PCB即Printed Circuit Board的簡寫,中文名稱為印製電路板,又稱印刷電路板、印(yin)刷(shua)線(xian)路(lu)板(ban),是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)電(dian)子(zi)部(bu)件(jian),是(shi)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)支(zhi)撐(cheng)體(ti),是(shi)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)電(dian)氣(qi)連(lian)接(jie)的(de)提(ti)供(gong)者(zhe)。由(you)於(yu)它(ta)是(shi)采(cai)用(yong)電(dian)子(zi)印(yin)刷(shua)術(shu)製(zhi)作(zuo)的(de),故(gu)被(bei)稱(cheng)為(wei)“印刷”電路板。
PCB是承載電子元器件並連接電路的橋梁,作為“電子產品之母”,是現代電子信息產品中不可或缺的電子元器件,應用十分廣泛,幾乎延伸到所有領域。
1903年,Albert Hanson首先采用了“線路”的(de)概(gai)念(nian),並(bing)把(ba)它(ta)應(ying)用(yong)於(yu)電(dian)話(hua)交(jiao)換(huan)係(xi)統(tong)。這(zhe)種(zhong)概(gai)念(nian)是(shi)把(ba)薄(bo)薄(bo)的(de)金(jin)屬(shu)箔(bo)切(qie)割(ge)成(cheng)線(xian)路(lu)導(dao)體(ti),然(ran)後(hou)再(zai)把(ba)它(ta)們(men)黏(nian)合(he)在(zai)石(shi)蠟(la)紙(zhi)上(shang),最(zui)後(hou)在(zai)上(shang)麵(mian)同(tong)樣(yang)貼(tie)上(shang)一(yi)層(ceng)石(shi)蠟(la)紙(zhi),這(zhe)樣(yang)便(bian)構(gou)成(cheng)了(le)現(xian)今(jin)PCB的結構雛形。
1936年,奧地利人Paul Eisner博士在英國發表了箔膜技術,他首先在收音機裏采用了印刷電路板。
1943年,美國人多將該技術運用於軍用收音機,1948年,美國正式認可此發明可用於商業用途。
自20世紀50年代起,發熱量較低的晶體管大量取代了真空管的地位,印刷電路板技術才開始被廣泛采用。而當時以蝕刻箔膜技術為主流。
自印刷電路板誕生開始直至發展到今天,已經有80多年的曆史了,縱觀印製電路板的發展史,可以將它劃分為6個時期:
1、1936年至20世紀40年代末為PCB電路板的誕生期
1936年,Paul Eisner博(bo)士(shi)真(zhen)正(zheng)發(fa)明(ming)了(le)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)製(zhi)作(zuo)技(ji)術(shu),標(biao)誌(zhi)著(zhe)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)正(zheng)式(shi)誕(dan)生(sheng)。在(zai)這(zhe)個(ge)曆(li)史(shi)時(shi)期(qi),線(xian)路(lu)板(ban)采(cai)用(yong)的(de)製(zhi)造(zao)方(fang)法(fa)是(shi)加(jia)成(cheng)法(fa),即(ji)在(zai)絕(jue)緣(yuan)板(ban)表(biao)麵(mian)添(tian)加(jia)導(dao)電(dian)材(cai)料(liao)來(lai)形(xing)成(cheng)導(dao)電(dian)圖(tu)形(xing),采(cai)用(yong)的(de)具(ju)體(ti)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)是(shi)塗(tu)抹(mo)法(fa)、噴射法、真空沉積法、蒸發法、化學沉積法和塗敷法等。當時,采用上麵所述生產專利的PB線路板曾在1936年年底應用於無線電接收機中。
2、20世紀50年代為PCB電路板的試產期
自從1953年起,通信設備製造業開始對PCB電路板重視起來。這時開始采用的製造工藝是減成法,它的具體製造方法是采用覆銅箔紙基酚醛樹脂層壓板(PP基材),然(ran)後(hou)采(cai)用(yong)化(hua)學(xue)藥(yao)品(pin)來(lai)溶(rong)解(jie)除(chu)去(qu)不(bu)需(xu)要(yao)的(de)銅(tong)箔(bo),這(zhe)樣(yang)剩(sheng)下(xia)的(de)銅(tong)箔(bo)就(jiu)形(xing)成(cheng)了(le)電(dian)路(lu)。在(zai)這(zhe)個(ge)曆(li)史(shi)時(shi)期(qi),采(cai)用(yong)的(de)腐(fu)蝕(shi)液(ye)的(de)化(hua)學(xue)成(cheng)分(fen)是(shi)三(san)氯(lv)化(hua)鐵(tie),其(qi)代(dai)表(biao)產(chan)品(pin)是(shi)索(suo)尼(ni)公(gong)司(si)製(zhi)造(zao)的(de)手(shou)提(ti)式(shi)晶(jing)體(ti)管(guan)收(shou)音(yin)機(ji),它(ta)是(shi)一(yi)種(zhong)采(cai)用(yong)PP基材的單層板印製電路板。
3、20世紀60年代為PCB電路板的實用期
在實用期,PCB印刷電路板采用覆銅箔玻璃布環氧樹脂層壓板(GE基材)。1960年起,日本公司開始大量使用GE基板材料。1964年美國光電路公司開發出沉厚化學鍍銅液(CC-4溶液),開始了新的加成法製造工藝。日立公司引進了CC-4技術,目的是用於解決GE基材板在初期有加熱翹曲變形、銅箔剝離等問題。隨著材料製造商技術的逐步改進,GE基材的質量不斷提高。1965年起,日本有好幾家製造商開始批量生產GE基板、工業用電子設備用GE基板和民用電子設備用PP基板。
4、20世紀70年代為PCB電路板的快速發展期
在這個時期,PCB專業製造公司大量出現,同時各個公司開始使用過孔來實現PCB線路板的層間互連。1970年起,通信行業中的電子交換機開始使用3層的PCB;之後大型計算機開始采用多層PCB,因此多層PCB得到了快速地發展。這個時期,超過20層的PCB采用聚酰亞胺樹脂層壓板作為絕緣基板。同時,PCB線路板設計實現了高密度化,插入式安裝技術逐漸過渡到表麵貼裝技術,采用自動裝配線來實現PCB上的元件貼裝。
5、20世紀80年代為PCB電路板的高速發展期
在這個曆史時期,PCB電路板處於高速發展的時期,廣泛應用於各個領域中,逐漸成為電子係統和設備製造中必不可少的一個組成部分。同時,多層PCB獲得了飛速地發展,逐漸代替了單層板和雙層板而成為設計的主流。1980年後,PCB高密度化也明顯得到了提高,這時已經可以生產62層得玻璃陶瓷基PCB,這種高密度化促進了移動通信和計算機的發展。
6、20世紀90年代至今為PCB電路板的革命期
20世紀90年代前期,PCB電路板的發展經曆了一段低穀時期。1994年,PCB開始恢複其發展,其中柔性PCB獲得了較大的發展。1998年開始,積層法PCB開始進入到了實用期,產量開始急劇增加,IC元件封裝形式也開始進入到球柵陣列(BGA)和芯片級封裝(CSP)等封裝階段。
目前,PCB電路板的發展方向主要表現在機械化、工業化、專業化、標準化和智能化等方向,它已經形成了一門在電子工業領域中新興的、強大的PCB製作工業。此外,主導21世紀的創新技術將是“納米技術”,它將會帶動電子元器件的研究開發,從而引起PCB製造工業的革命性發展。