在20世紀60年代,以無線電技術為核心的電子技術開始從軍用產品轉向民用產品,各種短波、超短波收音機和電視機等開始問世,使電子工業獲得了迅速的發展。在此后幾十年的發展中,不僅產量急劇增長,電子產品的多樣化和小型化也成為趨勢,這使得生產制造的效率成為一個重要的工藝和技術課題。在電子生產工藝的一系列創新中,印制線路板的誕生對推動電子產品的產量和小型化、輕量化有著重要意義。在其后以電視機等家用電器為中心的家用電器系列產品和現在以電腦和手機為代表的現代電子產品的不斷推陳出新的過程中,印制線路板都起了舉足輕重的作用。 印制線路板開發的歷史 印制線路板最初是為方便安裝分立電子元件、減少過多連接線而設計的一種代替電子線路連接線的安裝基板。隨著各種電子設備元件小型化和高密度化發展,手工連接線的方式基本被淘汰。所有電子器件內都開始采用印制線路板。由于線路板是用預先設計好線路通過照相制版的方法在覆有銅箔的基板上制成,所以簡稱為印制線路板。 關于線路板的構思早在1936年就有人提出過,但采用的是加成法,即將銅線布置在基板上,方便電子元器件的連接,用來制作無線電接收機。 20世紀50年代,出現了單面印制線路板,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用此工藝試作印制板,以手工操作為主,腐蝕液是三氯化鐵,濺上衣服就會變黃。當時應用印制板的代表性產品是手提式晶體管收音機,是采用PP基材的單面印制板。 到了20世紀60年代,出現了應用覆銅箔玻璃布環氧樹脂層壓板(GE基材)的印制板專用材料。印制線路板的應用和生產進入了產業化階段。 1965年開始出現商品化批量生產GE基板,工業用電子設備用GE基板、民用電子設備用PP基板已成為常識。進入20世紀70年代,印制線路板技術有了很大進步。這個時期的印制板從4層向6、8、10、20、40、50層更多層發展,同時實行高密度化(細線、小孔、薄板化)線路,寬度與間距從0.5mm向0.35mm、0.2mm、0.1mm發展,印制板單位面積上布線密度大幅提高。 50多年來,印制線路板的變化反映了電子技術的高速發展。自1947年發明半導體晶體管以來,電子設備的形態經歷了由大型、大體積向小型、小體積再向袖珍型和微型化發展的歷程。半導體器件也由低功率、分立晶體管向高集成度發展,開發出了各種高性能和更高集成化的IC。進入21世紀,電子技術設備在向高密度化、小型化和輕量化發展的同時,將向高智能化產品發展,主導21世紀的創新技術將是“納米技術”和各種智能機器人技術,這些新技術將會帶動電子元件的研究開發,從而進一步促進電子電鍍技術的進步。 印制板制造技術 印制板在電子行業簡稱為PCB,是英文(printed circuit board)印制線路板的字頭組成的縮寫。通常是在絕緣材材料(基板)上,按預定設計的電子線路,制成印制線路、印制元件或兩者組合而成的導電圖形。而在絕緣基材上提供元器件之間電氣連接的導電圖形稱為印制線路。這樣就把印制電路或印制線路的成品板稱為印制線路板,也稱為印制板或印制電路板。 我們能見到的電子設備和日常使用的家用電器都離不開PCB,小到電子手表、計算器、通用電腦,大到計算機、通訊電子設備、軍用武器系統,只要有集成電路等電子元器件,它們之間電氣互連都要用到PCB。PCB提供集成電路等各種電子元器件固定裝配的機械支撐、實現集成電路等各種電子元器件之間的布線和電氣連接或電絕緣、提供所要求的電氣特性,如特性阻抗等,同時為自動錫焊提供阻焊圖形;為元器件插裝、檢查、維修提供識別字符和圖形。 PCB是如何制造出來的呢?我們打開通用電腦的鍵盤就能看到一張軟性薄膜(撓性的絕緣基材),印刷有銀白色(銀漿)的導電圖形與鍵位圖形,這種通過絲網漏印方法得到的圖形稱為印制線路板。由于鍵盤在使用中有變形,所以基板采用了軟片式的撓性板,這種線路板是采用導電銀漿直接印制的,是典型的印制線路板,但更多的線路板印制只是其中的一道工序,需要經過許多工序特別是要用到多種電鍍技術,才能制成。 我們在電腦城看到的各種電腦主機板、顯卡、網卡、調制解調器、聲卡及家用電器上的印制電路板就是經過一系列加工工序才制造完成的。它所用的基材是由紙基(常用于單面)或玻璃布基(常用于雙面及多層)基板經過預浸酚醛或環氧樹脂,表層一面或兩面粘上覆銅薄板再層壓固化而成的。這種線路板覆銅薄板材稱為剛性板。再制成印制線路板,稱為剛性印制線路板。單面有印制線路圖形稱單面印制線路板,雙面有印制線路圖形,再通過孔的金屬化進行雙面互連形成的印制線路板稱為雙面板,如果用一塊雙面作內層、兩塊單面作外層或兩塊雙面作內層、兩塊單面作外層的印制線路板,通過定位系統及絕緣黏結材料交替在一起,且導電圖形按設計要求進行互連的印制線路板就成為四層、六層印制電路板了,也稱為多層印制線路板,F在已有超過100層的實用印制線路板。 |