【正文】 且導(dǎo)電圖形按設(shè)計要求進行互連的印刷線路板就成為四層、六層印刷電路板了，也稱為多層印刷線路板。板子的層數(shù)就代表了有幾層獨立的布線層，通常層數(shù)都是偶數(shù)，并且包含最外側(cè)的兩層。大部分的主機板都是4到8層的結(jié)構(gòu)，不過技術(shù)上理論可以做到近100層的PCB板。大型的超級計算機大多使用相當多層的主機板，不過因為這類計算機已經(jīng)可以用許多普通計算機的集群代替，超多層板已經(jīng)漸漸不被使用了。因為PCB中的各層都緊密的結(jié)合，一般不太容易看出實際數(shù)目，不過如果仔細觀察主機板，還是可以看出來?！　「鶕?jù)軟硬進行分類：分為普通電路板和柔性電路板。　　PCB的原材料：覆銅箔層壓板是制作印制電路板的基板材料。它用作支撐各種元器件，并能實現(xiàn)它們之間的電氣連接或電絕緣。　　PCB就是印刷電路板（Printed circuit board，PCB）,簡單的說就是置有集成電路和其他電子組件的薄板?！　∷鼛缀鯐霈F(xiàn)在每一種電子設(shè)備當中。　　據(jù)Time magazine 最近報道，中國和印度屬于全球污染最嚴重的國家。為保護環(huán)境，中國政府已經(jīng)在嚴格制定和執(zhí)行有關(guān)污染整治條理，并波及到PCB產(chǎn)業(yè)。許多城鎮(zhèn)正不再允許擴張及建造PCB新廠，例如：深圳關(guān)內(nèi)少量并以高精密手工為主，如南山區(qū)馬家龍工業(yè)區(qū)的深圳市靖邦科技有限公司，關(guān)外則以批量設(shè)備生產(chǎn)為主。而東莞已經(jīng)專門指定四個城鎮(zhèn)作為“污染產(chǎn)業(yè)”生產(chǎn)基地，禁止在劃定的區(qū)域之外再建造新廠?！　?如果在某樣設(shè)備中有電子零件，它們都是鑲在大小各異的PCB上的。除了固定各種小零件外，PCB的主要功能是提供上頭各項零件的相互電氣連接?！　　?隨著電子設(shè)備越來越復(fù)雜，需要的零件自然越來越多，PCB上頭的線路與零件也越來越密集了。裸板（上頭沒有零件）也常被稱為印刷線路板Printed Wiring Board（PWB）。板子本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材質(zhì)所制作成。在表面可以看到的細小線路材料是銅箔，原本銅箔是覆蓋在整個板子上的，而在制造過程中部份被蝕刻處理掉，留下來的部份就變成網(wǎng)狀的細小線路了。這些線路被稱作導(dǎo)線（conductor pattern）或稱布線，并用來提供PCB上零件的電路連接?！　　?通常PCB的顏色都是綠色或是棕色，這是阻焊漆（solder mask）的顏色。是絕緣的防護層，可以保護銅線，也可以防止零件被焊到不正確的地方。在阻焊層上還會印刷上一層絲網(wǎng)印刷面（silk screen）。通常在這上面會印上文字與符號（大多是白色的），以標示出各零件在板子上的位置。　　為了將零件固定在PCB上面，我們將它們的接腳直接焊在布線上．在最基本的PCB（單面板）上，零件都集中在其中一面，導(dǎo)線則都集中在另一面．這么一來我們就需要在板子上打洞，這樣接腳才能穿過板子到另一面，所以零件的接腳是焊在另一面上的．因為如此，PCB的正反面分別被稱為零件面（Component Side）與焊接面（Solder Side）．　　如果PCB上頭有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或裝回去，那么該零件安裝時會用到插座（Socket）．由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆裝．　　如果要將兩塊PCB相互連結(jié)，一般我們都會用到俗稱「金手指」的邊接頭（edge connector）．金手指上包含了許多裸露的銅墊，這些銅墊事實上也是PCB布線的一部份．通常連接時，我們將其中一片PCB上的金手指插進另一片PCB上合適的插槽上（一般叫做擴充槽Slot）．在計算機中，像是顯示卡，聲卡或是其它類似的界面卡，都是借著金手指來與主機板連接的．　　印刷電路板將零件與零件之間復(fù)雜的電路銅線，經(jīng)過細致整齊的規(guī)劃后，蝕刻在一塊板子上，提供電子零組件在安裝與互連時的主要支撐體，是所有電子產(chǎn)品不可或缺的基礎(chǔ)零件?！　∮∷㈦娐钒逡圆粚?dǎo)電材料所制成的平板，在此平板上通常都有設(shè)計預(yù)鉆孔以安裝芯片和其它電子組件。組件的孔有助于讓預(yù)先定義在板面上印制之金屬路徑以電子方式連接起來，將電子組件的接腳穿過PCB后，再以導(dǎo)電性的金屬焊條黏附在PCB上而形成電路。　　依其應(yīng)用領(lǐng)域PCB可分為單面板、雙面板、四層板以上多層板及軟板。一般而言，電子產(chǎn)品功能越復(fù)雜、回路距離越長、接點腳數(shù)越多，PCB所需層數(shù)亦越多，如高階消費性電子、信息及通訊產(chǎn)品等；而軟板主要應(yīng)用于需要彎繞的產(chǎn)品中：如筆記型計算機、照相機、汽車儀表等 第三節(jié) PCB的產(chǎn)業(yè)鏈按產(chǎn)業(yè)鏈上下游來分類，可以分為原材料覆銅板印刷電路板電子產(chǎn)品應(yīng)用，其關(guān)系簡單表示為：　　玻纖布：玻纖布是覆銅板的原材料之一，由玻纖紗紡織而成，約占覆銅板成本的40%(厚板)和25%(薄板)。玻纖紗由硅砂等原料在窯中煅燒成液態(tài)，通過極細小的合金噴嘴拉成極細玻纖，再將幾百根玻纖纏絞成玻纖紗。窯的建設(shè)投資巨大，一般需上億資金，且一旦點火必須24小時不間斷生產(chǎn)，進入退出成本巨大。玻纖布制造則和織布企業(yè)類似，可以通過控制轉(zhuǎn)速來控制產(chǎn)能及品質(zhì)，且規(guī)格比較單一和穩(wěn)定，自二戰(zhàn)以來幾乎沒有規(guī)格上的太大變化。和CCL不同，玻纖布的價格受供需關(guān)系影響最大。目前臺灣和中國內(nèi)地的產(chǎn)能占到全球的70%左右?！　°~箔：銅箔是占覆銅板成本比重最大的原材料，約占覆銅板成本的30%(厚板)和50%(薄板)，因此銅箔的漲價是覆銅板漲價的主要驅(qū)動力。銅箔的價格密切反映于銅的價格變化，但議價能力較弱，近期隨著銅價的節(jié)節(jié)高漲，銅箔廠商處境艱難，不少企業(yè)被迫倒閉或被兼并，即使覆銅板廠商接受銅箔價格上漲各銅箔廠商仍然處于普遍虧損狀態(tài)。由于價格缺口的出現(xiàn)，2006年一季度極有可能出現(xiàn)又一波漲價行情，從而可能帶動CCL價格上漲?！　「层~板：覆銅板是以環(huán)氧樹脂等為融合劑將玻纖布和銅箔壓合在一起的產(chǎn)物，是PCB的直接原材料，在經(jīng)過蝕刻、電鍍、多層板壓合之后制成印刷電路板。覆銅板行業(yè)資金需求量不高，大約為30004000萬元左右，且可隨時停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)。在上下游產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)中，CCL的議價能力最強，不但能在玻纖布、銅箔等原材料采購中擁有較強的話語權(quán)，而且只要下游需求尚可，就可將成本上漲的壓力轉(zhuǎn)嫁下游PCB廠商。今年三季度，覆銅板開始提價，提價幅度在58%左右，主要驅(qū)動力是反映銅箔漲價，且下游需求旺盛可以消化CCL廠商轉(zhuǎn)嫁的漲價壓力。全球第二大的覆銅板廠商南亞亦于12月15日提高了產(chǎn)品價格，顯示出至少2006年一季度PCB需求形式良好。 第四節(jié) 國際、國內(nèi)PCB行業(yè)發(fā)展狀況 日本是世界印制線路板(PCB)技術(shù)50年以來發(fā)展的一個側(cè)影，從日本PCB的發(fā)展看可分反映出世界印制線路板的6個時期。一、PCB誕生期：1936年(制造方法：加成法) 日本業(yè)界的1名專家稱其最初知道“印制板”是在1948年，當時是進入東京芝浦電氣株式會社剛2年的新員工，受課長指示開始調(diào)查“印制板”。到允許日本人閱覽的美國駐軍圖書室查閱，偶然發(fā)現(xiàn)了“印制電路技術(shù)”為題的技術(shù)論文。當時沒有復(fù)印機，需要的文獻只能用筆抄寫，論文全部約有200頁，詳細敘述了涂抹法、噴射法、真空沉積法、蒸發(fā)法、化學(xué)沉積法、涂敷法等各種工藝，所介紹的都是絕緣板表面添加導(dǎo)電性材料形成導(dǎo)體圖形，稱為“加成法工藝”。使用這類生產(chǎn)專利的印制板曾在1936年底時應(yīng)用于無線電接收機中。二、PCB試產(chǎn)期：1950年(制造方法：減成法) 該專家在進入沖電氣工業(yè)公司1年后，在1953年起通信設(shè)備業(yè)對PCB開始重視，制造方法是使用覆銅箔紙基酚醛樹脂層壓板(PP基材），用化學(xué)藥品溶解除去不需要的銅箔，留下的銅箔成為電路，稱為“減成法工藝”。在一些標牌制造工廠內(nèi)用此工藝試做PWB，以手工操作為主，腐蝕液是三氯化鐵，濺上衣服就會變黃。當時應(yīng)用PCB的代表性產(chǎn)品是索尼制造的手提式晶體管收音機，應(yīng)和PP基材的單面PWB。1958年日本出版了書名為“印制電路”的最早的有關(guān)PCB啟蒙書藉。三、PCB實用期：1960年(新材料：GE基材登場) 1955年沖電氣公司與美國Raytheon進行技術(shù)合作，制造“海洋雷達”。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會專家介紹，當時Raytheon公司指定PCB要應(yīng)用覆銅箔玻璃布環(huán)氧樹脂層壓板（GE基材），于是日本開發(fā)GE基材新材料并完成國產(chǎn)化，實現(xiàn)國產(chǎn)海洋雷達批量生產(chǎn)。1960年起沖電氣公司開始在批量生產(chǎn)電氣傳輸裝置的PCB大量用到GE基板材料。1962年日本“印制電路工業(yè)會”成立。1964年美國光電路公司開發(fā)出沉厚銅化學(xué)鍍銅液(CC—4溶液），開始了新的加成法制造PCB工藝。日立化成公司引進了CC—4技術(shù)。用于PCB的國產(chǎn)GE基板在初期有加熱翹曲變形、銅箔剝離等問題，材料制造商逐漸改進而提高，1965年起日本有好幾家材料制造商開始批量生產(chǎn)GE基板，工業(yè)用電子設(shè)備用GE基板，民用電子設(shè)備用PP基板，已成為常識。四、PCB跌進期：1970(MLB登場，新安裝方式登場) 電氣公司等通信設(shè)備制造企業(yè)各自設(shè)立PWB生產(chǎn)工廠，同時PCB專業(yè)制造公司也快速崛起。這時，開始采用電鍍貫通孔實現(xiàn)PCB的層間互連。在1972～1981年的10年間，日本PCB生產(chǎn)金額約增長6倍（1972年產(chǎn)值471億日元，1981年產(chǎn)值3021億日元），是大躍進的紀錄。1970年起電訊公司的電子交換機用PCB用到3層印制板，此后大型計算機用到多層印制板（MLB），由此MLB得到重用而急速發(fā)展，超過20層的MLB用聚酰亞胺樹脂層壓板作為絕緣基板。這個時期的PWB從4層向50層…，更多層發(fā)展，同時實行高密度化（細線、小孔、薄板化），、PCB單位面積上布線密度大幅提高。PCB上元件安裝方式開始了革命性變化，原來的插入式安裝技術(shù)（TMT）改變?yōu)楸砻姘惭b技術(shù)(SMT）。引線插入式安裝方法在PCB上應(yīng)用有20年以上了，并都依靠手工操作的，這時也開發(fā)出自動元件插入機，實現(xiàn)自動裝配線。SMT更是采用自動裝配線，并實現(xiàn)PWB兩面貼裝元件。五、MLB躍進期：1980年(超高密度安裝的設(shè)備登場) 在1982～1991年的10年間，日本PCB產(chǎn)值約增長3倍(1982年產(chǎn)值3615億日元，1991年10940億日元）。MLB的產(chǎn)值1986年時1468億日元，追上單面板產(chǎn)值；到1989年時2784億日元，接近雙面板產(chǎn)值，以后就MLB占主要地位了。1980年后PCB高密度化明顯提高，有生產(chǎn)62層玻璃陶瓷基MLB，MLB高密度化推動移動電話和計算機開發(fā)競爭。六、邁向21世紀的助跑期：1990年(積層法MLB登場) 1991年后日本泡沫經(jīng)濟破滅，電子設(shè)備和PCB受影響下降，到1994年后才開始恢復(fù)，MLB和撓性板有大增長，而單面板與雙面板產(chǎn)量卻開始一直下跌。1998年起積層法MLB進入實用期，產(chǎn)量急速增加，IC元件封裝形式進入面陣列端接型的BGA和CSP，走向小型化、超高密度化安裝。 50多年來PCB發(fā)展變化巨大。自1947的發(fā)明半導(dǎo)體晶體管以來，電子設(shè)備的形態(tài)發(fā)生大變樣，半導(dǎo)體由IC、ISI、VLSI……向高集成度發(fā)展，開發(fā)出了MCM、BGA、CSP等更高集成化的IC。21世紀初期的技術(shù)趨向就是為設(shè)備的高密度化、小型化和輕量化努力，主導(dǎo)21世紀的創(chuàng)新技術(shù)將是“納米技術(shù)”，會帶動電子元件的研究開發(fā)。 目前，全球PCB產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占電子元件產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的四分之一以上，是各個電子元件細分產(chǎn)業(yè)中比重最大的產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達400億美元。同時，由于其在電子基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)中的獨特地位，已經(jīng)成為當代電子元件業(yè)中最活躍的產(chǎn)業(yè)，2003和2004年，全球PCB產(chǎn)值分別是344億美元和401億美元，%%。 我國的PCB研制工作始于1956年，19631978年，逐步擴大形成PCB產(chǎn)業(yè)。改革開放后20多年，由于引進國外先進技術(shù)和設(shè)備，單面板、雙面板和多層板均獲得快速發(fā)展，國內(nèi)PCB產(chǎn)業(yè)由小到大逐步發(fā)展起來。2002年，成為第三大PCB產(chǎn)出國。2003年，PCB產(chǎn)值和進出口額均超過60億美元，成為世界第二大PCB產(chǎn)出國。我國PCB產(chǎn)業(yè)近年來保持著20%左右的高速增長，并預(yù)計在2010年左右超過日本，成為全球PCB產(chǎn)值最大和技術(shù)發(fā)展最活躍的國家。　　從產(chǎn)量構(gòu)成來看，中國PCB產(chǎn)業(yè)的主要產(chǎn)品已經(jīng)由單面板、雙面板轉(zhuǎn)向多層板，而且正在從4～6層向6～8層以上提升。隨著多層板、HDI板、柔性板的快速增長，我國的PCB產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正在逐步得到優(yōu)化和改善?！　∪欢m然我國PCB產(chǎn)業(yè)取得長足進步，但目前與先進國家相比還有較大差距，未來仍有很大的改進和提升空間。首先，我國進入PCB行業(yè)較晚，沒有專門的PCB研發(fā)機構(gòu)，在一些新型技術(shù)研發(fā)能力上與國外廠商有較大差距。其次，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上來看，仍然以中、低層板生產(chǎn)為主，雖然FPC、HDI等增長很快，但由于基數(shù)小，所占比例仍然不高。再次，我國PCB生產(chǎn)設(shè)備大部分依賴進口，部分核心原材料也只能依靠進口，產(chǎn)業(yè)鏈的不完整也阻礙了國內(nèi)PCB系列企業(yè)的發(fā)展腳步。 作為用途最廣泛的電子元件產(chǎn)品，PCB擁有強大的生命力。無論從供需關(guān)系上看還是從歷史周期上判斷，2006年初是行業(yè)進入景氣爬坡的階段，下游需求的持續(xù)強勁已經(jīng)逐層次拉動了PCB產(chǎn)業(yè)鏈上各廠商的出貨情況，形成至少在2006年一季度“淡季不淡”的局面。將行業(yè)評級由“回避”上調(diào)到“良好”。 第四章 表面貼裝技術(shù)（SMT）的工藝 第一節(jié) SMT的定義、特點及其技術(shù)組成SMT就是表面組裝技術(shù)，是由混合集成電路技術(shù)發(fā)展而來的新一代電子裝聯(lián)技術(shù)。SMT的特點是：組裝密度高，電子產(chǎn)品體積小、重量輕，貼片元件的體積和重量只有普通插裝元件的1/10左右，一般采用SMT之后，電子產(chǎn)品縮小40%—60%，重量減輕60%—80%?？煽啃愿?、抗振能力強、焊點缺陷率低、高頻特性好，減少了電磁和射頻干擾。易于實現(xiàn)自動化，提高生產(chǎn)效率。降低成本達30%—50%，節(jié)省材料、能源、設(shè)備、人力、時間等。SMT有關(guān)的技術(shù)組成：電子元件，集成電路的設(shè)計制造技術(shù)；電子產(chǎn)品的電路設(shè)計技術(shù)；電路板的制造技術(shù)；自動貼裝設(shè)備的設(shè)計制造技術(shù)；電路器配制造工藝技術(shù)，裝配制造中使用的輔助的開發(fā)生產(chǎn)技術(shù)。 第二節(jié) 使用表面貼裝技術(shù)（SMT）的原因 電子產(chǎn)