PCB印制板制造基础知识：定义、细分类别

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1. 印制板是一种特殊的技术型产品

1.1  印制板的定义；

印制板的英文缩写是PCB（ Printed Circuit Board ）。

“PCB“；按照国标GB 2036-94（ 印制电路术语 ），中国称印制电路或印制线路成品板统称印制板。它包括；刚性、挠性和刚—挠结合的单面、双面和多层印制板等。

       日本：形成印制线路的板叫做印制线路板。装上元器件的印制板，称作印制电路板。

欧美：称Printed Board——印制板 (PB) ，Printed Wing Board (PWB)

印制线路板，即光板、裸板，简称PWB，不含元器件的板。如；美国UL公司常用PWB。Printed Circuit Board——印制电路板，简称PCB。板子 + 元器件 =  PCB。欧美国家常把印制线路板和印制电路板统称为PCB，即 PCB = PWB 。

PCB定义：是在绝缘基材上，按照设计要求制作元件、电阻、电容或印制线路的成品板。它既要满足电子产品的电性能指标，又要满足其装配和结构要求，还要保证其高可靠性、使用环境特性。

由于PCB的制造工序多、技术复杂、缺陷不能修理、品种多、使用要求各异、过程控制难度高，致使有人将其称为 特殊的技术型商品。即 含众多元件和特殊使用要求的电子元器件产品。

1.2  印制板按用途（适用性）、基材、结构分类；不同类别的印制板、其适用范围不同，布线和布孔设计方式不同，应用的基材不同，品质控制等级不同，采用的加工技术不同。

2.  印制板产品分类

2.1  按用途分类：

A、民用印制板（ 或1级印制板 ）：用于一般性（或消费类）电子产品。要求满足其适用性、功能性。如电视机、电子玩具、照相机等使用的印制板。

B、工业用印制板（ 或2级印制板 ）：用于专业用途电子产品。要求满足其高性能、耐用性。如计算机、通讯机、仪器仪表等使用的印制板。

C、军用印制板（ 或3级印制板 ）：用于高可靠性电子产品。要求满足其连续工作状态或应急使用的设备，不能容忍“停机”发生。如飞行控制器、救生装置、心脏调节器等使用的印制板。

1、2、3级PCB、性价比相差大。其中；3级标准PCB要求最严,适用；军品、航天、航空、关系生命安全的电子产品。性价比最高，是1级PCB的10倍以上，加工生产企业必须符合国军标体系认证。当客户设计要求不明确时，按2级（或B类）印制板产品质量标准实施控制。

2.2  按结构分类：

⑴ 单面PCB（ Single sided =  SPCB ）⑵ 双面PCB ( Double sided = DPCB )⑶ 多层PCB ( Multi Layer =  MLPCB )⑷ 高密度/积层PCB ( High density interconned/ BUILD-UP MULTILAYER） = HDI/BUM PCB )⑸ 光电PCB（ Electrical Optical Circuit Board = EOCB ）⑹ 多功能PCB（Multifunctional Board = MFB ）

2.3  按基材分类：

常用的覆铜板包括：酚醛纸基，玻璃纤维布（或聚酰亚胺玻璃布），环氧树脂（或聚四氟乙烯），铜箔，填料(应用于高性能或特殊要求板材）等材料构成。

A、纸基印制板：采用酚醛纸基（牛皮纸、棉芯纸或环氧纸基）敷铜板制作

的印制板，分单面或双面印制板。如FR1（酚醛、经济性、阻燃）。FR2（酚醛、高电性、阻燃）。FR3（环氧、高电性、阻燃）。此类基材具备冷冲孔或热冲孔、冲槽孔、冲外形、可用于单面或NPTH双面印制板，或炭浆灌孔双面印制板。

B、玻璃布基印制板：采用环氧玻璃布敷铜板制作的印制板，分单面或双面

印制板。如FR4（阻燃）、FR5（耐高温，阻燃）玻璃布基敷铜板制作的印制板。或聚酰亚胺玻璃布（GPY），聚四氟乙烯（GT、GX、GY）玻璃布基敷铜板制作的印制板。

C、复合材料印制板：采用环氧/玻璃芯（CEM3，阻燃）基材敷铜板制作的

印制板。此类基材具备B类基材特性，适于冲孔、冲槽、冲外形、可用于

PTH双面印制板。

D、特殊基材印制板：采用金属（如Al、Fe）基材（厚度1.0㎜）+ 树脂 +

铜箔（10Z、20Z、30Z、40Z、），制成金属基敷铜板或采用陶瓷（如Al2O3、SiO2、Al N、SiC）经烧结的基材敷以铜箔压制而成的陶瓷基敷铜板制作的印制板。

2.4  按按刚/挠性能分类：

A、刚性印制板（ 常规PCB ），或称硬板。B、挠性印制板 （ FPC = Flexible Printed Circuit ），常称软性板或柔性板，可以有或无挠性覆盖膜。C、刚/挠印制板（ RFPC = Rigid-Flex Printed Circuit），在刚挠结合区，挠性基材与刚性基材上的导电图形进行互连。
3. 高密度/积层印制板已成为新一代产品

伴随电子产品“轻、薄、短、小、多功能”开发要求，促进了原器件的高度集成化。PCB正在向高密度HDI（High Density）或BUM（BUILD-UP MULTILAYER）方向发展,已成为新一代最具发展谮力的产品。市场和客户对HDI/BUM PCB提出了高密度、多层化，高频阻抗特性、散热特性、电磁屏蔽特性、挠曲特性、高可靠性、环保特性等新的要求。因此，印制板加工已成为电子产品开发的关键技术项目，已成为电子原器件中一类特殊的技术型商品。

3.1 BUM板按结构分类，共计6种类型：

1型：1[C]0或1[C]1：从表面到另一表面有贯通孔（TVH）；2型：1[C] 0或1[C]1：芯板中和表面层有盲孔（OV）/埋孔（IVH）；3型：2[C]0：芯板中和表面层有盲/埋孔及贯通孔；4型：＞1[P] ＞0：P表示没有电气贯通的无源基板5型：2[X]×2：没有芯板，层间有盲/埋孔互连6型：叠层结构（Alternate Construction）[C]：表示互连芯板，（常规工艺制作的SPCB、DPCB、MLPCB）[C]  两侧数字：表示芯板两面的导体层层数。结构层数：≥ 6-20层。

3.2  ALIVH技术制作的BUM板：

ALIVH（ Any Layer inner Via Hole ）不用芯板和不用孔化电镀方法来实现层间电气互连。它可以在所有布线层之间的任意位置来形成IVH（内连导通孔）的多层板。实现更高密度的互连，其厚度比有芯板的多层板具有更簿或尺寸更小。使信号传输路径缩短，使基板小型化，产品可靠性和电性能提高。其优点是；减化了工艺，降低了成本（加工次数约减60%，激光成孔比机械钻孔低很多，微小孔电镀成本大幅减小）。其缺点是：层间电气互连电阻值比有芯板的多层板要大10倍（1.0mΩ/0.1 mΩ）。

3.3  高多层印制板；

         层数 ≥ 20层，尺寸 ≥ 400×500㎜，厚度为3-12㎜的印制板。按结构分三类：常规多层印制板（18-40层，尺寸500-1800㎜，厚度4-12㎜），具有埋/盲孔的多层印制板，有芯或无芯的积层式印制板。主要应用于超级计算机的插件板（或子板）和母板（或底板），通讯机站的背板。由子板和母板形成一个独立的系统。
4  特种印制板

4.1  特种印制板包括：高频微波印制板、金属基印制板、厚铜埋盲孔多层印制板。广泛应用于高频通讯、大功率电源、大容量高速信号传输的计算机。

4.2  高频微波印制板；主要涉及专用εr（介电常数）基材的选用、钻孔、孔金属化、导电图形精度控制、印阻焊前处理等加工控制。

4.3  AL金属基印制板：包括；Al基材（（LF、L4M、LY12铝材），Al基厚度1.0、1.6、2.0、3.2㎜ 四种。其结构为；铜箔层（制作导线）厚度为1、2、3、4、6OZ。绝缘层常用聚酯和陶瓷、改性环氧和玻纤，聚酰亚胺等，常规厚度75或150μm。Al基印制板主要用于大功率散热。加工Al基印制板将面临开料、成形、钻孔、高压（耐1000V）测试，表面保护等加工问题。

5  多功能印制板

5.1  印制板大背板；大背板实际是一种高频刚性高层板。适用于承载功能子板之间的信号传输，协调各子板、实现整体电性能。其结构：一般为10-40层、厚度 ＞ 3mm，厚/径比一般 ＞ 9，板尺寸一般 ＞ 24″×26″。

5.2  封装（IC）基板；是指封装密度达到“芯片级”封装水平（等级）的基板，或者说基板上的焊盘间的的中心距为 ≤ 0.8mm的封装密度。因此，在PCB领域中是属于高密度互连（ HDI ）印制板的前沿产品，由于密度和平面性要求高、层间定位度严格，但其尺寸较小。封装（IC）基板有四种类型；有机封装基板，陶瓷封装基板，玻璃封装基板，CTE与晶圆（芯片级）匹配的特种有机封装基板或称特种有机封装基板。

5.3  散（导）热印制板；PCB本身耐热/散(导)热技术,如利用埋嵌金属芯(铜、铝等)、金属基板和采用高导热树脂或填料的印制板。

金属芯印制板;  把散(导)热性金属板 (如铝、铜、钢、碳素等) 嵌入到 (多层) 印制板内部的介质层中。由于金属芯主要是用于导热的而非用于导体的,因此必须加以绝缘(隔离)开来。

金属基印制板；指在金属基板上的一个表面或双表面按印制板制造方法形成线路图形的产品。如果金属(铝、铜、钢等)基仅是传(导)热作用,则必须采用高导热的绝缘薄覆层而隔离开来。一般金属基材料供应商已经涂覆有这样的高导热的绝缘层。如果是双面的金属基印制板,其制造方法主要是把金属基形成的通孔( 尺寸要大些 ) 用树脂隔离而绝缘开来(如金属芯印制板制造方法), 实际上这种印制板也是金属芯印制板了。

高导热树脂印制板；它的导(散)热主要是依靠基板材料(CCL)内介质层的高导热树脂或添加高导热填料(如陶瓷粉料)。我们可以选购各种级别的高导热的覆铜箔层压板(CCL)基材,按传统的印制板制造工艺和生产技术来完成各种各样需求的导热等级PCB产品。

以上三大类型的导热印制板可以用来满足不同导(散)热等级需求的领域,并从而可演变为各种各样结构类型和级别的导(散)热印制板。

5.4 集成元件印制板；

集成元件印制板（ICB，integrated component boards）是把具有电气功能的元器件（component and devices）或特殊功能部件等埋嵌或积层到PCB内部的产品，因而也可称为 埋嵌元件印制板。埋嵌无源元件可分为电阻器（resisters,简称电阻）、电容器（capacitors，简称电容）和电感器（inductors，简称电感）。当以埋嵌方式时，分别称为埋嵌电阻印制板（embeded resistor PCB）、埋嵌电容印制板（embedded capacitor PCB）和埋嵌电感印制板（embedded inductor PCB）。如果是埋嵌两种或三种无源元件时，则统称为埋嵌无源元件印制板（embedded passive PCB）。

埋嵌无源元件的优点；有利于高密度化的发展，提高组装的可靠性，改善了信号传输性能，节省了成本。存在问题；埋嵌无源元件的功能值不能太大，受到限制。埋嵌无源元件的功能值控制较难。埋嵌有源元件的PCB；首先是把有源元件平面化、薄型化，然后才把这些平面而薄型化的有源元件埋置到PCB高密度的连接层内，而不是在PCB的表面上。埋置些薄型化的有源元件到PCB高密度的连接层内有很多方法。可分为三类：‘先’埋嵌有源元件（chip-first embedded active components）的方法；‘中间’埋嵌有源元件（chip-middle embedded active components）的方法；‘最后’埋嵌有源元件（chip-last embedded active components）的方法。