【正文】 第 4章 印刷電路板設(shè)計基礎(chǔ) 印刷電路板概述 印刷電路板布局和布線原則 Protel99SE印刷電路板編輯器 印刷電路板的工作層面 本章小節(jié) 在實際電路設(shè)計中，完成原理圖繪制和電路仿真后，最終需要將電路中的實際元件安裝在印刷電路板（ Printed Circuit Board，簡稱 PCB）上。原理圖的繪制解決了電路的邏輯連接，而電路元件的物理連接是靠 PCB上的銅箔實現(xiàn)。 隨著中、大規(guī)模集成電路出現(xiàn)，元器件安裝朝著自動化、高密度方向發(fā)展，對印刷電路板導(dǎo)電圖形的布線密度、導(dǎo)線精度和可靠性要求越來越高。為滿足對印刷電路板數(shù)量上和質(zhì)量上的要求，印刷電路板的生產(chǎn)也越來越專業(yè)化、標(biāo)準化、機械化和自動化，如今已在電子工業(yè)領(lǐng)域中形成一門新興的 PCB制造工業(yè)。 印刷電路板 (也稱印制線路板，簡稱印制板 )是指以絕緣基板為基礎(chǔ)材料加工成一定尺寸的板，在其上面至少有一個導(dǎo)電圖形及所有設(shè)計好的孔（如元件孔、機械安裝孔及金屬化孔等），以實現(xiàn)元器件之間的電氣互連。 印刷電路板概述 印刷電路板的發(fā)展 印制電路技術(shù)雖然在第二次世界大戰(zhàn)后才獲得迅速發(fā)展 ，但是 “ 印制電路 ” 這一概念的來源 ， 卻要追溯到十九世紀 。 在十九世紀 ， 由于不存在復(fù)雜的電子裝置和電氣機械 ， 因此沒有大量生產(chǎn)印刷電路板的問題 ， 只是大量需要無源元件 ， 如：電阻 、 線圈等 。 1899年 ， 美國人提出采用金屬箔沖壓法 ， 在基板上沖壓金屬箔制出電阻器 ， 1927年提出采用電鍍法制造電感 、 電容 。 經(jīng)過幾十年的實踐 ， 英國 Paul Eisler博士提出印刷電路板概念 ，并奠定了光蝕刻工藝的基礎(chǔ) 。 隨著電子元器件的出現(xiàn)和發(fā)展 ， 特別是 1948年出現(xiàn)晶體管 ，電子儀器和電子設(shè)備大量增加并趨向復(fù)雜化 ， 印制板的發(fā)展進入一個新階段 。 五十年代中期，隨著大面積的高粘合強度覆銅板的研制，為大量生產(chǎn)印制板提供了材料基礎(chǔ)。 1954年，美國通用電氣公司采用了圖形電鍍－蝕刻法制板。 六十年代，印制板得到廣泛應(yīng)用，并日益成為電子設(shè)備中必不可少的重要部件。在生產(chǎn)上除大量采用絲網(wǎng)漏印法和圖形電鍍－蝕刻法（即減成法）等工藝外，還應(yīng)用了加成法工藝，使印制導(dǎo)線密度更高。目前高層數(shù)的多層印制板、撓性印制電路、金屬芯印制電路、功能化印制電路都得到了長足的發(fā)展。 我國在印制電路技術(shù)的發(fā)展較為緩慢，五十年代中期試制出單面板和雙面板，六十年代中期，試制出金屬化雙面印制板和多層板樣品， 1977年左右開始采用圖形電鍍 蝕刻法工藝制造印制板。 1978年試制出加成法材料 覆鋁箔板，并采用半加成法生產(chǎn)印制板。八十年代初研制出撓性印制電路和金屬芯印制板。 在電子設(shè)備中 ， 印刷電路板通常起 、 以下三個作用： ⑴ 為電路中的各種元器件提供必要的機械支撐； ⑵ 提供電路的電氣連接； ⑶ 用標(biāo)記符號將板上所安裝的各個元器件標(biāo)注出來 ， 便于插裝 、 檢查及調(diào)試 。 現(xiàn)代印制板已經(jīng)朝著多層、精細線條的方向發(fā)展。特別是八十年代開始推廣的 SMD（表面封裝）技術(shù)是高精度印制板技術(shù)與 VLSI（超大規(guī)模集成電路）技術(shù)的緊密結(jié)合，大大提高了系統(tǒng)安裝密度與系統(tǒng)的可靠性。 印刷電路板種類 目前的印刷電路板一般以銅箔覆在絕緣板（基板）上，故亦稱覆銅板。 PCB導(dǎo)電板層劃分 ⑴單面印制板（ Single Sided Print Board）。單面印制板指僅一面有導(dǎo)電圖形的印制板，板的厚度約在 ～ ，它是在一面敷有銅箔的絕緣基板上，通過印制和腐蝕的方法在基板上形成印制電路。它適用于一般要求的電子設(shè)備。 ⑵雙面印制板（ Double Sided Print Board）。雙面印制板指兩面都有導(dǎo)電圖形的印制板，板的厚度約為 ～ ，它是在兩面敷有銅箔的絕緣基板上，通過印制和腐蝕的方法在基板上形成印制電路， 兩面的電氣互連通過金屬化孔實現(xiàn) 。它適用于要求較高的電子設(shè)備，由于雙面印制板的布線密度較高，所以能減小設(shè)備的體積。 單面鋁基印刷電路板 雙面印刷電路板 ⑶ 多層印制板 （ Multilayer Print Board） 。 多層印制板是由交替的導(dǎo)電圖形層及絕緣材料層層壓粘合而成的一塊印制板 ， 導(dǎo)電圖形的層數(shù)在兩層以上 ， 層間電氣互連通過金屬化孔實現(xiàn) 。 多層印制板的連接線短而直 ， 便于屏蔽 ， 但印制板的工藝復(fù)雜 ， 由于使用金屬化孔 ， 可靠性稍差 。 它常用于計算機的板卡中 。 對于電路板的制作而言，板的層數(shù)愈多，制作程序就愈多，失敗率當(dāng)然增加，成本也相對提高，所以只有在高級的電路中才會使用多層板。 圖 41所示為四層板剖面圖。通常在電路板上，元件放在頂層，所以一般頂層也稱元件面，而底層一般是焊接用的，所以又稱焊接面。對于 SMD元件，頂層和底層都可以放元件。元件也分為兩大類，插針式元件和表面貼片式元件（ SMD）。 PCB所用基板材料劃分 ⑴ 剛性印制板 （ Rigid Print Board） 。 剛性印制板是指以剛性基材制成的 PCB， 常見的 PCB一般是剛性 PCB， 如計算機中的板卡 、 家電中的印制板等 。 常用剛性 PCB有： 紙基板 、 玻璃布板和 合成纖維板 ， 后連者價格較貴 ， 性能較好 ， 常用作高頻電路和高檔家電產(chǎn)品中；當(dāng)頻率高于數(shù)百兆赫時 ， 必須用介電常數(shù)和介質(zhì)損耗更小的材料 ， 如聚四氟乙烯和高頻陶瓷作基板 。 ⑵ 柔性印制板 （ Flexible Print Board， 也稱撓性印制板 、軟印制板 ） 。 柔性印制板是以軟性絕緣材料為基材的 PCB。 由于它能進行折疊 、 彎曲和卷繞 ， 因此可以節(jié)約 60％ ～ 90％ 的空間 ，為電子產(chǎn)品小型化 、 薄型化創(chuàng)造了條件 ， 它在計算機 、 打印機 、自動化儀表及通信設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用 。 ⑶剛 柔性印制板（ Flexrigid Print Board）。剛 柔性印制板指利用柔性基材，并在不同區(qū)域與剛性基材結(jié)合制成的 PCB，主要用于 電路的接口部分 。 柔性印制板 PCB制作流程 全自動 PCB線路板制作 PCB設(shè)計中的基本組件 （ Layer） 板層分為敷銅層和非敷銅層，平常所說的幾層板是指敷銅層的層數(shù)。一般敷銅層上放置焊盤、線