PCB.docx
《PCB.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PCB.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
PCB
PCB
PCB（PrintedCircuitBoard），中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。
由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。
目录
电子爱好者PCB制作
PCB环保
PCB的历史
进程控制块
PCB设计
PCB设计规范
PCB的分类
简介
单面板
双面板
多层板
根据软硬进行分类
PCB的原材料
接点加工
PCB检测
PCB产业链
国际PCB行业发展状况
国内PCB行业发展状况
与发达国家的差距
差距一
差距二
差距三
差距四
差距五
差距六
差距七
差距八
差距九
行业总评
进程控制块
进程的静态描述
各部分的作用
PCB多氯联苯
进程控制块
常用度量衡单位换算
PCB铝基板
PCB产业现状
北美
日本
台湾
电子爱好者PCB制作
电子爱好者的PCB制作方法主要有热转印法，感光湿膜法，感光干膜法。
蚀刻剂有环保的三氯化铁（FeCl3），有快速的盐酸+双氧水（HCl+H2O2）。
常用PCB出图软件有Protel99se等Protel系列软件。
感光干膜+氯化铁是业余爱好者的最佳首选。
PCB制作
PCB生产
PCB环保
在早些年，线路板属于高科技行业，国外大多数公司都控制技术输出，一度束缚和限制了线路板行业的发展壮大。
可是现在我们线路板企业的发展却受到了地方的限制，越是经济发达的地方这种限制就越大，为什么？
因为在不知不觉间，线路板企业发展成了政府眼中的污染大户、耗能大户、用水大户！
在高度重视环保和可持续发展的今天，一旦戴上这样的“帽子”，线路板企业就真的要被“人人喊打”了。
事实上，我们是不是污染大户、耗能大户、用水大户？
当然不是！
我们线路板企业是低能耗、低污染的。
我们可以依据以下的数据来对比：
从环保的角度，通过各行业企业排出废水的污染指数来做对比，可以看出：
PCB工厂
1.线路板企业的污染物种类相对集中，主要是COD与重金属铜的污染，没有氰/镉/铬等剧毒物的排放，也没有致癌、致畸、致基因突变的三致物质排放。
而其中主要的重金属污染成分———铜离子，通过常规的处理方法就可以很容易地去除，所以线路板的污染物不足为惧。
2.线路板企业的污染物浓度低。
众所周知，线路板生产对用水的要求很高，绝大部分都是用纯水，排放的废水主要是抽板时带出的废水。
从表中可以看出，相对其他的污染行业来说，线路板企业排放废水的污染物浓度很低，尤其是COD，只是其他污染行业的1/10。
3.线路板企业排放的废水对淡水污染较轻。
由于线路板对用水的要求很高，并且在生产过程中的控制很严，所以线路板企业排放废水中的盐分（即电导率）相对于其他行业就低很多。
从淡水资源的保护来讲，盐分是非常关键的指标，任何盐分对淡水资源都是污染。
所以相比较而言，线路板企业只能称之为低污染。
综上所述，线路板行业在政府以及社会眼中污染大户的地位是不合实际的。
为什么会有这种情况出现，是什么原因让线路板行业戴上了污染的帽子？
究其原因，有以下几点：
一是部分线路板企业对环保及清洁生产没有高度重视。
首先分析线路板企业自身的问题。
目前，还有少部分的线路板企业没有明白环保与清洁生产的重要性。
很多公司的废水处理、废水回用、清洁生产等都是为了应付检查，或者是为了相应的资质证书，没有将其提升到企业的社会责任与法律的高度。
前一段时间，我们参与了环保部的新标准编写工作，期间走访了很多企业，发现很大一部分企业的废水处理设施还沿用5年以前的处理工艺，只对重金属进行了处理，COD等污染物并没有进行专门的处理，而中水回用系统更是摆设。
很多企业没有对回用工艺进行深入了解，盲目追求低价格产品，结果很多的回用设备根本运行不起来，成了摆设。
这些都是硬件设施的问题，另外就是软性管理的问题，比如不处理、少加药、偷排等现象。
这些行为虽然只是少数几家企业的行为，但是一旦被查获超标，就会以线路板行业废水污染浓度高、波动大、难处理等原因来开脱，长期下来自然就在公众的心中留下了线路板企业是污染企业的印象。
这是我们自己给自己戴上了污染的“帽子”。
二是外围配套企业给我们带来困扰。
从环保的角度来讲，线路板企业的外围配套企业主要就是废槽液的回收企业。
大家都知道，废槽液的污染浓度高、处理难度大，有很多的不良厂商将废槽液收去后，提炼出有价值的重金属，却将余下对他们无用的废液偷排入环境，造成很大的污染，让政府和民众认为这是线路板企业带来的污染，线路板企业排出的废液就是无法处理的，线路板企业就是污染企业。
三是宣传力度不够，造成了误解。
线路板企业属于高科技企业，一般都对生产采用保密的态势，所以外界对线路板生产过程不了解。
比如氰化物的使用，线路板行业只是在镀金和沉金线使用少量的氰化物，并且排出的废水都是经过在线的金回收工序处理之后再排放出车间，故而废水中基本上没有氰化物污染，这和电镀厂的碱铜使用量和排放浓度根本不可相提并论，但是现在只要看见生产线有氰的使用就和电镀用氰等同了。
线路板企业的水洗废水污染浓度是很低的，有部分槽液的污染浓度比较高，比如油墨废液、蓬松剂废液、蚀刻废液等，因为有这些高浓度废液的存在，很多人就认为这些废液就代表了线路板企业的污染水平。
其实线路板企业的废槽液都是宝，除了其中的重金属外，其他的化学药剂对于线路板企业来说更是很重要的成本节省来源。
如果政府允许企业对废槽液进行回收、循环利用，那么线路板企业就再没有是污染企业的理由了。
增强行业自律加快技术革新
基于以上的原因，我们线路板行业该怎么做？
我们必须主动出击摘掉我们头上的“帽子”，为我们行业创造更宽广的发展空间。
我认为主要应该从以下几方面入手：
增强行业自律
行业自律应该由我们行业协会牵头，定期或不定期通过各种渠道对线路板企业进行调查，对于采用清洁生产或节能减排新技术、新工艺、实实在在做事的企业，要在行业内予以推广、表扬，并在各部委为这样的企业争取提供实实在在的帮助。
相反，对于弄虚作假、没有社会责任感的企业，我们要坚决曝光并上报相关部门进行处罚。
只有防微杜渐，我们行业才能得到公众的广泛认可，才能健康发展。
积极进行技术革新
如今我国大力提倡清洁生产及节能减排技术，我们线路板企业应该积极响应，力争每个会员单位都做实实在在的清洁生产，减少废弃物的排放，包括废槽液等。
我们的会员单位可以通过技术革新去产生经济效益，然后用我们的行动去影响周边的企业。
过不多久，我们行业新的污染物排放标准即将出台，所有的企业都应该以此为契机，积极采用先进的污水处理工艺、回用水工艺、清洁生产技术等，对原有的传统工艺进行整改，这样才能使我们的企业更有活力，迅速地摘掉污染企业的帽子。
在新标准、新技术推广过程中，我们行业协会可以组织会员单位学习、交流，请行业内有经验的专家为企业解读新标准、推广新技术、探讨新工艺等等。
我们协会也可以组织专家团队上门为会员单位服务，为会员单位排忧解惑。
这样不仅可以为企业提供一个交流的平台，还可以推动企业尽快适应当前的产业现状。
加大宣传力度，提高排污量及去向的透明度
21世纪是开放的时代，我们有好的方面就应该要“秀”出来。
我们线路板企业要切实做好宣传工作，让公众明白我们的生产环境、产污环境、污染物排放量、污染物排放去向。
企业只要严格地执行清洁生产措施、认真地进行废水处理，我们线路板行业的节能减排与废水处理工作是不难的。
我们欢迎社会与政府的监督，这同时也能够督促和促进线路板企业更好地执行与改进清洁生产及节能减排工作。
PCB污水处理系统
PCB的历史
福斯莱特电子铝基板
印制电路板的发明者是奥地利人保罗·爱斯勒（PaulEisler），他于1936年在一个收音机装置内采用了印刷电路板。
1943年，美国人将该技术大量使用于军用收音机内。
1948年，美国正式认可这个发明用于商业用途。
自20世纪50年代中期起，印刷电路版技术才开始被广泛采用。
在印制电路板出现之前，电子元器件之间的互连都是依靠电线直接连接实现的。
而现在，电路面板只是作为有效的实验工具而存在；印刷电路板在电子工业中已经占据了绝对统治的地位。
进程控制块
进程控制块（PCB，ProcessControlBlock），台湾译作行程控制表，亦有译作任务控制表，是操作系统内核中一种数据结构，主要表示进程状态。
虽各实际情况不尽相同，PCB通常记载进程之相关信息，包括：
进程状态：
可以是new、ready、running、waiting或halted等。
当新建一个进程时，系统分配资源及PCB给它。
而当其完成了特定的任务后，系统收回这个进程所占的资源和取消该进程的PCB就撤消了该进程。
程序计数器：
接着要运行的指令地址。
CPU寄存器：
如累加器、索引寄存器（en:
Indexregister）、堆栈指针以及一般用途寄存器、状况代码等，主要用途在于中断时暂时存储数据，以便稍后继续利用；其数量及类因计算机架构有所差异。
CPU排班法：
优先级、排班队列等指针以及其他参数。
存储器管理：
如标签页表（en:
Pagetable）等。
会计信息：
如CPU与实际时间之使用数量、时限、帐号、工作或进程号码。
输入输出状态：
配置进程使用I/O设备，如磁带机。
总言之，PCB如其名，内容不脱离各进程相关信息。
PCB设计
不管是单面板、双面板、多层板的设计，之前都是用protel设计出来的，现在有用PADS、Allegro等设计。
印制电路板的设计是以电路原理图为根据，实现电路设计者所需要的功能。
印刷电路板的设计主要指版图设计，需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。
优秀的版图设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能和散热性能。
简单的版图设计可以用手工实现，复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计（CAD）实现。
PCB设计规范
1概述
本文档的目的在于说明使用PADS的印制板设计软件PowerPCB进行印制板设计的流程和一些注意事项，为一个工作组的设计人员提供设计规范，方便设计人员之间进行交流和相互检查。
2设计流程
PCB的设计流程分为网表输入、规则设置、元器件布局、布线、检查、复查、输出六个步骤.
2.1网表输入
网表输入有两种方法，一种是使用PowerLogic的OLEPowerPCBConnection功能，选择SendNetlist，应用OLE功能，可以随时保持原理图和PCB图的一致，尽量减少出错的可能。
另一种方法是直接在PowerPCB中装载网表，选择File->Import，将原理图生成的网表输入进来。
2.2规则设置
如果在原理图设计阶段就已经把PCB的设计规则设置好的话，就不用再进行设置这些规则了，因为输入网表时，设计规则已随网表输入进PowerPCB了。
如果修改了设计规则，必须同步原理图，保证原理图和PCB的一致。
除了设计规则和层定义外，还有一些规则需要设置，比如PadStacks，需要修改标准过孔的大小。
如果设计者新建了一个焊盘或过孔，一定要加上Layer25。
注意：
PCB设计规则、层定义、过孔设置、CAM输出设置已经作成缺省启动文件，名称为Default.stp，网表输入进来以后，按照设计的实际情况，把电源网络和地分配给电源层和地层，并设置其它高级规则。
在所有的规则都设置好以后，在PowerLogic中，使用OLEPowerPCBConnection的RulesFromPCB功能，更新原理图中的规则设置，保证原理图和PCB图的规则一致。
2.3元器件布局
网表输入以后，所有的元器件都会放在工作区的零点，重叠在一起，下一步的工作就是把这些元器件分开，按照一些规则摆放整齐，即元器件布局。
PowerPCB提供了两种方法，手工布局和自动布局。
2.3.1手工布局
1.工具印制板的结构尺寸画出板边（BoardOutline）。
2.将元器件分散（DisperseComponents），元器件会排列在板边的周围。
3.把元器件一个一个地移动、旋转，放到板边以内，按照一定的规则摆放整齐。
2.3.2自动布局
PowerPCB提供了自动布局和自动的局部簇布局，但对大多数的设计来说，效果并不理想，不推荐使用。
2.3.3注意事项
a.布局的首要原则是保证布线的布通率，移动器件时注意飞线的连接，把有连线关系的器件放在一起
b.数字器件和模拟器件要分开，尽量远离
c.去耦电容尽量靠近器件的VCC
d.放置器件时要考虑以后的焊接，不要太密集
e.多使用软件提供的Array和Union功能，提高布局的效率
2.4布线
布线的方式也有两种，手工布线和自动布线。
PowerPCB提供的手工布线功能十分强大，包括自动推挤、在线设计规则检查（DRC），自动布线由Specctra的布线引擎进行，通常这两种方法配合使用，常用的步骤是手工—自动—手工。
2.4.1手工布线
1.自动布线前，先用手工布一些重要的网络，比如高频时钟、主电源等，这些网络往往对走线距离、线宽、线间距、屏蔽等有特殊的要求；另外一些特殊封装，如BGA，
自动布线很难布得有规则，也要用手工布线。
2.自动布线以后，还要用手工布线对PCB的走线进行调整。
2.4.2自动布线
手工布线结束以后，剩下的网络就交给自动布线器来自布。
选择Tools->SPECCTRA，启动Specctra布线器的接口，设置好DO文件，按Continue就启动了Specctra布线器自动布线，结束后如果布通率为100%，那么就可以进行手工调整布线了；如果不到100%，说明布局或手工布线有问题，需要调整布局或手工布线，直至全部布通为止。
2.4.3注意事项
a.电源线和地线尽量加粗
b.去耦电容尽量与VCC直接连接
c.设置Specctra的DO文件时，首先添加Protectallwires命令，保护手工布的线不被自动布线器重布
d.如果有混合电源层，应该将该层定义为Split/mixedPlane，在布线之前将其分割，布完线之后，使用PourManager的PlaneConnect进行覆铜
e.将所有的器件管脚设置为热焊盘方式，做法是将Filter设为Pins，选中所有的管脚，
修改属性，在Thermal选项前打勾
f.手动布线时把DRC选项打开，使用动态布线（DynamicRoute）
2.5检查
检查的项目有间距（Clearance）、连接性（Connectivity）、高速规则（HighSpeed）和电源层（Plane），这些项目可以选择Tools->VerifyDesign进行。
如果设置了高速规则，必须检查，否则可以跳过这一项。
检查出错误，必须修改布局和布线。
注意：
有些错误可以忽略，例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外，检查间距时会出错；另外每次修改过走线和过孔之后，都要重新覆铜一次。
2.6复查
复查根据“PCB检查表”，内容包括设计规则，层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置；还要重点复查器件布局的合理性，电源、地线网络的走线，高速时钟网络的走线与屏蔽，去耦电容的摆放和连接等。
复查不合格，设计者要修改布局和布线，合格之后，复查者和设计者分别签字。
2.7设计输出
PCB设计可以输出到打印机或输出光绘文件。
打印机可以把PCB分层打印，便于设计者和复查者检查；光绘文件交给制板厂家，生产印制板。
光绘文件的输出十分重要，关系到这次设计的成败，下面将着重说明输出光绘文件的注意事项。
a.需要输出的层有布线层（包括顶层、底层、中间布线层）、电源层（包括VCC层和GND层）、丝印层（包括顶层丝印、底层丝印）、阻焊层（包括顶层阻焊和底层阻焊），另外还要生成钻孔文件（NCDrill）
b.如果电源层设置为Split/Mixed，那么在AddDocument窗口的Document项选择Routing，并且每次输出光绘文件之前，都要对PCB图使用PourManager的PlaneConnect进行覆铜；如果设置为CAMPlane，则选择Plane，在设置Layer项的时候，要把Layer25加上，在Layer25层中选择Pads和Vias
c.在设备设置窗口（按DeviceSetup），将Aperture的值改为199
d.在设置每层的Layer时，将BoardOutline选上
e.设置丝印层的Layer时，不要选择PartType，选择顶层（底层）和丝印层的Outline、Text、Line
f.设置阻焊层的Layer时，选择过孔表示过孔上不加阻焊，不选过孔表示家阻焊，视具体情况确定
g.生成钻孔文件时，使用PowerPCB的缺省设置，不要作任何改动
h.所有光绘文件输出以后，用CAM350打开并打印，由设计者和复查者根据“PCB检查表”检查。
[1]
PCB的分类
简介
根据电路层数分类：
分为单面板、双面板和多层板。
常见的多层板一般为4层板或6层板，复杂的多层板可达几十层。
PCB板有以下三种主要的划分类型：
单面板
单面板（Single-SidedBoards）在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。
因为导线只出现在其中一面，所以这种PCB叫作单面板（Single-sided）。
因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交叉而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。
单面板
双面板
双面板（Double-SidedBoards）这种电路板的两面都有布线，不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。
这种电路间的“桥梁”叫做导孔（via）。
导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。
因为双面板的面积比单面板大了一倍，双面板解决了单面板中因为布线交错的难点（可以通过孔导通到另一面），它更适合用在比单面板更复杂的电路上。
多层板
多层板（Multi-LayerBoards）为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。
用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板，通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了，也称为多层印刷线路板。
板子的层数并不代表有几层独立的布线层，在特殊情况下会加入空层来控制板厚，通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两层。
大部分的主机板都是4到8层的结构，不过技术上理论可以做到近100层的PCB板。
大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板，不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替，超多层板已经渐渐不被使用了。
因为PCB中的各层都紧密的结合，一般不太容易看出实际数目，不过如果仔细观察主机板，还是可以看出来。
根据软硬进行分类
分为刚性电路板和挠性电路板、软硬结合板。
PCB的原材料
覆铜箔层压板是制作印制电路板的基板材料。
它用作支撑各种元器件，并能实现它们之间的电气连接或电绝缘。
PCB就是印刷电路板（Printedcircuitboard，PCB）,简单的说就是置有集成电路和其他电子组件的薄板。
它几乎会出现在每一种电子设备当中。
据Timemagazine最近报道，中国和印度属于全球污染最严重的国家。
为保护环境，中国政府已经在严格制定和执行有关污染整治条理，并波及到PCB产业。
许多城镇正不再允许扩张及建造PCB新厂，例如：
深圳关内少量并以高精密手工为主，如南山区马家龙工业区的深圳市靖邦科技有限公司，关外则以批量设备生产为主。
而东莞已经专门指定四个城镇作为“污染产业”生产基地，禁止在划定的区域之外再建造新厂。
如果在某样设备中有电子零件，它们都是镶在大小各异的PCB上的。
除了固定各种小零件外，PCB的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。
随着电子设备越来越复杂，需要的零件自然越来越多，PCB板上的线路与零件也越来越密集了。
裸板（板上没有零件）也常被称为"印刷线路板PrintedWiringBoard（PWB）"。
板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。
在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部分被蚀刻处理掉，留下来的部分就变成网状的细小线路了。
这些线路被称作导线（conductorpattern）或称布线，并用来提供PCB上零件的电路连接。
通常PCB的颜色都是绿色或是棕色，这是阻焊漆（soldermask）的颜色。
是绝缘的防护层，可以保护铜线，也可以防止零件被焊到不正确的地方。
在阻焊层上还会印刷上一层丝网印刷面（silkscreen）。
通常在这上面会印上文字与符号（大多是白色的），以标示出各零件在板子上的位置。
为了将零件固定在PCB上面，我们将它们的接脚直接焊在布线上．在最基本的PCB（单面板）上，零件都集中在其中一面，导线则都集中在另一面．这么一来我们就需要在板子上打洞，这样接脚才能穿过板子到另一面，所以零件的接脚是焊在另一面上的．因为如此，PCB的正反面分别被称为零件面（ComponentSide）与焊接面（SolderSide）．
如果PCB板面上有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或装回去，那么该零件安装时会用到插座（Socket）．由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆装．
如果要将两块PCB相互连结，一般我们都会用到俗称「金手指」的边接头（edgeconnector）．金手指上包含了许多裸露的铜垫，这些铜垫事实上也是PCB布线的一部分．通常连接时，我们将其中一片PCB上的金手指插进另一片PCB上合适的插槽上（一般叫做扩充槽Slot）．在计算机中，像是显示卡，声卡或是其它类似的界面卡，都是借着金手指来与主机板连接的．
印刷电路板将零件与零件之间复杂的电路铜线，经过细致整齐的规划后，蚀刻在一块板子上，提供电子零组件在安装与互连时的主要支撑体，是所有电子产品不可或缺的基础零件。
印刷电路板以不导电材料所制成的平板，在此平板上通常都有设计预钻孔以安装芯片和其它电子组件。
组件的孔有助于让预先定义在板面上印制之金属路径以电子方式连接起来，将电子组件的接脚穿过PCB后，再以导电性的金属焊条黏附在PCB上而形成电路。
依其应用领域PCB可分为单面板、双面板、四层板以上多层板及软板。
一般而言，电子产品功能越复杂、回路距离越长、接点脚数越多，PCB所需层数亦越多，如高阶消费性电子、信息及通讯产品等；而软板主要应用于需要弯绕的产品中：
如笔记型计算机、照相机、汽车仪表、移动电话等
接点加工
防焊绿漆覆盖了大部份的线路铜面，仅露出供零件焊接、电性测试及电路板插接用的终端接点。
该端点需另加适当保护层，以避免在长期使用中连通阳极（+）的端点产生氧化物，影响电路稳定性及造成安全顾虑。
【电镀硬金】在电路板的插接端点上（俗称金手指）镀上一层镍层及高化
升级会员 