一、什么是PCB?
PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子设备中用于连接电子元器件的核心部件。它通过预先设计的导电线路替代了传统的手工布线,使电路更紧凑、可靠。简而言之,PCB就像电子产品的“骨架”和“血管”,支撑元器件并传输信号与电力。
二、PCB的发展历程
起源阶段(1900s–1940s)
1903年,德国工程师Albert Hanson提出“印刷电线”概念,但未实现实用化。
1936年,奥地利人Paul Eisler制造出首块功能性PCB,用于收音机,成为现代PCB的雏形。
初步发展(1950s–1970s)
20世纪50年代,晶体管取代电子管,推动PCB小型化。单面板和双面板成为主流,通孔插装技术(THT)广泛应用。
60年代,多层板技术出现,通过层压工艺实现复杂布线。
技术革新(1980s–2010s)
表面贴装技术(SMT)取代通孔插装,元器件可直接焊接在PCB表面,大幅提升密度。
高密度互连(HDI)技术引入微盲孔和激光钻孔,适应智能手机等设备需求。
现代与未来(2010s至今)
柔性电路板(FPC)、刚柔结合板兴起,支持折叠屏手机和可穿戴设备。
5G通信推动高频高速PCB需求,材料与工艺持续升级。
三、PCB的制作方法(以多层板为例)
线路板设计布局
工程师将电路设计转化为Gerber文件,工厂检查无误后开始生产。
芯板制作
覆铜板清洗后涂覆感光膜,通过紫外光照射固化线路图形。
化学蚀刻去除多余铜箔,形成内层电路。
层压与钻孔
多层芯板与半固化片叠加,高温高压下粘合。
钻孔机打通各层,孔壁通过化学沉积铜实现导电。
外层处理
电镀加厚孔壁铜层,外层图形通过类似内层的感光蚀刻工艺完成。
最终清洗、测试,确保电路无短路或断路。
四、PCB的未来趋势
高密度与微型化
HDI技术持续升级,线宽/间距向50μm以下发展,支持更小、更轻的电子产品(类载板,载板等)。
柔性化与三维集成
刚柔结合板在汽车电子、折叠屏设备中广泛应用,实现立体布线。
高频高速材料
5G和AI推动低损耗材料(如聚四氟乙烯)需求,提升信号传输效率。
绿色制造
无铅焊接、环保基材成为主流,减少生产污染。
智能化与自动化
AI辅助设计、工业4.0生产线加速普及,提升效率与良率。
电路板技术从单层板到高密度互连的演进,见证了电子产业的飞速发展。未来,随着5G、AI、物联网的普及,PCB将继续向高集成、高频化、环保化迈进。