所有的电子产品都必须使用印刷电路板（PCB：Printed Circuit Board）来固定积体电路（IC）与其他电子元件（例如：电阻、电容、电感），并且将所有功能不同的积体电路及电子元件以一条条细细的铜导线连接起来，以提供稳定的工作环境，让电子信号可以在不同的电子元件之间流通。 图1 - 印刷电路板（PCB）外观 印刷电路板的种类 ➤单面板（Single sided board）：以单片的塑胶板为底板，积体电路（IC）与其他电子元件集中在其中一面，铜导线则集中在另外一面，如图2（a）所示。单面板所能制作的铜导线数目较少，只有早期的电路板才会使用。 ➤双面板（Double sided board）：以单片的塑胶板为底板，将铜导线制作在底板的正反两个表面，并且钻出穿孔（Via）让铜导线由正面穿越塑胶板到达背面，使正反两个表面的铜导线互相连接，如图2（b）所示，使用在比较复杂的电路上。 ➤多层板（Multi layer board）：在多片双面板的正反两个表面制作所需的线路，并且分别在两片双面板之间夹一层绝缘层（塑胶材质）后黏合，形成数层铜导线的构造，如图2（c）所示。多层板所能制作的铜导线数目最多，使用在比较复杂的电路上，目前电脑所使用的主机板由于元件太多，大多使用八层板，一般小型的电子产品，例如：手机、平板电脑等由于要求体积小，至少也要八层板以上，电子元件愈多，产品尺寸愈小，通常就需要更多层的电路板。 图2 - 印刷电路板的种类 穿孔（Via）一般应用在双面板上会钻孔穿越塑胶板，但是在多层板中，如果只想连结某些内部线路，不一定要穿透整个塑胶板，因此可以使用「埋孔（Buried via hole）」或「盲孔（Blind via hole）」，只穿透其中几层塑胶板就可以了。 印刷电路板的材料 ➤硬式电路板（RPCB：Rigid PCB）：一般使用玻璃环氧树脂（Glass epoxy）制作，是一种硬的塑胶板，再将铜导线制作在电路板上，如图3（a）所示，硬式电路板最大的特色是不可活动，因为它是硬的，所以制作完成以后就只能固定在机壳内，是目前所有电子产品都必须使用的电路板。 ➤软式电路板（FPCB：Flexible PCB）：一般使用聚对苯二甲酸乙二酯（PET）或聚亚酰胺（Polyimide）制作，再将铜导线制作在电路板上，如图3（b）所示，软式电路板最大的特色是可以活动，因为它是软的，其实PET就是制作宝特瓶所使用的材料，有点硬中带软，所以制作完成以后可以挠成各种形状，如果两块硬式电路板之间要连接起来，但是又要可以来回伸缩活动就必须使用软式电路板，目前广泛应用在消费性电子产品，例如：笔记型电脑的液晶屏幕、折叠式手机、数位相机、光碟机、硬碟储存设备等。 图3 - 印刷电路板的材料 印刷电路板的制作流程 印刷电路板的制作流程包括：单面板制作、钻孔与电镀、多层印刷电路板黏合、保护与表面处理、线路测试等，详细说明如下： ➤单面板制作：将设计好的线路制作成底片，再将底片上的线路转印在一层薄薄的铜箔上，并且把不需要的铜箔以化学药品溶解掉，得到我们所需要的线路，这个过程有点类似晶圆厂中将光罩上的图形转移到硅晶圆上一样，如果制作的是双面板，那麽塑胶板两面都会铺上铜箔，如果制作的是多层板，则必须将许多双面板黏合在一起。 ➤钻孔与电镀：如果要制作双面板或多层板，则必须先制作穿孔（Via）、埋孔（Buried via hole）、盲孔（Blind via hole），一般可以使用机械钻孔（Mechanical drill）以钻头直接钻孔，孔洞的最小尺寸为 8mil（大约 0.2mm）；也可以使用雷射钻孔（Laser drill）以雷射光打穿塑胶板，孔洞的最小尺寸可达 4mil（大约 0.1mm）以下，使铜导线更细更密集，我们称为HDI制程（High Density Interconnection），让积体电路（IC）与其他电子元件在印刷电路板上更密集，可以缩小电子产品的尺寸，完成钻孔以后再电镀一层金属填入孔洞形成垂直的铜导线，因此穿孔（Via）又被我们称为镀穿孔（PTH：Plated Through Hole）。 ➤多层印刷电路板黏合：将制作好的双面板黏合形成多层板，黏合时必须在各层之间加入绝缘层（塑胶材质），如果有穿透好几层的穿孔（Via），那麽每层都必须重複上述步骤处理，多层板正反两个表面上的线路通常在多层板黏合以后才制作。 ➤保护与表面处理：印刷电路板上的绿色或棕色是防焊漆（Solder mask）的颜色，防焊漆是绝缘的防护层，可以保护铜导线不会氧化，在防焊漆上另外会印刷一层网版印刷面（Silk screen），上面会印上文字与符号标示出各个积体电路（IC）与其他电子元件的名称与位置，网版印刷面也称为图标面（Legend），如果这个印刷电路板有金手指，则最后再电镀金手指的线路。 ➤线路测试：用来测试印刷电路板是否有短路或断路的情形，一般可以使用光学方式以红外光扫描板子找出各层的缺陷，侦测出导线之间是否有不正确的空隙；也可以使用电子测试以飞针探测仪（Flying probe）来检查所有铜导线的连接，确定是否有短路或断路。 元件安装与焊接技术 印刷电路板制作完成以后，必须将积体电路（IC）与其他电子元件连结固定在印刷电路板上，我们俗称打件，目前主要有下列两种技术： ➤插入孔洞技术（THT：Through Hole Technology）：电子元件安置在电路板的正面，并且将接脚焊接在背面，通常使用波峰焊接（Wave soldering）的技术，先将接脚切割到靠近板子，并且稍微弯曲使元件能够固定，接著将电路板移到助溶剂的水波上，让底部接触助溶剂将底部接脚上的氧化物去除，再加热电路板后移到融化的焊料上，等焊料冷却后就完成连结固定了。这种方式会佔用比较大的空间，而且要为每支接脚钻一个孔洞，所以每支接脚佔掉了电路板正反两面的空间，而且焊接点比较大，但是固定效果比较好。 ➤表面黏贴技术（SMT：Surface Mounted Technology）：电子元件与接脚都安置在电路板的正面，通常使用再回流焊接（Over reflow soldering）的技术，将含有助溶剂与焊料的锡膏先印刷在电路板上准备与电子元件接脚连结的地方，接著将电子元件放置在电路板上使接脚与电路板上的锡膏接触，再加热电路板使锡膏熔化与电子元件接脚黏合起来，冷却以后电子元件接脚就会固定在电路板上。这种方式焊接的电子元件体积都比较小，而且电子元件在电路板上更密集，制作完成后的印刷电路板体积也比较小，所以目前大部分的电子产品都是使用 SMT 技术取代 THT 技术。