印制电路技术2010第1章
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导电图形。
印制电路板：形成的印制电路的板。
PCB（Printed Circuit Board） 印制电路板：在绝缘基板上，有选择性地加工孔和布 设金属的电路图形，能够安装、固定与连接电子元器 件的组装板。
印制线路（板）=印制电路（板）=印制板=PCB
PCB组成
• 绝缘板 • 功能图形
（金属导线、预设元件、阻焊、字符等）
3）不会产生导线错接或短路
1）其结构的平面性，要求 在设计和安装上使用一些 专门的设备和操作技巧 2）产品的产量较小时，生 产成本高
印制电路的定义和功能
1.1.1 定义
印制线路：按照预先设计的电路，在绝缘 基板的表面或其内部形成的用于元器件之
间连接的导电图形（不包括印制元件）。
印制线路板：形成的印制线路的板。 PWB（Printed Wiring Board）
印制电路：按照预先设计的电路，在绝缘基板的表面
或其内部形成的印制元件 或印制线路以及两者结合的
汽車
通訊机器 傳真机 儀表板 行動電話 電話／答錄机 呼叫器 數據机
電腦＆事務机器
主机板
Mainframe 電腦 ce I/ODevie s 個人電腦 終端机 Ke a yBo rd P r rinte HDD py Dis la 電腦週邊 Mo e us 教學机器 影印机 印 刷
汽車電裝品 控制机器 顯示机器 訊號机器
美国IPC其于避免混淆的考虑，而提出将这类的产品称为HDI （High density interconnection technology ）-高密度连结技术。 但是这又无法反应出电路板特征，因此多数就将这类的产品称为 HDI板。或直接称这类的产品为“高密度电路板” 。 HDI板就是高密度、细线条、小孔径、超薄型印制板，一般指节距小于
全球定位系統
汽車用電話 運輸設備（通信用）
工作站
計算机 其他電訊信通信設備
P O S終端机 文書處理机
測量設備
導行／控制系統 醫療儀器 雷達 通訊系統 科學儀器 聲納探測器 電子戰備
机器／製程控製器
自動販賣机
電 路 板
收錄音机 微波爐 照相机 攝錄放影机 電子遊樂器 鐘錶 電冰箱 洗衣机
污染防治机器 音響机器 机器手臂 NC 机器 保全設備 電視机 電子樂器
目标
掌握基本原理与基本工艺
能分析和解决基本问题
了解最新发展
第一章
IT制造业
印制电路概述
消费类设备（3C产品：家电、计算机、通信） (computer\communication\consumer) 投资类设备 基础类（元器件、材料） 网络
•集成电路 •电容器、电阻器、电感器 •传感器（电/磁/声/光/热/力） •印制电路
• 这阶段代表性单位有成都的电子部第10研 究所，北京的电子部第15研究所，上海的 无线电研究所等。
2.扩大应用，形成产业化阶段（1963－1978）
• 这一阶段是我国印制电路随着电子设 备半导体化而进入工业化生产，并逐 步形成新型产业的阶段。 • 这阶段又可分为前期（70年代初以前） 的小规模作坊式生产时期，以及后期 （70年代以后）的开发设备、材料形 成产业时期。
● 需要有IT知识背景的应用化学人才 ● 需要有行业界认可的专业与培养基地
2007年排名
全球前10 名电路板制造商排行
(單位: 百萬美元)
排名 1
製造商 Sanmina-SCI
2000年 國家 1530 美國
排名 1
製造商 Ibiden
2005年 1410
國家 日本
2
3 4 5 6 7 8 9 10
教材:《现代印制电路原理与工艺》 主编：张怀武
第1章 第18章 第2章 第3章 印制电路概述 印制电路技术现状与发展趋势 基 板 材 料 设计与布线 4 4 4
第4章
第5章 第6章
照像制版技术
图形转移 化学镀与电镀技术
4
2 4
第7章
第8章 第9章
孔金属化技术
蚀刻技术 焊接技术
2
4 2
第10章 第11章
小知识：板厚/孔径比大于5:1称为深孔， ——目前，日本作五根导线，为甚高密度印制板，其导线宽度 目前已达到10:1，20:1，甚至40:1。 为0.02-0.03mm。
——在两个焊盘之间放四根导线，为超高密度印制板，其导线 宽度为0.05-0.08mm (4-6mil) ；高密度印制板
3．按绝缘材料（基材）分类
200um,孔径小于250um的PCB。超HDI是HDI的1个分支，其节距小于100um, 孔径小于75um。
Build Up Multilayer Board——积层法MLB
核心:减少孔所占的面积，达到细线、小孔、高密度。
A
减少通孔所占的面积的方式
（1）减少孔径
（2）采取新的孔形式
1.2.2 我国印制电路工业发展简史
● 1947年美国航空局和美国标准局发起了印制电路首 次技术论证会，列出26种不同制造方法，归纳为6类： 涂料法、喷涂法、化学沉积法、真空蒸发法、模压法、 粉压法，均未实现大规模工业生产。
为什么?
●50年代初期，铜箔与层压板的粘合问题得到解决，
覆铜箔层压板蚀刻法…… ● 60年代，双面、多层大规模生产 ● 70年代，大规模集成电路和电子计算机迅速发展 ● 80年代，表面安装技术（Surfacd Mounting Technolegy
分类的实质
加入纤维增强材料
无纤维增强材料
依导体层（铜箔）的多少
各类PCB示意图
喷锡板
抗氧化板
沉金板
镀锡板
盲孔板
碳孔板
镀金板
金手指
柔性板
铝基板
1.2.4
印制电路的特点
优 点 缺 点
1）在封装中，印制电路的物理特 性的通用性比普通的接线更好
2）电路永久性地附着在介质材料 上，此介质基材也用作电路元件 的安装面
Viasystems
CMK Ibiden HitachiGroup Nippon Mektron 華通電腦 Multek Fujitsu Tyco PCB
1250 美國
1112 日本 1083 日本 973 日本 905 日本 802 台灣 780 美國 624 日本 600 美國
2
3 4 5 6 7 8 9 10
多层印制电路 挠性及刚挠印制电路
2
作业15% + 课堂10% + 期末考试75% = 100%
参考书目
1.《印制电路技术》 李乙翘.王厚邦
公司(香港).2003.6 2.印制电路手册 小克莱德F.库姆斯主编 冯昌鑫. 王厚邦 译
盈拓科技咨询服务有限
国防工业出版社.1989.1 3.印制电路技术 沈锡宽.唐继才 科学出版社.1992.12
佔有率(%) 24.6% 23.7% 14.1% 10.7% 10.3% 2.9% 2.3% 1.3% 1.1% 0.9%
前十名產出總值
$38,965M
92%
在实质上日本与中国大陸之间的差距十分有限，兩个国家之间持续的在竞争拉锯 从产能扩充的角度來看，中国大陸在2006 年开始将会成为产值的領导者
1.1
• 连通不同层导线 • 焊盘（焊接元器件）
1.1.2 印制电路的主要功能
（1）提供IC、C、L、R等各类有源、无源电子元器件固定、 装配的机械支撑。 （2）实现电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘。 （3）提供所要求的电气特性如微波阻抗、寄生电容等。 （3）为自动焊接提供阻焊图形，为元器件插装、检查、维 修提供识别字符和图形。
2004—
属于我们的阶段
1978－2004
引进先进技术和设备，蓬勃发展阶段
1963－1978
扩大应用，形成产业化阶段
1956－1963
研制开发、起步阶段
1.研制开发、起步阶段（1956－1963）
• 这一时期，国家将印制电路及其基材列为 1956年6月公布的全国自然科学和社会科 学十二年长期规划中。
測試設備
超音机器
縫紉机
交通控制器 電動刮鬍刀 調諧器
X線
衛星設備 開關電源設備
儀器設備
軍事＆航太
產業用机器
消費性電子机器
PCB对电子系统的支撑
1.2 PCB发展、分类及特点
1.2.1 整体发展概况
● 1936年在日本（宫由喜之助）出现第一块PCB。
● 1940年英国的Eisler博士照相、制版、腐蚀工艺 （可能批量），美国将此技术用于PCB生产，用于军 事电子装备。
NipponMektron
CMK 欣興電子 Shinko Electric Samsung E-M 南亞電路板 Young Poong Daeduck Group KB PCB Group
1180
1090 930 925 918 826 700 654 650
日本
日本 台灣 日本 韓國 台灣 韓國 韓國 香港
全球各地区电路板2005 年产值排行
資料來源:N.T.Information( 2006/05)
排序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
地區 日本 中國大陸 台灣 韓國 美國 德國 泰國 新加坡 馬來西亞 菲律賓
金額(MUSD) $10.450M $10,060M $ 5,980M $ 4,533M $ 4,360M $ 1,220M $ 967M $ 545M $ 455M $ 386M
-SMT）
●90年代，多芯片组件技术（Multi Chip Model -MCM） ● 现代，积层法MLB（HDI） ……高密度、细导线、多层 / 高可靠性 / 低成本、自 动化连续生产!
Baidu Nhomakorabea需求牵引 技术推动
何谓高密度印制电路板（HDI） 美国印制电路协会（电路互连与封装学会）：
凡直径小于150um以下的孔在业界被称为微孔（Microvia）。对 The institute for interconnecting and packaging 于这类结构的PCB，业界曾经有过多个不同的名称。例如： ——在欧洲曾经因为制作的程序是采用序列式的建构方式，因此将 electronic circuits—IPC 此称为SBU （Sequence Build Up Process）——“序列式增层 法”。 中国印制电路协会： ——在日本，因为该类PCB的孔结构比以往的孔都要小很多，因此 称这类产品的制作技术为MVP （Micro Via Process）——“微孔 China printed circuit association—CPCA 制程”。 ——也有人称这类的PCB为BUM (Build Up Multilayer Board),一 般翻译为“积层法MLB”。
《印制电路原理与工艺》
电子科技大学微固学院
2010.03
课程基本信息
课程名称：《印制电路原理与工艺》
学时数：32
学分：2
考核方式：考试
上课时间与地点：周四5-6节 二教（214）
教师姓名：张万里（教授）
胡文成（教授）
联系方式:83204938，wlzhang@uestc.edu.cn 2010年03月
1.2.3
印制电路板的分类
1．按电路的层数分类：①单面板、②双面板、③多层 板——依据导电层的层数。
2005.3.4
2．按印制板的密度：有一、二、三级（现有所增长） （印制板水平标志）
2.50或2.54mm标准网络交点的两个焊盘间： ——能布设导线的根数在两个焊盘之间放一根导线，为低密度 印制板，其导线宽度大于0.3mm (12mil) ；低密度印制板 ——在两个焊盘之间放两根导线，为中密度印制板，其导线宽 度为0.2mm (8mil) ；中密度印制板 ——在两个焊盘之间放三根导线，为高密度印制板，其导线宽 度为0.1-0.15mm；
3.引进技术和设备，蓬勃发展阶段（1978－2004年）
• 这阶段的前10年是以单面板为主的大展。
• 这阶段的后10年是以双面、多层板为主的 大发展。
• 进入21世纪，2000年，中国印刷电路工 业产值已超过台湾占据世界第三位，达 360亿人民币，仅次于日本和美国，而且 很快会成为全世界生产中心。
IT产业
IT服务业
电信 邮政
IT软件业
软件与系统
•特种器件
电子信息产业系统结构
3C技术：computer\communication\control 3C认证：China compulsory certification中国强制性产品认证制度
● 印制电路是一种重要的电子元器件
● 包含结构和功能两大特性
以基材分类
玻璃布基印制板
合成纤维印制板
纸基印制板
印制板
陶瓷基底印制板
金属芯基印制板
4．按结构分类
以结构分类 单面板
非金属化孔双面板
刚性印制板
双面板 挠性印制板 刚挠结合板 多层板
金属化孔双面板 银/碳/贯孔双面板
………………… ………………… ………………….
目前，线宽、孔径、板厚/孔径比、层数、刚柔 性已经成为衡量制造水平高低的尺度！
印制电路板：形成的印制电路的板。
PCB（Printed Circuit Board） 印制电路板：在绝缘基板上，有选择性地加工孔和布 设金属的电路图形，能够安装、固定与连接电子元器 件的组装板。
印制线路（板）=印制电路（板）=印制板=PCB
PCB组成
• 绝缘板 • 功能图形
（金属导线、预设元件、阻焊、字符等）
3）不会产生导线错接或短路
1）其结构的平面性，要求 在设计和安装上使用一些 专门的设备和操作技巧 2）产品的产量较小时，生 产成本高
印制电路的定义和功能
1.1.1 定义
印制线路：按照预先设计的电路，在绝缘 基板的表面或其内部形成的用于元器件之
间连接的导电图形（不包括印制元件）。
印制线路板：形成的印制线路的板。 PWB（Printed Wiring Board）
印制电路：按照预先设计的电路，在绝缘基板的表面
或其内部形成的印制元件 或印制线路以及两者结合的
汽車
通訊机器 傳真机 儀表板 行動電話 電話／答錄机 呼叫器 數據机
電腦＆事務机器
主机板
Mainframe 電腦 ce I/ODevie s 個人電腦 終端机 Ke a yBo rd P r rinte HDD py Dis la 電腦週邊 Mo e us 教學机器 影印机 印 刷
汽車電裝品 控制机器 顯示机器 訊號机器
美国IPC其于避免混淆的考虑，而提出将这类的产品称为HDI （High density interconnection technology ）-高密度连结技术。 但是这又无法反应出电路板特征，因此多数就将这类的产品称为 HDI板。或直接称这类的产品为“高密度电路板” 。 HDI板就是高密度、细线条、小孔径、超薄型印制板，一般指节距小于
全球定位系統
汽車用電話 運輸設備（通信用）
工作站
計算机 其他電訊信通信設備
P O S終端机 文書處理机
測量設備
導行／控制系統 醫療儀器 雷達 通訊系統 科學儀器 聲納探測器 電子戰備
机器／製程控製器
自動販賣机
電 路 板
收錄音机 微波爐 照相机 攝錄放影机 電子遊樂器 鐘錶 電冰箱 洗衣机
污染防治机器 音響机器 机器手臂 NC 机器 保全設備 電視机 電子樂器
目标
掌握基本原理与基本工艺
能分析和解决基本问题
了解最新发展
第一章
IT制造业
印制电路概述
消费类设备（3C产品：家电、计算机、通信） (computer\communication\consumer) 投资类设备 基础类（元器件、材料） 网络
•集成电路 •电容器、电阻器、电感器 •传感器（电/磁/声/光/热/力） •印制电路
• 这阶段代表性单位有成都的电子部第10研 究所，北京的电子部第15研究所，上海的 无线电研究所等。
2.扩大应用，形成产业化阶段（1963－1978）
• 这一阶段是我国印制电路随着电子设 备半导体化而进入工业化生产，并逐 步形成新型产业的阶段。 • 这阶段又可分为前期（70年代初以前） 的小规模作坊式生产时期，以及后期 （70年代以后）的开发设备、材料形 成产业时期。
● 需要有IT知识背景的应用化学人才 ● 需要有行业界认可的专业与培养基地
2007年排名
全球前10 名电路板制造商排行
(單位: 百萬美元)
排名 1
製造商 Sanmina-SCI
2000年 國家 1530 美國
排名 1
製造商 Ibiden
2005年 1410
國家 日本
2
3 4 5 6 7 8 9 10
教材:《现代印制电路原理与工艺》 主编：张怀武
第1章 第18章 第2章 第3章 印制电路概述 印制电路技术现状与发展趋势 基 板 材 料 设计与布线 4 4 4
第4章
第5章 第6章
照像制版技术
图形转移 化学镀与电镀技术
4
2 4
第7章
第8章 第9章
孔金属化技术
蚀刻技术 焊接技术
2
4 2
第10章 第11章
小知识：板厚/孔径比大于5:1称为深孔， ——目前，日本作五根导线，为甚高密度印制板，其导线宽度 目前已达到10:1，20:1，甚至40:1。 为0.02-0.03mm。
——在两个焊盘之间放四根导线，为超高密度印制板，其导线 宽度为0.05-0.08mm (4-6mil) ；高密度印制板
3．按绝缘材料（基材）分类
200um,孔径小于250um的PCB。超HDI是HDI的1个分支，其节距小于100um, 孔径小于75um。
Build Up Multilayer Board——积层法MLB
核心:减少孔所占的面积，达到细线、小孔、高密度。
A
减少通孔所占的面积的方式
（1）减少孔径
（2）采取新的孔形式
1.2.2 我国印制电路工业发展简史
● 1947年美国航空局和美国标准局发起了印制电路首 次技术论证会，列出26种不同制造方法，归纳为6类： 涂料法、喷涂法、化学沉积法、真空蒸发法、模压法、 粉压法，均未实现大规模工业生产。
为什么?
●50年代初期，铜箔与层压板的粘合问题得到解决，
覆铜箔层压板蚀刻法…… ● 60年代，双面、多层大规模生产 ● 70年代，大规模集成电路和电子计算机迅速发展 ● 80年代，表面安装技术（Surfacd Mounting Technolegy
分类的实质
加入纤维增强材料
无纤维增强材料
依导体层（铜箔）的多少
各类PCB示意图
喷锡板
抗氧化板
沉金板
镀锡板
盲孔板
碳孔板
镀金板
金手指
柔性板
铝基板
1.2.4
印制电路的特点
优 点 缺 点
1）在封装中，印制电路的物理特 性的通用性比普通的接线更好
2）电路永久性地附着在介质材料 上，此介质基材也用作电路元件 的安装面
Viasystems
CMK Ibiden HitachiGroup Nippon Mektron 華通電腦 Multek Fujitsu Tyco PCB
1250 美國
1112 日本 1083 日本 973 日本 905 日本 802 台灣 780 美國 624 日本 600 美國
2
3 4 5 6 7 8 9 10
多层印制电路 挠性及刚挠印制电路
2
作业15% + 课堂10% + 期末考试75% = 100%
参考书目
1.《印制电路技术》 李乙翘.王厚邦
公司(香港).2003.6 2.印制电路手册 小克莱德F.库姆斯主编 冯昌鑫. 王厚邦 译
盈拓科技咨询服务有限
国防工业出版社.1989.1 3.印制电路技术 沈锡宽.唐继才 科学出版社.1992.12
佔有率(%) 24.6% 23.7% 14.1% 10.7% 10.3% 2.9% 2.3% 1.3% 1.1% 0.9%
前十名產出總值
$38,965M
92%
在实质上日本与中国大陸之间的差距十分有限，兩个国家之间持续的在竞争拉锯 从产能扩充的角度來看，中国大陸在2006 年开始将会成为产值的領导者
1.1
• 连通不同层导线 • 焊盘（焊接元器件）
1.1.2 印制电路的主要功能
（1）提供IC、C、L、R等各类有源、无源电子元器件固定、 装配的机械支撑。 （2）实现电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘。 （3）提供所要求的电气特性如微波阻抗、寄生电容等。 （3）为自动焊接提供阻焊图形，为元器件插装、检查、维 修提供识别字符和图形。
2004—
属于我们的阶段
1978－2004
引进先进技术和设备，蓬勃发展阶段
1963－1978
扩大应用，形成产业化阶段
1956－1963
研制开发、起步阶段
1.研制开发、起步阶段（1956－1963）
• 这一时期，国家将印制电路及其基材列为 1956年6月公布的全国自然科学和社会科 学十二年长期规划中。
測試設備
超音机器
縫紉机
交通控制器 電動刮鬍刀 調諧器
X線
衛星設備 開關電源設備
儀器設備
軍事＆航太
產業用机器
消費性電子机器
PCB对电子系统的支撑
1.2 PCB发展、分类及特点
1.2.1 整体发展概况
● 1936年在日本（宫由喜之助）出现第一块PCB。
● 1940年英国的Eisler博士照相、制版、腐蚀工艺 （可能批量），美国将此技术用于PCB生产，用于军 事电子装备。
NipponMektron
CMK 欣興電子 Shinko Electric Samsung E-M 南亞電路板 Young Poong Daeduck Group KB PCB Group
1180
1090 930 925 918 826 700 654 650
日本
日本 台灣 日本 韓國 台灣 韓國 韓國 香港
全球各地区电路板2005 年产值排行
資料來源:N.T.Information( 2006/05)
排序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
地區 日本 中國大陸 台灣 韓國 美國 德國 泰國 新加坡 馬來西亞 菲律賓
金額(MUSD) $10.450M $10,060M $ 5,980M $ 4,533M $ 4,360M $ 1,220M $ 967M $ 545M $ 455M $ 386M
-SMT）
●90年代，多芯片组件技术（Multi Chip Model -MCM） ● 现代，积层法MLB（HDI） ……高密度、细导线、多层 / 高可靠性 / 低成本、自 动化连续生产!
Baidu Nhomakorabea需求牵引 技术推动
何谓高密度印制电路板（HDI） 美国印制电路协会（电路互连与封装学会）：
凡直径小于150um以下的孔在业界被称为微孔（Microvia）。对 The institute for interconnecting and packaging 于这类结构的PCB，业界曾经有过多个不同的名称。例如： ——在欧洲曾经因为制作的程序是采用序列式的建构方式，因此将 electronic circuits—IPC 此称为SBU （Sequence Build Up Process）——“序列式增层 法”。 中国印制电路协会： ——在日本，因为该类PCB的孔结构比以往的孔都要小很多，因此 称这类产品的制作技术为MVP （Micro Via Process）——“微孔 China printed circuit association—CPCA 制程”。 ——也有人称这类的PCB为BUM (Build Up Multilayer Board),一 般翻译为“积层法MLB”。
《印制电路原理与工艺》
电子科技大学微固学院
2010.03
课程基本信息
课程名称：《印制电路原理与工艺》
学时数：32
学分：2
考核方式：考试
上课时间与地点：周四5-6节 二教（214）
教师姓名：张万里（教授）
胡文成（教授）
联系方式:83204938，wlzhang@uestc.edu.cn 2010年03月
1.2.3
印制电路板的分类
1．按电路的层数分类：①单面板、②双面板、③多层 板——依据导电层的层数。
2005.3.4
2．按印制板的密度：有一、二、三级（现有所增长） （印制板水平标志）
2.50或2.54mm标准网络交点的两个焊盘间： ——能布设导线的根数在两个焊盘之间放一根导线，为低密度 印制板，其导线宽度大于0.3mm (12mil) ；低密度印制板 ——在两个焊盘之间放两根导线，为中密度印制板，其导线宽 度为0.2mm (8mil) ；中密度印制板 ——在两个焊盘之间放三根导线，为高密度印制板，其导线宽 度为0.1-0.15mm；
3.引进技术和设备，蓬勃发展阶段（1978－2004年）
• 这阶段的前10年是以单面板为主的大展。
• 这阶段的后10年是以双面、多层板为主的 大发展。
• 进入21世纪，2000年，中国印刷电路工 业产值已超过台湾占据世界第三位，达 360亿人民币，仅次于日本和美国，而且 很快会成为全世界生产中心。
IT产业
IT服务业
电信 邮政
IT软件业
软件与系统
•特种器件
电子信息产业系统结构
3C技术：computer\communication\control 3C认证：China compulsory certification中国强制性产品认证制度
● 印制电路是一种重要的电子元器件
● 包含结构和功能两大特性
以基材分类
玻璃布基印制板
合成纤维印制板
纸基印制板
印制板
陶瓷基底印制板
金属芯基印制板
4．按结构分类
以结构分类 单面板
非金属化孔双面板
刚性印制板
双面板 挠性印制板 刚挠结合板 多层板
金属化孔双面板 银/碳/贯孔双面板
………………… ………………… ………………….
目前，线宽、孔径、板厚/孔径比、层数、刚柔 性已经成为衡量制造水平高低的尺度！