PCB是什么

印制电路板（Printed Circuit Board）是电子设备的核心骨架，用绝缘基材与导电线路构成连接枢纽。它替代了传统手工搭接导线的方式，通过精密设计的铜箔走线实现元器件间的电气连接。常见材质为玻璃纤维增强环氧树脂（FR-4），特殊场景会选用陶瓷基板或柔性聚酰亚胺材料。表面覆盖绿色或黑色的阻焊油墨，既保护铜箔又避免焊接短路。

电路板解剖图

典型四层板结构由下至上包含：底层阻焊膜-底层铜箔-芯板介质层-内层铜箔-半固化片-顶层铜箔-顶层阻焊膜。导孔分为通孔、盲孔和埋孔三种形态，金属化孔壁实现不同层间导通。丝印层用白色文字标注元件编号，辅助组装与维修。金手指接口部位采用镀金工艺，增强插拔耐久性。

线路设计基本法则

原理图转化为实际布线需遵循信号完整性原则。高速信号线采用蛇形走线匹配长度，关键时钟线做包地处理。电源路径避免直角转折，大电流走线加宽至1mm以上。模拟与数字电路分区布局，敏感区域设置接地护环。器件摆放考虑散热路径，电解电容远离发热元件。安全间距设置需符合IPC-A-600标准，通孔焊盘直径大于钻孔0.4mm。

制作流程揭秘

开料车间将覆铜板裁切为标准尺寸，经过除尘处理后进入光绘阶段。涂覆光敏干膜后，用紫外光透过底片曝光显影，形成线路抗蚀刻保护层。酸性蚀刻液溶解裸露铜箔后，褪膜露出设计线路。机械钻孔与激光打孔交替作业，孔内化学沉铜保证导电性。阻焊油墨经丝网印刷固化，字符喷印后表面处理可选择喷锡、沉金或OSP工艺。

常见板型分类

单面板仅单面覆铜，成本最低但布线密度受限，多用于简单电器。双面板正反两面布线，通过过孔连通，适用于多数消费电子产品。四层板增加电源与地平面，提升抗干扰能力。HDI板采用激光微孔技术，实现0.1mm线宽间距。柔性电路板用聚酯薄膜基材，可弯曲折叠，常见于手机排线。铝基板导热系数是FR-4的十倍，专为LED照明设计。

焊接技术要点

手工焊接需掌握五步法：烙铁头清洁、元件引脚整形、焊盘预上锡、精准定位、点焊成型。回流焊炉温曲线分预热、浸润、回流、冷却四阶段，峰值温度控制在235±5℃。BGA封装需X-ray检测焊球熔合状态，QFN器件注意侧边焊盘上锡量。维修时热风枪温度不宜超过350℃，拆装芯片要四周均匀加热。无铅焊锡熔点升高至217℃，需要更精确的温度控制。

质量检测手段

自动光学检测（AOI）系统能识别少锡、桥接等焊接缺陷。飞针测试机通过移动探针验证电路通断，适合小批量验证。阻抗测试仪检测高速信号线特性阻抗，误差需控制在±10%以内。热成像仪可发现局部过热元件，X光机透视检查隐藏焊点。老化测试模拟长期运行环境，电源模块需满载工作72小时以上。振动台测试验证结构可靠性，振幅设置参考产品应用场景。

典型故障排查

电源短路可分段割线排查，重点检查电容是否击穿。信号中断用示波器追踪波形衰减点，检查过孔导通性。偶发故障尝试轻敲板体，可能为虚焊或裂纹导致。电解电容鼓包需立即更换，并检查供电电压稳定性。数字电路死机时，测量时钟信号是否正常。高频电路自激需要加强电源退耦，必要时增加磁珠滤波。潮湿环境故障先做烘干处理，三防漆涂层能有效预防氧化。

维护储存规范

长期存放应密封防潮，湿度保持30%以下。接触板卡需佩戴防静电手环，工作台铺设导电地垫。清洁使用无水乙醇，禁止用天那水等腐蚀性溶剂。弯曲形变不得超过板厚的1.5倍，多层板更要注意应力损伤。返修次数超过三次的焊盘需要补线处理，铜箔脱落可用导电胶修补。元件库存储温度-40℃~+60℃，拆封后需在72小时内使用完毕。

环保处理要求

废弃电路板属于电子垃圾，含铅、镉等重金属。专业回收企业通过破碎分选提取贵金属，树脂粉末可加工成建材填料。手工拆解需要配备抽风装置，避免吸入有害粉尘。蚀刻废液必须中和处理达标后排放，废酸液与碱液分开收集。维修替换的含汞元件应交由危废处理中心，不可随意丢弃。符合RoHS标准的无铅工艺正逐步替代传统制程。