PCB板的设计与制作技术研究

张鑫 胡楠

天津普林电路股份有限公司 天津 300308

【摘要】针对现阶段科技技术革新方向，结合近年来电子技术应用特点，明确新时代发展对应用PCB板提出的要求，分析如何进行PCB板的设计与制作技术，从而为电子技术革新提供有效依据。

关键词：PCB板：设计；制作技术；高密度；高散热

在电子技术持续革新的背景下，PCB板的设计与制作工作展现出了重要作用。在PCB板中不仅要包含所需电路，还要选择适宜的材料、元件等，并且最终设计既符合功能要求，又与制作工艺和装配要求相符。为了实现这一目标，设计者必须要严格按照规定内容进行操作。下面对PCB板的设计与制作技术进行研究。

1.概述

PCB板，也叫做印制电路板，属于当前应用非常广泛且重要的电子部件，不仅是电力元器件的支撑体，还是电子元器件电气连接的载体^【1】。电子设备引用PCB板后，受同类印制板相同性的影响，可以预防人工接线误差，并促使设计者可以有效进行插装、焊锡及检测等工作，从而在保障电子设备应用质量的同时，控制成本支出，且有利于后期维修管理。

2.PCB板应用背景

在大数据时代下，电子设备的飞速发展，促使其逐渐从社会基础结构转变为个人，在这一过程中，不管是推广范围还是应用性能都得到了优化。因此，在电子信息技术持续发展中，随着人们应用要求的增加，促使电子产品结构变得越来越复杂，功能越来越完善，此时PCB板必须要从两方面入手进行革新发展：其一，虽然电子产品中集成的功能元件越来越多，但不管是体积还是重量都可以得到有效控制，在这一背景下PCB板可以向着高集成度、高密度及高精度等方向稳步发展；其二，电子产品越来越注重PCB板提供信号传递的性能，并且满足大功率器件的应用环境。

3.PCB板的设计与制作设计分析

3.1高密度互连PCB板

从1990年开始，美日等国提出引用高密度互连技术进行PCB板的设计。具体制作技术是引用双面或多层板材作为芯板，并在多层重叠堆叠技术的辅助下，保障最终获取PCB板每层次版面之间都是绝对绝缘的，这样有助于提升电子线路板的高集成性和高密度性。一般情况下，这一类型线路板具备散热、微型及精细、轻薄、高频等优势，而随着技术革新的步伐进行性能优化，势必可以满足需求越来越高的高密度电子线路板制作要求。“轻薄”作为现阶段高密度电子线路持续发展的最大优势，不仅带来了微型、精细等优势，还为制作技术的革新提供了有效依据。不管是精细连接导线，还是各层绝缘设计，都为高密度电子线路板应用提供了基础保障，促使其不但可以科学导热，而且能满足高频工作要求。这也是研究超高密度电子线路板中电子线路集成度的主要方式^【2】。

3.2高密度任意层互连PCB板

若是高密度互连中拥有不同层次结构，那么最终展现出的工艺制作效果也会有所差别。通常情况下，层次越多的结构，工艺制作的精密性和复杂性越强，最终产生的操作难度越高。现阶段，板层间的关联方式展现出了如下几点工艺特点：其一，叠孔连接；其二，阶梯连接；其三，错孔连接；其四，跨层连接。因此，最终设计超高密度任意层互连PCB板，属于现阶段PCB板设计的优质产品，不仅可以满足要求日益增加的电子市场需求，还可以提高我国相关技术研发水平。最常见的有液晶电视、笔记本电脑等。

3.3集成PCB板

这一技术是指，通过让一个或多个分离的电子元器件集成在PCB板的结构上，确保最终制作产品成为具备系统功能的PCB板，并拥有控制生产成本、提升系统功能有效性等优势，从而加强生产工艺技术的现代化和环保性。这也是电子器件系统向着微型化方向革新的重要方法，在现如今的社会环境中拥有非常大的发展潜能。现阶段，很多发达国家都已明确认识到系统集成技术的重要性，并开始在PCB板中添加电子元器件，此时不仅有助于突破传统意义上应用材料和制作技术的制约，还可以为实践应用提供有效依据。因此，我国也要针对这一内容进行全方位探索，促使系统集成技术可以在PCB板中可以充分发挥作用。

3.4高散热金属基板

这一技术是指，引用金属基本材料具备的热传导性，促使热源可以从大功率的元器件中排出。此时金属热传导性将影响着多芯片封装的结构设计与元器件封装有效性。而高散热金属印制板作为现阶段应用的高端产品，其拥有的金属基板不仅可以去到传统意义上引用基本材料，如陶瓷等，提升实际钢性，而且能减少产品体积，控制制作技术的成本支出。同时，高散热金属基板的应用，为PCB板制作技术提供了更高的机械耐久力，这对当前多种可选应用材料而言，其拥有其他材料无法取代的竞争优势，因此在未来发展中具有非常广阔的应用前景。

通过在PCB板中嵌入金属基板是近几年才提出的新型散热PCB技术，不仅整体设计观念都非常先进，且与之相关的公开报导少之又少。了解当前具体设计和制作技术展现出的特点分析，其具有以下几点优势：其一，极高的散热性，有助于元器件和散热块进行直接接触，没有发现影响散热的限制因素；其二，科学的设计方式，能符合部分大功率元器件的散热要求；其三，嵌入式设计，可以同PCB共面，不会制约后续表面贴装器件；其四，不仅体积小，且重量轻薄，满足电阻组装持续革新发展的具体要求；其五，符合PCB生产步骤要求。

3.5高频高速PCB板

这种技术最初被军事领域所引用，而随着技术革新，原本属于军事用途的部分高频通信频段为民用提供了传递信息平台，这样不仅提升了民用高频高速的信息传递技术，还加快了各行企业电子信息化水平。了解当前高频率高速PCB板应用情况可知，其对大型物流仓库、远程医疗水平及远距离传递信息等工作具有积极作用。需要注意的是，通过高频信号频率传递信息的电子元器件与PCB板工业必须要对技术进行规范，如线路宽度、工作阻抗区域等。只有引用科学技术理念，才能从本质上引导电子元器件和电子产品向着产业化持续发展，并在未来五年内满足增加十倍以上的需求量^【3】。

3.6刚挠PCB板技术

当前，受电子设备提出的轻量化、高性能及多功能等要求所影响，促使有关设计者针对这一内容进行了全面探索，并展现出迅猛的发展速度。由此，为了满足竞争越发激烈的市场环境需求，设计者要加大对电气设备中引用PCB和电子部品的要求。要想达到这一目标，必须要针对硬质PCB的积层多层板制造技术进行优化和完善，以此电子设备中可以合理引用多种类型的积层多层板。但在各类移动设备增加设计要求的基础上，必须要保障机箱内部的小空间得到充分应用。通常情况下，可以引用多个小型积层多层板和电缆或FPC（柔性电路板）构成的系统结构，这样不仅能减少空间应用，还可以展现出一体化的功能性。现阶段，这种技术主要引用在移动设备中。

结束语

综上所述，PCB板设计与制作技术作为一项需要认真思考和深入探究的内容，需要设计者在参与前储备大量的工作经验，并认真分析其中可能出现的影响因素，只有这样才能保障最终获取的产品性能达到预期要求。同时，在设计和制作过程中，要科学引用计算机辅助工具，以此满足实践工艺需求。

参考文献

[1]金洪建,闫梦博.降低印制电路板行业废水氮磷浓度的工艺方法探讨[J].印制电路信息,2017,25(11):54-59.

[2]张煜堃,来林芳,白邈.刚挠性印制电路板制作工艺技术及发展趋势[J].航天制作技术,2017(05):5-8.

[3]崔良端,朱忠翰,贾亮,沈岳峰,金俊.微波印制电路板加工工艺探索[J].电子测试,2017(12):43-44+41.