颜色都是绿色或是棕色，这是阻焊（solder mask）的颜色。是绝缘的防护层，能够珍爱铜线，也防止波焊时造成的短路，并节约焊锡之用量。在阻焊层上还会印刷上一层丝网印刷面（silk screen）。平日在这上面会印上文字与符号（大多是白色的），以标示出各零件在板子上的位置。丝网印刷面也被称作图标面（legend）。
在制成最终产物时，其上会安装集成电路、电晶体、二极管、被动元件（如：电阻、电容、保持器等）及其他各类各样的电子零件。借着导线连通，能够形成电子讯号贯穿及应有机能。
长处
采用印制板的首要长处是：
⒈因为图形具有反复性（再现性）和一致性，削减了布线和装配的差池，节约了设备的修理、调试和搜检时间；
⒉设计上能够尺度化，利于交换；3.布线密度高，体积小，重量轻，利于电子设备的小型化；
⒋利于机械化、主动化生产，提高了劳动生产率并降低了电子设备的造价。
印制板的制造方式可分为减去法（减成法）和添加法（加成法）两个大类。今朝，大规模工业生产照样以减去法中的侵蚀铜箔法为主。
（概述图片）
⒌稀奇是FPC软性板的耐弯折性，周详性，更好的应用到高周详仪器上。（如相机，手机。摄像机等。）
制造
基材
基材遍及是以基板的绝缘部门作分类，常见的原料为电木板、玻璃纤维板，以及各式的塑胶板。而PCB的制造商遍及会以一种以玻璃纤维、不织物料、以及树脂构成的绝缘部门，再以环氧树脂和铜箔压制成“黏合片”（prepreg）使用。
Xgs游戏机电路设计而常见的基材及首要成份有：
FR-1 ──酚醛棉纸，这基材通称电木板（比FR-2较高经济性）
FR-2 ──酚醛棉纸，
FR-3 ──棉纸（Cotton paper）、环氧树脂
FR-4 ──玻璃布（Woven glass）、环氧树脂
FR-5 ──玻璃布、环氧树脂
FR-6 ──毛面玻璃、聚酯
G-10 ──玻璃布、环氧树脂
CEM-1 ──棉纸、环氧树脂（阻燃）
CEM-2 ──棉纸、环氧树脂（非阻燃）
CEM-3 ──玻璃布、环氧树脂
CEM-4 ──玻璃布、环氧树脂
CEM-5 ──玻璃布、多元酯
AIN ──氮化铝
SIC ──碳化硅
金属涂层
金属涂层除了是基板上的配线外，也就是基板线路跟电子元件焊接的处所。此外，因为分歧的金属代价分歧，是以直接影响生产的成本。此外，每种金属的可焊性、接触性，电阻阻值等等分歧，这也会直接影响元件的效能。
常用的金属涂层有：铜、锡（厚度平日在5至15μm）、铅锡合金（或锡铜合金，即焊料，厚度平日在5至25μm，锡含量约在63%）、金（一样只会镀在接口）、银（一样只会镀在接口，或以整体也是银的合金）。
线路设计
印制电路板的设计是以电路道理图为底本，实现电路使用者所需要的功能。印刷电路板的设计首要指邦畿设计，需要内部电子元件、金属连线、通孔和外部保持的结构、电磁珍爱、热耗散、串音等各类身分。精良的线路设计能够节约生产成本，达到精巧的电路机能和散热机能。简洁的邦畿设计能够用手工实现，但复杂的线路设计一样也需要借助较量机辅助设计（CAD）实现，而有名的设计软件有OrCAD、Pads （也即PowerPCB）、Altium designer （也即Protel）、FreePCB、CAM350等
根基建造
凭据分歧的手艺可分为消弭和增加两大类过程。
减去法
减去法（Subtractive），是行使化学品或机械将空白的电路板（即铺有完整一块的金属箔的电路板）上不需要的处所除去，余下的处所就是所需要的电路。
丝网印刷：把预先设计好的电路图制成丝网遮罩，丝网上不需要的电路部门会被蜡或许不透水的物料笼盖，然后把丝网遮罩放到空白线路板上面，再在丝网上油上不会被侵蚀的珍爱剂，把线路板放到侵蚀液中，没有被珍爱剂遮住的部份便会被蚀走，最后把珍爱剂清理。
感光板：把预先设计好的电路图制在透光的胶片遮罩上（最简洁的做法就是用打印机印出来的投影片），同理应把需要的部份印成不透亮的颜色，再在空白线路板上涂上感光颜料，将预备好的胶片遮罩放在电路板上照射强光数分钟，除去遮罩后用显影剂把电路板上的图案显露出来，最后如同用丝网印刷的方式一般把电路侵蚀。
刻印：行使铣床或雷射镌刻机直接把空白线路上不需要的部份除去。
加成法
加成法（Additive），如今遍及是在一块预先镀上薄铜的基板上，笼盖光阻剂（D/F），经紫外光曝光再显影，把需要的处所露出，然后行使电镀把线路板上正式线路铜厚增厚到所需要的规格，再镀上一层抗蚀刻阻剂－金属薄锡，最后除去光阻剂（这制程称为去膜），再把光阻剂下的铜箔层蚀刻掉。
积层法
积层法是建造多层印刷电路板的方式之一。是在建造内层后才包上外层，再把外层以减去法或加成法所处理。络续反复积层法的动作，能够获得再多层的多层印刷电路板则为顺序积层法。
1.内层建造
2.积层编成（即黏合分歧的层数的动作）
3.积层完成（减去法的外层含金属箔膜；加成法）
4.钻孔
Panel法
1.全块PCB电镀
2.在外观要保留的处所加上阻绝层（resist，防以被蚀刻）
3.蚀刻
4.去除阻绝层
Pattern法
1.在外观不要保留的处所加上阻绝层
2.电镀所需外观至必然厚度
3.去除阻绝层
4.蚀刻至不需要的金属箔膜消散
完全加成法
1.在不要导体的处所加上阻绝层
2.以无电解铜构成线路
部门加成法
1.以无电解铜笼盖整块PCB
2.在不要导体的处所加上阻绝层
3.电解镀铜
4.去除阻绝层
5.蚀刻至原在阻绝层下无电解铜消散
ALIVH
ALIVH（Any Layer Interstitial Via Hole，Any Layer IVA）是..松下电器斥地的增层手艺。这是使用芬芳族聚酰胺（Aramid）纤维布料为基材。
1.把纤维布料浸在环氧树脂成为“黏合片”（prepreg）
2.雷射钻孔
3.钻孔中填满导电膏
4.在外层黏上铜箔
5.铜箔上以蚀刻的方式建造线路图案
6.把完成第二步伐的半制品黏上在铜箔上
7.积层编成
8.再一直反复第五至七的步伐，直至完成
B2it
B2it（Buried Bump Interconnection Technology）是东芝斥地的增层手艺。
1.先建造一块双面板或多层板
2.在铜箔上印刷圆锥银膏
3.放黏合片在银膏上，并使银膏贯穿黏合片
4.把上一步的黏合片黏在第一步的板上
5.以蚀刻的方式把黏合片的铜箔制成线路图案
6.再一直反复第二至四的步伐，直至完成
功能测试
更密集的PCB、更高的总线速度以及模拟RF电路等等对测试都提出了空前未有的挑战，这种情况下的功能测试需要卖力的设计、深图远虑的测试方式和适当的对象才能供应可托的测试究竟。
在同夹具供给商打交道时，要记住这些问题，同时还要想到产物将在何处制造，这是一个好多测试工程师会忽略的处所。例如我们假定测试工程师身在美国的加利福尼亚，而产物制造地却在泰国。测试工程师会认为产物需要昂贵的主动化夹具，因为在加州厂房价钱高，要求测试仪尽量少，并且还要用主动化夹具以削减招聘高手艺高工资的把持工。但在泰国，这两个问题都不存在，让人工来解决这些问题加倍廉价，因为这里的劳动力成本很低，地价也很廉价，大厂房不是一个问题。是以有时候一流设备在有的国度或者纷歧定受迎接。
手艺水平
在高密度UUT中，若是需要校准或诊断则很或者需要由人工进行探查，这是因为针床接触受到限制以及测试更快（用探针测试UUT能够敏捷采集到数据而不是将信息反馈到边缘保持器上）等原因，所以要求由把持员探查UUT上的测试点。不管在哪里，都应确保测试点已清楚地标出。
探针类型和通俗把持工也应该注重，需要考虑的问题包罗：
探针大过测试点吗？探针有使几个测试点短路并损坏UUT的危险吗？对把持工有触电风险吗？
每个把持工能很快找出测试点并进行搜检吗？测试点是否很大易于识别呢？
把持工将探针按在测试点上要多长时间才能得出正确的读数？若是时间太长，在小的测试区会显现一些麻烦，如把持工的手会因测试时间太长而滑动，所以建议扩大测试区以避免这个问题。
考虑上述问题后测试工程师应从新评估测试探针的类型，点窜测试文件以更好地识别出测试点位置，或许甚至改变对把持工的要求。
主动探查
在某些情形下会要求使用主动探查，例如在PCB难以用人工探查，或许把持工手艺水平所限而使得测试速度大大降低的时候，这时就应考虑用主动化方式。
主动探查能够消弭工资误差，降低几个测试点短路的或者性，并使测试把持加速。然则要知道主动探查也或者存在一些局限，凭据供给商的设计而各有分歧，包罗：
UUT的巨细
同步探针的数量
两个测试点相距有多近？
测试探针的定位精度
系统能对UUT进行两面探测吗？
探针移至下一个测试点有多快？
探针系统要求的实际距离是几多？（一样来讲它比离线式功能测试系统要大）
主动探查平日不消针床夹具接触另外测试点，并且一样它比生产线速度慢，是以或者需要接纳两种步伐：若是探测仪仅用于诊断，能够考虑在生产线上采用传统的功能测试系统，而把探测仪作为诊断系统放在生产线边上；若是探测仪的目的是UUT校准，那么独一的真正解决法子是采用多个系统，要知道这照样比人工把持要快得多。
若何整合到生产线上也是必需要研究的一个要害问题，生产线上还有空间吗？系统能与传送带保持吗？幸好很多新型探测系统都与SMEMA尺度兼容，是以它们能够在在线情况下工作。
界限扫描
这项手艺早在产物设计阶段就应该进行商议，因为它需要专门的元器件来执行这项义务。在以数字电路为主的UUT中，能够购置带有IEEE1194（界限扫描）支撑的器件，如许只做很少或不消探测就能解决大部门诊断问题。界限扫描会降低UUT的整体功能性，因为它会增大每个兼容器件的面积（每个芯片增加4～5个引脚以及一些线路），所以选择这项手艺的原则，就是所破费的成本应该能使诊断究竟获得改善。应记住界限扫描可用于对UUT上的闪速存储器和PLD器件进行编程，这也更进一步增加了选用该测试方式的来由。
若何处理一个有局限的设计？
若是UUT设计已经完成并确定下来，此时选择就很有限。当然也能够要求鄙人次改版或新产物中进行点窜，然则工艺改善老是需要必然的时间，而你仍然要对今朝的状况进行处理。
设计
跟着电子手艺的快速成长，印制电路板普遍应用于各个范畴，几乎所有的电子设备中都包含响应的印制电路板。为包管电子设备正常工作，削减互相间的电磁干扰，降低电磁污染对人类及生态情况的晦气影响，电磁兼容设计不容轻忽。本文介绍了印制电路板的设计方式和技能。
在印制电路板的设计中，元器件结构和电路保持的布线是要害的两个环节。 [1]
结构
结构，是把电路器件放在印制电路板布线区内。结构是否合理不光影响后背的布线工作，并且对整个电路板的机能也有主要影响。在包管电路功能和机能指标后，要知足工艺性、检测和修理方面的要求，元件应平均、整洁、紧凑布放在PCB上，尽量削减和缩短各元器件之间的引线和保持，以获得平均的组装密度。
按电路流程放置各个功能电路单元的位置，输入和输出旌旗、高电平宁低电平部门尽或者不交叉，旌旗传输路线最短。
功能区分
元器件的位置应按电源电压、数字及模拟电路、速度快慢、电流巨细等进行分组，以免互相干扰。
电路板上同时安装数字电路和模拟电路时，两种电路的地线和供电系统完全分隔，有前提时将数字电路和模拟电路放置在分歧层内。电路板上需要安置快速、中速和低速逻辑电路时，应安放在紧靠保持器局限内；而低速逻辑和存储器，应安放在远离保持器局限内。如许，有利于减小共阻抗耦合、辐射和交扰的减小。时钟电路和高频电路是首要的骚扰辐射源，必然要零丁放置，远离敏感电路。
热磁兼顾
发烧元件与热敏元件尽或者远离，要考虑电磁兼容的影响。
工艺性
⑴层面
贴装元件尽或者在一面，简化组装工艺。
⑵距离
元器件之间距离的最小限制凭据元件外形和其他相关机能确定，今朝元器件之间的距离一样不小于0.2 mm～0.3mm，元器件距印制板边缘的距离应大于2mm。
⑶偏向
元件分列的偏向和疏密水平应有利于空气的对流。考虑组装工艺，元件偏向尽或者一致。
布线
1、导线
⑴宽度
印制导线的最小宽度，首要由导线和绝缘基板间的粘附强度和流过它们的电流值决意。印制导线可尽量宽一些，尤其是电源线和地线，在板面许可的前提下尽量宽一些，即使面积重要的前提下一样不小于1mm。稀奇是地线，即使局部不许可加宽，也应在许可的处所加宽，以降低整个地线系统的电阻。对长度跨越80mm的导线，即使工作电流不大，也应加宽以减小导线压降对电路的影响。
⑵长度
要极小化布线的长度，布线越短，干扰和串扰越少，而且它的寄生电抗也越低，辐射更少。稀奇是场效应管栅极，三极管的基极和高频回路更应注重布线要短。
⑶间距
相邻导线之间的距离应知足电气平安的要求，串扰和电压击穿是影响布线间距的首要电气特征。为了便于把持和生产，间距应尽量宽些，选择最小间距至少应该适合所施加的电压。这个电压包罗工作电压、附加的波动电压、过电压和因另外原因发生的峰值电压。当电路中存在有市电电压时，出于平安的需要间距应该更宽些。
⑷路径
旌旗路径的宽度，从驱动到负载应该是常数。改变路径宽度对路径阻抗（电阻、电感、和电容）发生改变，会发生反射和造成线路阻抗不屈衡。所以，最好连结路径的宽度不变。在布线中，最好避免使用直角和锐角，一样拐角应该大于90°。直角的路径内部的边缘能发生集中的电场，该电场发生耦合到相邻路径的噪声，45°路径优于直角和锐角路径。当两条导线以锐角相遇保持时，应将锐角改成圆形。
2、孔径和焊盘尺寸
元件安装孔的直径应该与元件的引线直径较好的成家，使安装孔的直径略大于元件引线直径的（0.15～0.3）mm。平日DIL封装的管脚和绝大多数的小型元件使用0.8mm的孔径，焊盘直径大约为2mm。对于大孔径焊盘为了获得较好的附着能力，焊盘的直径与孔径之比，对于环氧玻璃板基大约为2，而对于苯酚纸板基应为（2.5～3）。
过孔，一样被使用在多层PCB中，它的最小可用直径是与板基的厚度相关，平日板基的厚度与过孔直径比是6：1。高速旌旗时，过孔发生（1～4）nH的电感和（0.3～0.8）pF的电容的路径。是以，寺库设高速旌旗通道时，过孔应该被连结到绝对的最小。对于高速的并行线（例如地址和数据线），若是层的改变是弗成避免，应该确保每根旌旗线的过孔数一般。而且应尽量削减过孔数量，需要时需设置印制导线珍爱环或珍爱线，以防止振荡和改善电路机能。
3、地线设计
错误理的地线设计会使印制电路板发生干扰，达不到设计指标，甚至无法工作。地线是电路中电位的参考点，又是电流民众通道。地电位理论上是零电位，但实际上因为导线阻抗的存在，地线遍地电位不都是零。因为地线只要有必然长度就不是一个处处为零的等电位点，地线不光是必弗成少的电路民众通道，又是发生干扰的一个渠道。
一点接地是消弭地线干扰的根基原则。所有电路、设备的地线都必需接到统一的接所在上，以该点作为电路、设备的零电位参考点（面）。一点接地分公用地线串联一点接地和自力地线并联一点接地。
公用地线串联一点接处所式对照简洁，各个电路接地引线对照短，其电阻相对小，这种接处所式常用于设备机柜中的接地。自力地线并联一点接地，只有一个物理点被界说为接地参考点，其他各个需要接地的点都直接接到这一点上，各电路的地电位只与本电路的地电流基地阻抗有关，不受其他电路的影响。
具体布线时应注重以下几点：
⑴走线长度尽量短，以便使引线电感极小化。在低频电路中，因为所有电路的地电流流经民众的接地阻抗或接地平面，所以避免采用多点接地。
⑵民众地线应尽量安置在印制电路板边缘部门。电路板上应尽或者多保留铜箔做地线，能够增加屏障能力。
⑶双层板能够使用地线面，地线面的目的是供应一个低阻抗的地线。
⑷多层印制电路板中，可设置接地层，接地层设计成网状。地线网格的间距不克太大，因为地线的一个首要感化是供应旌旗回流路径，若网格的间距过大，会形成较大的旌旗环路面积。大环路面积会引起辐射和敏感度问题。此外，旌旗回流实际走环路面积小的路径，其他地线并不起感化。
⑸地线面可以使辐射的环路最小。
收受
印制电路板制造手艺是一项非常复杂的、综合性很高的加工手艺。尤其是在湿法加工过程中，需采用大量的水，因而有多种重金属废水和有机废水排出，成分复杂，处理难度较大。按印制电路板铜箔的行使率为30%~40%进行较量，那么在废液、废水中的含铜量就相当可观了。按一万平方米双面板较量（每面铜箔厚度为35微米），则废液、废水中的含铜量就有4500公斤摆布，并还有不少其他的重金属和贵金属。这些存在于废液、废水中的金属如不经处理就排放，既造成了虚耗又污染了情况。是以，在印制板生产过程中的废水处理和铜等金属的收受是很有意义的，是印制板生产中弗成贫乏的部门。
众所周知，印制电路板生产过程中的废水，个中大量的是铜，少少量的有铅、锡、金、银、氟、氨、有机物和有机络合物等。
至于发生铜废水的工序，首要有：沉铜、全板电镀铜、图形电镀铜、蚀刻以及各类印制板前处理工序（化学前处理、刷板前处理、火山灰磨板前处理等）。
以上工序所发生的含铜废水，按其成分，大略可分为络合物废水和非络合物废水。为使废水处理达到国度划定的排放尺度，个中铜及其化合物的最高许可排放浓度为1mg/l（按铜计），必需针对分歧的含铜废水，接纳分歧的废水处理方式。
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