电路板

电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)，又称印制电路板，是为各类电子系统提供元器件机械装配支撑和电气连接，同时承载电子设备信号传输、信号收发、电源供给的核心基础件，被称为“电子产品之母”。

1903年，AlbertHanson首先提出了“线路”的概念，并把它用于电话交换系统。1936年，保罗·爱斯勒博士真正发明了印制电路板的制作技术，印制电路板由此诞生了。在这个历史时期，印制电路板采用的制造方法是加成法，即在绝缘板表面添加导电材料来形成导电图形，采用的具体制造工艺有涂抹法、喷射阀、真空沉积法、蒸发法、化学沉积法和涂敷法等。在1936年底，采用上面所述生产技术的印制电路板曾应用于无线电接收机。

保罗·爱斯勒

自从1953年起，通信设备制造业开始对印制电路板重视起来。这时开始采用的制造工艺减层法，它的具体制造方法是采用覆铜箔纸基酚醛树脂层压板(PP基板)，然后采用化学药品来溶解并除去不需要的铜箔，这样剩下的铜箔就形成电路。在这个历史时期，采用的腐蚀液的化学成分是三氯化铁，其代表产品是索尼公司制造的手提式晶体管收音机，它是一种采用PP基材的单层印制电路板。

1960年起，日本公司开始大量使用GE基板材料。1964年，美国光电路公司开发出沉厚铜化学镀铜液（CC—4），开始了新的加成法制造工艺。日立公司引进了CC—4技术，目的是用于解决GE基板在初期有加热翘曲变形、铜箔剥离等问题。随着材料制造商技术的逐步改进，GE基材的质量不断地提高。1965年起，日本有好几家制造商开始批量生产GE基板、工业电子设备用GE基板和民用电子设备用PP基板。

1970年起，通信行业的电子交换机开始使用3层的印制电路板；之后大型计算机开始采用多层印制电路板，因此多层印制电路板得到了快速的发展。这个时期，超过20层的印制电路板采用聚酰亚胺层压板作为绝缘基板。这个时期的印制电路板从4层向6层、8层、10层、20层、40层以及更多工作层面发展，同时实现了高密X（细线、小孔、薄板化），具体的导线宽度和间距从0.5mm向0.35mm、0.2mm、0.01mm发展，印制电路板单位面积上布线密度大幅度提高。另外，印制电路板上原来的插入式安装技术逐渐过渡到表面贴装技术。这个时期的另一个重要突破是实现了自动装配线，可以自动安装印制电路板上的元器件。

常见陶瓷基板

20世纪80年代，印制电路板处于高速发展的时期，它广泛应用于各个领域中，逐渐成为电子系统和设备制造中必不可少的一个组成部分。同时，多层印制电路板获得了飞速发展，它逐渐代替了单层板和双层板而成为了设计的主流。

1980年后，PCB高密X也明显得到提高，这时已经可以生产出62层的玻璃陶瓷基印制电路板。这种高密X进一步促进了移动通信和计算机的发展。

20世纪90年代前期，印制电路板的发展经历了一段低谷时期。1994年，印制电路板开始恢复发展，其中扰性印制电路板获得了较大的发展。19X开始，积层法印制电路板开始进入到了实用期，产量开始急剧增加；IC元件封装形式也开始进入到球删阵列（BGA）和芯片级封装（CSP）的阶段。

由于欧盟于2003年2月13日颁布RoHS即《禁止在电气电子设备中使用特定有害物质指令》和WEEE即《废弃电气电子设备指令》两个指令，从2006年7月1日起伴随着印制电路板一起成长和成熟的Pb/Sn合金焊接材料被禁用。Pb/Sn合金被SnAgCu合金取代，从印制电路板到电子元件封装技术发生了巨大的变化，由于新材料共晶温度提高（从原来的183℃提高到217℃），电路板耐热性能被提到了前所未有的高度，并由此引发了从印制电路板材料到制程全方位的革新。

如今，印制电路板的发展主要表现在机械化、工业化、专业化、标准化和智能化等方向，它已经形成一门在电子工业领域中的新兴的、强大的印制电路制造工业。另外，主导21世纪的技术革命的纳米技术，将会极大地带动电子元器件的研究开发，从而引起印制电路板制造工业的革命性发展。

利用板基绝缘材料隔离开表面铜箔导电层，使得电流沿着预先设计好的路线在各种元器件中流动完成诸如做功、放大、衰减、调制、解调、编码等功能。

目前电子电路板安装方式一般采用锡焊方式来进行，锡焊技术一般采用锡合金这种金属作为焊接时所需的焊接物料，充分利用金属在到达熔点后会熔化的特性，通过将待焊接的金属部件与锡合金中的锡原子熔融后扩散并相互结合，在点焊的位置形成存在X的金属结合层。从外部看，电子电路板熔融后的锡箔和各个器件焊接后的引线表面都比较光滑，而实际上，X的金属结合层表面存在有X难以观察的凹凸间隙，熔融后的锡焊材料利用流体力学中的虹吸原理，沿着各个空隙扩散，最终将各个器件的引线与电子电路板上的焊点黏合牢固，保证了良好的导电性。

电路板的组成部分包含主要基板、助焊膜、阻焊膜等多个组件。

基板

基板一般由绝缘隔热、不易弯曲的绝缘材料制作，一般常用的基板是覆铜箔版。

接插件

接插件是指用于电路板之间连接的元器件。

焊盘

焊盘用于焊接元器件引脚的金属孔。一个焊盘可以有几种不同的形状和类型，最常用的两种焊盘类型为表贴元件安装的镀锡焊盘和通孔镀锡焊盘。

助焊膜

在印制电路板的焊盘表面可看到许多比之略大的浅色斑痕，这就是为提高可焊性能而涂覆的助焊膜。

助焊膜

阻焊膜

印制电路板上非焊盘处的铜箔是不能轻易剔除的，因此印制电路板上焊盘以外的各部位都要涂置一层绿色或棕色的阻覆膜，可以防止铜箔氧化和助止焊接时桥焊的产生。

导通孔

其的主要作用是连通各线路层，主要包括盲孔、通孔、埋孔。其中埋孔又分为埋通孔和埋盲孔两种类型。

电气边界

电气边界用于确定电路板的尺寸，所有电路板上的元器件都不能超过该边界。

字符

字符的主要功能是做标记，用于标明焊盘的位置以及焊接的元器件名称，方便电子设备的组装或者维修。

走线

PCB上的走线实际上就是信号导线，它提供了相同的传输电信号的功能，它的两端一般与PCB上的元件的引脚相连接。PCB 上的走线是通过对铜层进行蚀刻，去掉不需要的部分而留下的部分就是走线或者焊盘。走线的宽度是 PCB 设计中的重要参数，它与走线所能承受的电流大小相关。

电路板组件布局

信号层

信号层主要用来放置元器件或布线。包括32层，即顶层、底层及30个中间层。对于单面板顶层不可布线，底层是X可以布线的工作层。

精细线路层

精细线路层是实现印制电路板功能的主要部分，将连接各元器件的线路按照一定的方式排布形成图形，将设计的图形加工制作在绝缘介质层的表面就形成了精细线路层。从导电性和成本两方面考虑之后，现在精细线路的材料都是金属铜。

表面处理层

电路板基本工作层面

表面处理层覆盖在焊盘位置的铜表面上，一方面防止铜面发生氧化，另一方面增强焊盘与焊锡之间的结合力。表面处理的方式有化学镍金、化学镍钯金、浸锡、浸银、电镀镍金、OSP等，上一代最常用的表面处理是热风整平，由于含铅已经被禁止使用。

内部电源/接地层

内部电源/接地层主要用于放置电源和地线，共可放置16层，是一块完整的铜箔。可直接连元件的电源和地线引脚。这样单独设置电源和接地层的方法，可以最大限度地减少电源和地之间连线的长度，可以将电路板表层布线大大简化，同时也对电路中的高频信号的辐X了良好的屏蔽作用，特别适用于较复杂的电路。

机械层

机械层一般用于放置各种指示和说明性文字，如电路板尺寸、孔洞信息。在PCB层数不多的情况下通常只用一个机械层。

助焊层

助焊层有两层，用于将表面贴装元件黏贴到电路板上。

丝印层

丝印层主要用来在电路板上印上元器件的流水号、生产编号、公司名称等其他文本信息。为了焊接元件或维护时便于查找元件而设置的，共2层。需要指出的是，在设计丝印层时，不能只注意布置的美观而忽略实际制作的PCB效果。要注意，字符不能被元件遮住，不能侵入防焊区，不能将元件标号打到别的元件上去等。

阻焊层

阻焊层有两层即顶层阻焊层和底层阻焊层。不需要焊接的地方涂上阻焊剂，阻焊能防止板子上焊锡随意流动，是免非焊盘处的铜箔粘锡，而造成各种元件之间的短路。因此，在焊盘以外的各部位都要覆一层涂料，用于阻止这些部位上锡。同时，阻焊层能将铜膜导线覆盖住，防止铜膜过快在空气中氧化，但是在焊点处留出位置，并不覆盖焊点。

禁止布线层

禁止布线层即允许布线的范围，用于定义放置元件和布线的范围。自动布线和布局都应先设定好。

多层

多层又叫穿透层，主要用于设置多面层，放置所有穿透式焊盘和过孔在每层都可见的符号。

早期PCB设计采用网格坐标上孔和线的位置为尺寸参照。元器件均为引线插孔安装，为便于设计和安装，将所有元件孔和安装孔位置，甚至PCB外形线都设定在标准网格交点与网格线上，网格间距2.5mm或2.54mm及其1/2辅助线上。

标准坐标网格

PCB设计时，走线及线宽、线线、孔线间距等有一定要求，在不影响电路性能和信号传输的情况下，应考虑以下两点：一是极限线宽间距3/3MIL，通常成品1OZ最小线宽/间距4.5/4.5MIL，成品2OZ最小线宽/间距6/6MIL，后续每增加铜厚1OZ，线宽与间距相应增加1MIL，对应铜厚内层线宽与间距一致，条件允许时建议设计分别加大1MIL。当然特殊情况也可以特殊考虑，温度不同时，线宽与载流量也受影响。二是线路铺铜整个设计布线完毕后，尽量对未布线的空白区域进行铺铜处理，以增加电路的抗干扰力。画出灌铜区域外框，选择灌注方式，将地网络与铜皮相连。但铜皮与焊盘、线最好8MIL以上间距。

铜分布图

一般来说孔径公差可控制范围为：正常孔径公差是按照IPCⅡ级标准；压接孔孔径公差可以控制在±0.05mm，PTH可以控制孔径公差±0.08mm，NTPH可以控制孔径公差±0.05mm，孔位公差±0.075mm。孔铜要求为：IPCⅢ级标准控制，孔铜平均25um，单点大于20um。最小孔径0.15MM。同时根据供应商可控能力，PCB设计时应注意：

（1）安装孔设计时如不需要接地，建议设计成无铜孔；

（2）尽量设计成通孔。需要用到盲埋孔时优先埋孔，盲埋孔设计时尽量不要交叉，孔到孔间距大于10mil，过孔尽量不要打在需要焊接的焊盘上；

（3）考虑孔位偏差与孔径公差与孔铜厚度，一般按大于器件插脚0.2MM设计，如方孔或矩形孔，应考虑以对角距离为大小；

（4）槽孔设计0.5MM以上，长度尽量大于宽度的两倍，防止厂商加工时钻偏，短槽可以考虑用大孔或连孔设计，软件无法画槽时孔图中应标识大小与位置。

（5）厚径比(最小孔径与板厚的比值)≤1:16，最好不小于1:12。

印制电路板伴随着微电子技术的发展而逐渐从单层，双层发展到多层结构，多层结构的设计制作是一重要环节，其中各层印制板的导通互连更是一项关键技术。各层印制电路板的导通主要采用金属化后的微小孔进行互连，微孔金属化的主要方法是电镀技术。金属铜以其高导电性能和抗电迁移能力成为微孔金属化的主要使用金属，由此电镀铜技术也由刚开始投入使用的传统直流电镀逐渐发展，因而脉冲电镀铜技术，新型直流电镀铜技术应运而生，且电镀铜技术因科学研究者的不懈努力还在不断改进和开发中。

20世纪90年代初期，日本、美国开创应用高密度互连技术，制造工艺是使用双面或者多层板材作为芯板，使用多层重叠堆叠技术保持每层次版面之间X绝缘的PCB，制造高密度、高集成的电子线路板。高密度互连电路板能够进行高频率运作，导线以及微型钻孔都可以进行精细化的操作，对于各层的绝缘都能够合理设计，使其导热性能更加科学合理。通过应用高密度互连技术，可以明显提高印制电路板制造的品质和工作速率。

高密度互连（HighDensityInterconnector，HDI）印制电路板是相对于传统印制电路板来说的，其与传统印制电路板的区别在于：X是高密度互连印制电路板的布线密度比传统多层板高。第二是高密度互连印制电路板所设计的通孔和盲孔的孔径比传统多层板的小很多。第三是高密度互连印制电路板的每一层板厚度比传统多层板薄很多。这种电路板在应用过程中，由于层次结构的存在差异，所以会对印制电路板制造产生不同的影响。通常情况下，越是精密和复杂的电子产品，它的高密度任意层互连电路板的层数也会更多，层数多了制造难度也会更大。现阶段，高密度任意层互连印制电路板层的连接方法主要是阶梯连接、错孔连接等，以此确保产品性能稳定。

高密互联印制电路板

集成印制电路板技术是将一个或多个分离的电子元器件（如电阻、电容、电容等）集成在一个印制电路板结构中，使集成的印制电路板成为具有一定程度系统功能的印制电路板，具有提高电子产品系统功能的可靠性、改善信号传输性能、有效降低生产成本、使生产工艺更加绿色环保等优势，是电子器件系统集成微型化的一种技术途径，具有巨大的市场开发潜力。这种印制电路板制造技术，也是朝着短小精细的方向发展。

采用数枚小型积层多层板与连接它们的挠性板（FPC）或者电缆组合而成的系统结构，称为模拟刚挠PCB。采用这种技术可以使印制电路板实现多层板层构造，可以使产品在设计以及外形上实现小巧、轻薄、便于携带的特点。而且采用刚挠技术，能够促进印制电路板性能的稳定，使其高效循环。

激光成像技术是利用聚焦激光、光栅扫描、曝光像素点等技术手段，将印制电路板制造用到的图像进行呈现。激光成像过程中，通常需通过蓝区或者紫光区，来得到图像的相关数据，接着就可以通过激光实现成像的需求。在印制电路板制造技术中，采用激光成像技术可以有效保证制造技术的水平和质量。

在现阶段的印制电路板制造过程中，打孔主要是利用激光微打孔来实现。在实际的制造过程中，操作人员要按照电路板的型号及技术要求，来选择合适的激光微孔技术，确保制造技术的科学合理性。

高散热金属基板主要利用金属基板材料本身具有较佳的热传导性，将热源从大功率元器件中导出。它的散热性能关系到多芯片（元器件）封装的结构布局和元器件封装的可靠性。高散热金属印制板作为高端印制板，其金属基板兼容表面贴装工艺、缩小产品体积、降低硬件及装配成本、取代易碎的陶瓷基板、增加钢性，同时获得了更好的机械耐久力，在众多散热基板中显示出强劲的竞争力，应用前景十分广阔。

1. 规划电路板

在绘制印制电路板之前，用户要对电路板有一个初步的规划，比如说电路板采用多大的物理尺寸，采用几层电路板，是单面板还是双面板，各元件采用何种封装形式及其安装位置等。这是一项极其重要的工作，是确定电路板设计的框架。

2. 设置参数

参数的设置是电路板设计的重要步骤。设置参数主要是元件的布置参数、板层参数、布线参数等。一般说来，有些参数用其默认值即可。

3. 绘制电路图

这是电路板设计的先期工作，主要是完成电路原理图的绘制，包括生成网络表。当然有时也可以不进行原理图的绘制，而直接进人PCB设计系统。通常情况下，设计人员都会选择AltiumDesigner软件来开展描画和设计工作，大部分的元器件都能够在该软件的样本中找到，有少部分不在图库里面，需要设计者自己勾绘制作出来。

4. 装入网络表及元件持装

网络表是电路板自动布线的灵魂，也是电路原理图设计系统与印制电路板设计系统的接口。只有将网络表装入之后，才可能完成对电路板的自动布线。元件的封装就是元件的外形，对于每个装入的元件必须有相应的外形封装，才能保证电路板布线的顺利进行。

5. 元件的布局

目前元件可实现自动布局，规划好电路板并装入网络表后，用户可以让程序自动装入元件，并自动将元件布置在电路板边框内。但是一般情况下，该功能并不能满足实际工作的需要，因此需要设计者熟悉布局的规则。布局时应该将数字电路部分和模拟电路部分分开，中间留有一部分空间隔开。布局时应根据速率高、中、低速、I/O电路分区，以减少高速电路对其它部分的干扰。

布局示意图

6. 自动布线

目前元件可实现自动布线，只要将有关的参数设置得当，元件的布局合理，自动布线的成功率几乎是X。

7. 手工调整

自动布线结束后，往往存在令人不满意的地方，需要手工进行调整。

8. 文件保存及输出

完战电路板的布线后，保存完成的电路线路图文件。然后利用各种图形输出设备，如打印机或绘图仪输出电路板的布线图。

该种工艺流程为：首先在敷铜板上画好电路图形，再将保留的部分涂上抗腐蚀材料，然后放到腐蚀液中腐蚀掉没用的部分，最后除去抗腐蚀材料、钻孔、涂助焊剂即为待用的印制电路板。该工艺方法具有非常多的优点，尤其适合制作精密电路板，可使线宽间距达到0.1～0.12mm，适合工厂大批量的生产制造。但是该工艺用于教学和科研则存在一些无法克服的缺点。主要有以下几点：一是工艺较为复杂，需要投入较高的设备成本；二是操作复杂，操作人员需要具备较高的专业能力和丰富的操作经验；三是制作过程中，会应用到大量如EDTA、重金属、甲醛等有毒有害物质；四是需要配备如保存干膜所需的冷库、贴膜所需的无尘空间以及黄光环境、制作底片所需的暗室等特殊的工作场地；五是如不进行连续生产和使用，会造成大量的成本浪费。例如干膜保存期非常短，化学镀铜药水稳定性极差等等；六是需要配备专业的化学分析实验室和专业的废水处理车间。

这项工艺更加适合制作高精度的双向电路板，主要的工艺流程为：电路板刻制机随机软件直接读取设计数据并自动计算刻制机自动钻孔采用先进的直接电镀工艺完成孔的导电用刻制机自动完成双向线路的铣制用刻制机自动完PCB的外型切割。这项工艺有很多优点，比较突出的有：一是能够快速制作单件样品，能够较好的应用于科研和教学方面；二是制作的电路精度相对较高，常见的机型都可以将线宽和间距制作到0.1mm左右，与当前PCB工业化制作处于同一水平；三是系统具备较高的扩展性，设计使用者可以选择增加阻焊、字符等功能，也可以将其升级为多层板的制作系统，同时还可制作带有埋孔和台孔的多层板。

电路板焊接完后，先不直接给电路板供电，检查电路板的线路和元器件外观，确保符合要求。按照电路图检查线路，根据电路图的连线，按顺序逐一检查安装好的线路；对照原理图进行，以元件为中心进行检查。把每个元件引脚的连线都检查一遍，最好用指针万用表欧姆挡的蜂鸣器测试，直接测量元器件引脚，这样可以同时发现接线不良的地方。

为确保测量精度，可用微欧表和电桥测量，要求金属化孔电阻不大于3mΩ，早期允许双面板金属化孔电阻不大于5mΩ，实测金属化孔电阻不大于1mΩ。用电阻表确定导线间有无短路、断开处。当使用PCB时，发现断路和短路缺陷，如非批量性问题，仅为个别缺陷，如板子结构简单，线路密度低，可自行补线修复后继续使用。测电性能需测量绝缘电阻，可用万用表或高阻仪（兆欧表）测量，对于相邻导线或金属化孔之间的绝缘电阻，用500V的输出电压测量，绝缘电阻在1MΩ以上。

PCB上导线的抗剥强度和焊盘抗拉强度非常重要，早期的成品板表面没有阻焊层保护，组装焊接工艺为手工焊或波峰焊，易出现板面导线与焊盘剥落的现象。一般要求导线的抗剥强度不小于1.0N/mm，焊盘为直径3.0mm的圆盘和1.0mm的孔，引线经过焊上、焊下、再焊上3次烙铁热冲击后，抗拉强度不小于40N/mm。

为确保双面板和多层板金属化孔的可靠性，先进行高温、高湿、高低温循环冲击老化实验和振动实验，再检验板子表面的可焊性和耐焊性。机械振动实验是将印制板放置于振动台，在一定的振动频率和加速度条件下振动；另有跌落实验，即让板子多次从一定高度跌落。要求实验后，板子电气连通性完好，无断裂、分层等缺陷。对于检验时的抽样方式，在20世纪80年代前均采取百分比抽样，此后逐步进入计数抽样，按GB/T2828逐批检查计数抽样程序及抽样表的规定设定抽样规则。

根据电路板的层数，可将其分为单面板、双面板和多层板三种。单面板是印制电路板中最基本的一种，电子元件一般设置于电路板的同一侧，另一面则放置连接导线。由于导线都位于一面，因此将其称为单面板。这种早期的电路板，在其使用过程中会受到很多严格限制，功能存在较大局限性。双面板则是两面都布置有导线，由于基板两面的导线需要相互作用，因此这种板子都设置有过孔作用连接桥梁。双面板的功能面积相比单面板扩大了一倍，导线也更加复杂，因此具备更多功能，能够应用于更加复杂的电路上。多层板在双面板的基础应用了更多的双面布线，并于每层间加入绝缘材料进行压合。有多少层板就表示有多少独立布线层，一般情况都是制作成偶数层，并且要包换最外面的两层。比较常见的板子以4～8层结构居多，虽然从技术方面来讲，可以达到将近100层，但因其实用性不高，目前超多层已经逐渐被淘汰。

单面线路板

按弯折韧性，电路板可分为刚性电路板和柔性电路板、软硬结合板。刚性PCB的常见厚度有0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm、2.0mm等。柔性PCB的常见厚度为0.2mm，要焊零件的地方会在其背后加上加厚层，加厚层的厚度0.2mm、0.4mm不等。刚性PCB的材料常见的包括：酚醛纸质层压板、环氧纸质层压板、聚酯玻璃毡层压板、环氧玻璃布层压板；柔性PCB的材料常见的包括：聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、氟化乙丙烯薄膜。

柔性电路板

印制电路板按材料分为：有机材料电路板和无机材料电路板。有机类基板是用增强材料如玻璃纤维布等制成，这类基板又称为覆铜箔层压板。无机类基板主要是陶瓷板和瓷釉包覆钢基板。

按适用范围电路板可分为低频和高频印制电路板。高频线路板具有更好的高频性能，能够在高速信号传输时保持稳定的信号质量和较低的信号失真率。而普通电路板则通常只适用于低频信号传输，其性能相对较弱。所以高频线路板一般应用于高频率信号处理、微波天线、卫星通信、射频医疗设备等高性能领域。而普通电路板则应用于各种电子产品中，比较广泛。

印制电路板是承载电子元器件并连接电路的桥梁，广泛应用于通讯电子、消费电子、计算机、汽车电子、工业控制、医疗器械、国防及航天等领域。

在通信设备领域，PCB电路板扮演着重要角色。例如，手机、平板电脑等消费类电子产品都离不开PCB电路板。在智能手机中将以高多层印制电路板为主板，低多层印制电路板作为补充子板，主板一般会用10层的积层电路板。此外，无线路由器、卫星通信系统等通信设备的内部也有许多复杂的电路板。这些电路板负责处理数据传输、信号放大、电源管理等功能，是实现通信设备正常运行的关键。

在医疗设备领域，PCB电路板同样发挥着重要作用。例如，心电监护仪、血压计、血糖仪等医疗设备的内部都有复杂的电路板。这些电路板负责收集和处理患者的生理数据，为医生提供准确的诊断依据。此外，随着远程医疗的发展，越来越多的医疗设备开始具备数据传输功能，这也需要高效的PCB电路板来实现。

随着汽车电子技术的不断发展，越来越多的汽车开始使用各种电子设备，如导航系统、音响系统、安全气囊等。这些电子设备都需要依赖PCB电路板来实现各种功能。此外，新能源汽车的兴起也为PCB电路板带来了新的机遇。电动汽车需要大量的电池管理系统和充电设备，这些都离不开高效的PCB电路板。

在航空航天领域，陶瓷线路板被用于飞行控制系统中，以确保这些系统在高速飞行和复杂的气候条件下正常工作。这是由于陶瓷材料的熔点很高，可以承受高达1000°C的高温且陶瓷线路板还具有优良的尺寸稳定性和耐化学腐蚀性，这可以保证它们在各种环境下都能够表现出良好的稳定性和可靠性。

在工业控制领域，PCB电路板被广泛应用于自动化生产线、机器人、传感器等设备中。这些设备需要实时采集和处理各种数据，以实现高效、稳定的生产过程。PCB电路板作为这些设备的“大脑”，负责协调各个部件的工作，确保整个系统的稳定运行。

废弃的电子X被公认为世界上增长速度最快和处理难度最大的X种类。其中，如电视、计算机、打印机、智能手机、平板电脑等一些电子产品的集成电路板是它们的核心部件，主要用于承载其上的各种电子元器件，使其相互关联。这些电子产品报废后，其中的电路板成会为废弃印刷电路板。它们的含量约占全世界每年产生电子废料的30%左右，由于废旧印刷电路板中含有有毒有机物质，如环氧树脂、溴化阻燃剂、固化加速剂等；无有机物如玻璃纤维、二氧化硅、氧化钙、氧化铝等成为严重的污染源。所以这些废弃的电子X如果不妥善处理，都会对世界的生态环境和人体健康带来非常严重的后果。

此外对废旧印刷电路板进行了相关成分检测发现，一吨废旧印刷电路板大约中含有0.5kgAu、130kgCu、40kgPb、20kgNi以及270kg的高分子聚合物。在相同的规格下，废旧印刷电路板中贵重金属含量有可能是原矿石的10倍之多。不过，非金属部分也有自己的价值，它含有大量的聚合物材料，可以作为能源或原材料。因此从废旧印刷电路板中二次回收有价值的金属和非金属，从经济上和环境上来看都是非常有意义的。

废弃电路板组成图

机械处理法是一种以废弃电路板不同的机械物理性能、不同有价金属的富集量以及不同成本的分离方法为分选标准的方法。废电路板首先采用2~4级破碎，由于废电路板有一定硬度，金属有延展性，因此破碎设备同时带有剪切功能，常用的破碎设备有切碎机、剪切式破碎机、锤式破碎机、磨碎机等。经过一级破碎，板子尺寸可降低到1~10ｍｍ，经过两级破碎，可降低至１ｍｍ左右。根据实验和经验，通常破碎至1ｍｍ以下时，金属与非金属解离度可达到90％，破碎至0.6ｍｍ以下，解离度几乎达到100％。破碎效果对后续的选别分离影响较大，但无论哪种选矿方法，都要求破碎尺寸越均匀越好。

化X依据废弃电路板中不同组分具有不同的化学性质，进行不同提取方法。其中，焚烧、热解以及湿法冶金技术是目前最常用的化X。焚烧法包括了普通焚烧与防氧化焙烧。普通焚烧是利用焚化炉燃烧分解电路板破碎产物中的X，使金属和难熔物富集。防氧化焙烧法是在高温环境下将废弃电路板紧密地叠加在一起进行焙烧，使得X燃烧碳化，线路板中的金属未被氧化。焚烧法具有减容、减量、资源化等优点，但易产生HBr、二噁英等剧毒物质。

热解是使废弃电路板中的有机物在惰性气体保护下进行加热，当加热到一定温度时，有机物将发生分解反应，生成以气体形式存在的相对分子质量较低的碳氢化合物，将其从反应器中排出处理后再利用，接着利用物理法回收余下的固体物质(主要为金属、陶瓷和玻璃纤维混合物)。

生物湿法冶金技术借助微生物的生物吸附、积累和浸出性，使废弃电路板中的铬、铜、镍、金、银等金属溶解到含有微生物的浸出液中。具体操作流程如下图所示：

废弃线路板生物浸出工艺流程

在当前云技术、5X络建设、大数据、人工智能、共享经济、工业4.0、物联网等加速演变的大环境下，作为“电子产品之母”的PCB行业将成为整个电子产业链中承上启下的基础力量。

随着5G建设的不断推进，由于5G高速、高频的特点，就单个基站而言，通讯板的价值量也会有很大的提升，5G基站建设对于电路板的需求会进一步拉动。其次，由于5G信道增多，因此对于单片PCB面积和层数要求更高，面积从15cm增加到35cm，电路板层数也从双面板升级至12层板左右。另外，5G终端设备，如手机、智能手表等，也要与通信技术同步更新换代，这部分的电路板需求比基础设施部分还要大得多。而且随着下游电子产品追求轻、薄、短、小的发展趋势，PCB持续向高精密、高集成、轻薄化方向发展。

最后新型数字化印刷技术、无铜孔板技术以及新型钣金加工工艺等新技术在电路板制造领域得到了广泛应用，有更高的制造效率、制造质量更高，同时也带来了更低的生产成本。这些新技术为电路板行业提供了新思路和新方向，也为印制线路板企业的信息化和智能化生产提供了支持。从产品结构看，以多层板和IC封装基板为代表的高端产品增速会显著优于普通单层板、双面板等常规产品。

展开[1]胡志强. 移动通信印制电路高密度精细线路制作技术的研究[D]. 电子科技大学, 2017

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