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PCB是什么:PCB板(印制电路板)的组成、种类与发展历史

PCB板即印制电路板,用于承载并连接电子设备中的元器件。本文介绍它的组成、主要种类,以及自 1903 年以来的发展历史。

MPBxChange 调研报告 · 发布于 2026年10月15日 · 7 分钟阅读 · 22 个来源

PCB是什么:PCB板(印制电路板)的组成、种类与发展历史

PCB板即印制电路板,PCB 是英文 printed circuit board 的缩写,中文也常称印刷电路板。它是几乎所有电子产品内部都有的一块平板,用来承载元器件,并用铜导线把它们连接起来。PCB 中的 B 就是 board(板),因此“PCB板”的说法重复了“板”字,但这是大多数人使用的名称,日常也称电路板或线路板。本文介绍电路板由什么构成、有哪些主要种类、裸板与已组装的电路板以及芯片有何区别,并梳理这项技术从最早的专利到今天泰国所产电路板的发展历程。

要点

  • 印制电路板是一种电子部件,用铜导体在元器件之间建立电气连接[1]。大多数电路板以 FR-4 为基材,这是一种玻璃纤维增强环氧树脂层压板[3]。
  • 电路板既有只带一层铜的单面板,也有双面板和多层板[2];针对高密度或需要弯折的设计,还有 HDI 板、柔性板和刚挠结合板(又称软硬结合板)[6][7]。
  • 裸板焊上元器件之后,就成为 PCBA[5]。芯片则是另一种产品:在单一硅片上形成的完整电路[8]。
  • 这一构想可以追溯到 Albert Hanson(阿尔伯特·汉森)于 1903 年提交的一项英国专利[9]。Paul Eisler(保罗·爱斯勒)于 1942 年用印制电路制作了一台收音机[12];1945 年初,印制电路在一种无线电近炸引信中投入批量生产[13]。
  • 2025 年泰国电路板产值为 50.6 亿美元,约占全球产值的 5.4%[22]。泰国上市电路板厂商之一 KCE Electronics 成立于 1982 年[20]。

PCB 是什么

印制电路板是一种电子部件,用铜导体在元器件之间建立电气连接[1]。它同时承担两项任务:一是把每个元器件固定在确定的位置上,二是通过铜导线把信号和电力从一个元器件传到下一个元器件。在印制电路板出现之前,这些连接要用一根根单独的导线完成;印制电路板则把同样的连接图形做成一个可以重复制造的部件。

PCB 这三个字母同时也是多氯联苯 (polychlorinated biphenyls) 的缩写,那是一类工业化学品,与电路板毫无关系。

PCB 结构图:PCB板的组成部分

下图是一块四层板的剖面图。第 1 和第 2 部分在电路板组装时加装;第 3 至第 11 部分构成 PCB 工厂交付的裸板。

R11234685910711

组装时加上的部分(PCBA)

  1. 1元器件:图中为一个表面贴装电阻,右侧为一个插件元件。元器件在组装工序中装上。
  2. 2焊点:将元器件固定在焊盘上并导通电流的金属。

裸板(PCB)

  1. 3焊盘:用于焊接元器件的裸露铜面,表面有 ENIG 或 HASL 等表面处理层。
  2. 4走线:在焊盘之间传输信号或电源的铜线。
  3. 5阻焊层:通常为绿色的保护涂层,覆盖除焊盘以外的全部铜面。
  4. 6丝印:印在板上标示元器件的文字和轮廓,例如 R1 或 U1。
  5. 7金属化通孔:内壁镀铜的钻孔,元器件引脚穿过其中并焊接。
  6. 8导通孔:连接各铜层的小型金属化孔,不插装元器件。
  7. 9半固化片:浸渍树脂的玻纤布,用于粘合各层并起绝缘作用。
  8. 10内层铜:多层板内部埋设的线路或接地层。
  9. 11芯板:已固化的层压板,通常为 FR-4 玻纤环氧材料,为电路板提供强度。
PCB板的组成部分。 四层印制电路板的截面示意图,含组装时加上的部分;比例仅为示意。 绘图:MPBxChange。

电路板由哪些材料制成

大多数电路板以 FR-4 为基材,这是一种玻璃纤维增强环氧树脂层压板,介电强度高,阻燃等级为 UL 94 V-0,强度重量比良好[3]。基材表面的铜箔经蚀刻形成电路。多层板通过层压制成:铜箔、半固化片和内层芯板在受控的温度和压力下粘合在一起[4]。成品板随后覆上阻焊层,外露焊盘经过表面处理,并印上丝印字符[4]。

结构层材料作用
芯板FR-4 玻璃纤维环氧树脂层压板为电路板提供强度,并使各铜层相互绝缘
铜层铜箔以导线、焊盘和平面层的形式传输信号和电力
半固化片浸有树脂的玻纤布将多层板的各层粘合在一起
阻焊层聚合物涂层,通常为绿色保护铜面,防止焊料桥连
表面处理ENIG(化学镍金)、HASL(热风整平)、OSP(有机保焊膜)等保持外露焊盘的可焊性
丝印印刷油墨标注元器件编号和外形轮廓

PCB 的主要种类

电路板首先按所含铜层的数量分类。单面板只有一层铜,双面板在同一块基材的两面都有铜,多层板则叠压了多个铜层[2]。

种类结构
单面板基材一面有一层铜
双面板同一基材层的两面均有铜
多层板三层或更多铜层层压成一块板
HDI 板(高密度互连板)精细线路和激光钻出的微孔,用于高密度设计
柔性板与刚挠结合板可弯折的聚酰亚胺薄膜,单独成板或连接各刚性部分

高密度互连板用微孔连接各层,微孔是用激光穿透薄介质层钻出的微小孔[6]。在刚挠结合板中,一层或多层柔性聚酰亚胺薄膜压合在整个结构之中,并连接各刚性部分,使电路板能够折叠装入狭小的空间[7]。

PCB、PCBA 与芯片的区别

裸印制电路板不带任何元器件。PCB 组装是把电路板所需的全部元器件装配到板上的过程[5],组装后的产品称为 PCBA,即印制电路板组件。芯片则是第三种产品:在单一硅片上形成的完整电路[8],经封装后再焊接到电路板上。MPBxChange 关于 PCB 材料的文章将电路板与芯片并列对照。

电路板的制造流程

典型的多层板要经过以下工序[4]:

  1. 通过曝光成像把每个内层的电路图形转移到覆铜板上,再蚀刻掉不需要的铜。
  2. 将各内层与半固化片和铜箔叠合,在加热加压条件下层压。
  3. 钻孔,并在孔壁上镀铜形成金属化孔,使各层导通。
  4. 对外层进行图形转移、电镀和蚀刻。
  5. 涂覆阻焊层,进行表面处理,并印上丝印字符。
  6. 对每块电路板进行电气测试和检验。

买方在上述每个环节可以向工厂索取哪些记录,详见应向 PCB 工厂索取什么。

印制电路板的发展历史

年份进展
1903Albert Hanson 申请英国专利,涉及固定在多层纸质绝缘层上的电缆导体
1925Charles Ducas(查尔斯·杜卡斯)获得专利,将导电电路图形印制到支撑表面上
1936 至 1942Paul Eisler 在伦敦试验印制电路,并用其制作了一台收音机
1945印制电路在一种无线电近炸引信中投入批量生产
1949 至 1956美国陆军通信兵部队的“Auto-sembly”(自动组装)工艺,1956 年获得专利
1953带金属化孔的电路板问世
1963一项专利描述了以金属化孔相连的多层板
1984 至 1991激光钻孔的 HDI 板在美国和日本投入生产
1994表面贴装约占已封装芯片出货量的 75%

Albert Hanson 于 1903 年提交的英国专利,描述了裸露或涂有薄层清漆的导体,这些导体固定在一层纸或类似的绝缘材料上[9]。1925 年,Charles Ducas 获得一项专利,其方法是在支撑表面上按电路的形状印制一层导电材料[10]。

Paul Eisler 是流亡伦敦的奥地利难民,他从 1936 年开始试验,并于 1942 年用印制电路制作了一台收音机[12]。他于 1948 年获得的美国专利,涵盖一种以印刷为基础的工艺,可在绝缘支撑体上原位制作金属导体[11]。美国国家标准局 1947 年的一份报告记载,1945 年初,印制电路投入批量生产,用于该局为迫击炮弹研制的无线电近炸引信[13]。

战后,美国陆军通信兵部队的两位科学家 Moe Abramson 和 Stanislaus Danko 于 1949 年开发出“Auto-sembly”工艺,该工艺在电路板上冲孔,供元器件引线插入[14]。根据他们于 1956 年获得的专利,将电路板带图形的一面浸入焊料槽,即可一次焊好全部元器件[15]。Dataquest 1993 年的一份报告将带金属化孔的电路板的问世时间定为 1953 年,它取代了以手工布线连接电路的做法[16]。到 20 世纪 60 年代初,已有专利描述多层板:由多张承载导体的绝缘片叠合而成,并以连续镀覆的金属化孔相连[17]。

后来的两项变化塑造了今天的电路板。表面贴装技术 (SMT) 把元器件贴装在电路板表面;到 1994 年,表面贴装约占已封装芯片出货量的 75%,通孔插装占 17%[18]。采用激光钻孔微孔的高密度电路板于 1984 年随 Hewlett-Packard(惠普)的计算机电路板出现,1991 年又在日本以 Surface Laminar Circuits 技术出现[19]。

泰国的 PCB 产业

泰国的电路板制造至少可以追溯到 20 世纪 80 年代。KCE Electronics 成立于 1982 年 11 月 5 日,1988 年 8 月在泰国证券交易所上市[20]。Fujikura 的印制电路业务于 1988 年在 Navanakorn 设立了泰国工厂[21]。

近几年该产业增长最快。据台湾电路板协会 (TPCA) 统计,2025 年泰国 PCB 产值为 50.6 亿美元,比上年增长 22.4%,约占全球产值的 5.4%[22]。MPBxChange 工厂登记册收录泰国 39 家 PCB 工厂,其中 33 家已投产或正在爬坡。这些工厂的所有者、厂址和在建项目,详见泰国 PCB 产能建设。

数据与方法

本文依据的公开资料均于 2026 年 10 月 15 日查阅,包括 Google Patents 上的专利记录、博物馆和档案馆藏品、美国政府 1947 年的一份报告、存档的 Dataquest 市场报告、企业投资者关系页面、PCB 制造商的技术页面以及行业媒体报道。文中日期均采用各来源给出的日期。各来源对战时引信的描述不尽相同,本文采用美国国家标准局 1947 年报告的表述。电路板剖面图是 MPBxChange 绘制的示意图,各部分比例仅作示意。

资料来源

文献标题和引文保留原始来源的语言。

  1. 企业 Zachariah Peterson (2020). What is a PCB and Intro to PCB Design. Altium. 返回正文
  2. 企业 The Sierra Circuits Team (2019). What is a PCB?. Sierra Circuits. 返回正文
  3. 企业 Milan Yogendrappa (2021). Why FR4 Material is Commonly used in PCB Fabrication?. Sierra Circuits. 返回正文
  4. 企业 Sierra Circuits (2025). PCB Manufacturing Process. Sierra Circuits. 返回正文
  5. 企业 Sierra Circuits (2021). PCB Assembly Process. Sierra Circuits. 返回正文
  6. 企业 Würth Elektronik (2026). HDI Microvia PCBs. Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG (we-online.com). 返回正文
  7. 企业 Würth Elektronik (2026). RIGID.flex PCB solutions. Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG (we-online.com). 返回正文
  8. 学术 Computer History Museum (2026). 1959: Practical Monolithic Integrated Circuit Concept Patented. Computer History Museum (The Silicon Engine). 返回正文
  9. 官方 Albert Parker Hanson (1903). Improvements in or connected with Electric Cables and the Jointing of the same (GB190304681A). Google Patents. 返回正文
  10. 官方 Charles Ducas (1925). Electrical apparatus and method of manufacturing the same (US1563731A). Google Patents. 返回正文
  11. 官方 Paul Eisler (1948). Manufacture of electric circuit components (US2441960A). Google Patents. 返回正文
  12. 学术 Science Museum Group (2026). Radio set containing original printed circuit boards. Science Museum Group Collection. 返回正文
  13. 官方 Cledo Brunetti and Roger W. Curtis (1947). Printed Circuit Techniques (National Bureau of Standards Circular 468). National Bureau of Standards, US Department of Commerce (hosted by NIST). 返回正文
  14. 官方 Susan Thompson, CECOM Command Historian (2026). Historical Innovations pave the way for current microelectronic mission at CECOM. U.S. Army (army.mil). 返回正文
  15. 官方 Moe Abramson and Stanislaus F. Danko (1956). Process of assembling electrical circuits (US2756485A). Google Patents. 返回正文
  16. 数据 Dataquest Incorporated (1993). Integrated Circuit Packaging Trends Focus Report. Dataquest (archived by the Computer History Museum). 返回正文
  17. 官方 Donald E. Bedson, Salvatore A. Di Nuzzo and Anthony C. Suleski (Hazeltine Research, Inc.) (1963). Multiplanar printed circuits and methods for their manufacture (US3102213A). Google Patents. 返回正文
  18. 数据 Dataquest Incorporated (1995). Integrated Circuit Packaging Focus Report. Dataquest (archived by the Computer History Museum). 返回正文
  19. 企业 Happy Holden (2019). Get to Know Microvia Manufacturing Processes and HDI Substrates. Altium. 返回正文
  20. 企业 KCE Electronics Public Company Limited (2026). Company's Business. KCE Electronics (investor relations website). 返回正文
  21. 企业 Fujikura Printed Circuits Ltd. (2023). History | Corporate information for Fujikura Printed Circuits Ltd.. Fujikura Printed Circuits Ltd.. 返回正文
  22. 数据 TPCA (Taiwan Printed Circuit Association) (2026). AI, Geopolitics Drive Southeast Asia's High-End PCB Ecosystem. I-Connect007 (IPC Publishing Group Inc.). 返回正文

引用格式: MPBxChange (2026). PCB是什么:PCB板(印制电路板)的组成、种类与发展历史. MPBxChange 调研报告. https://www.mpbxchange.com/zh/research/what-is-a-pcb-board-printed-circuit-board-history

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