- 發布於 2024年2月26日
- 最後修改 2024年2月26日
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高效連接：PCB 元件、功能和實際應用的指南
了解PCB的種類、應用和其在台灣PCB產業中的重要性，以及未來趨勢的展望。
PCB（印刷電路板）是電子元件的關鍵支持結構，用金屬導體連接電子元件，促使各種電子設備實現功能。在20世紀初，傳統的電路板製程主要採用印刷蝕刻阻劑的方法，但隨著半導體技術的迅猛發展，PCB的需求劇增。現代PCB已從單面板演變為雙面板、多層板和撓性板，並具有超高密度、微型化和高可靠性。台灣作為PCB產業的重要據點，全球市占高達32.8%，擁有完整的產業鏈。本指南將深入介紹PCB的組成、功能，並探討在實際應用中的重要性。讓我們一同探索PCB的奧秘，了解其在電子產業中的不可或缺地位。
PCB是什麼？
PCB，即印刷電路板（Printed Circuit Board），是一種以基板、絕緣層和銅箔構成的電路基板。它採用印刷和蝕刻的製程，將電子元件的線路形成在基板上。美國和英國也將其稱為PWB（Printed Wire Board，印刷線路板）。作為電子部件的關鍵組成部分，PCB不僅支撐著PCBA板內的電子元件，還提供各種電子元件的電路連接。不論是小型耳機還是大型電腦，幾乎所有使用電力的產品都需要使用PCB。在這個數位時代，PCB已成為電子產品的核心，將各種元件連接成一個完整且協同運作的整體。
PCB的種類包括軟板（FPC）、硬板和IC載板，而這些不同種類的PCB在市場上擁有各自的應用領域。在台灣，PCB產業已發展為全球的重要生產基地，擁有相當完整的產業鏈，包括ABF、BT、HDI等不同的材料和製程。
PCB的應用
PCB的應用廣泛，包括資訊、通訊及消費性產品。了解PCB在各種電子產品中的應用，需要深入了解其在不同領域的實際應用情況。
電子產品的應用
PCB是眾多電子產品的核心元件，包括但不限於電視機、錄放影機、電腦週邊設備、傳真機、筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機、通訊網路設備，以及智慧型穿戴裝置產品等。隨著高科技產品對軟性基板的需求增加，軟性印刷電路板在5G智慧型手機等領域的應用也日益提升。
新興應用領域
近年來，新興應用領域的崛起帶動了PCB的需求。其中包括智慧錶、真無線智慧耳機、無人載具、智慧眼鏡與頭戴式裝置、智慧音箱、車用零組件、車載電腦與車用裝置等。這些新興應用的需求驅動了對更高階電路板的需求，包括HDI（High-Density Interconnect，高密度互聯）板、軟硬結合板等。
5G和AI技術的應用
隨著5G和人工智慧（AI）技術的廣泛應用，對PCB的需求也在相應地增加。這包括在通訊設備、高效能運算、汽車電子等領域的應用。PCB的多元應用潛力在這些新興技術的支持下將持續擴大。
總的來說，PCB在下游應用方面不僅廣泛應用於傳統電子產品，還在新興領域展現出巨大的潛力。從消費性電子到汽車電子，以及5G和AI技術的應用，PCB都扮演著不可或缺的角色。展望未來，隨著科技的不斷發展，PCB的應用範圍有望繼續擴大。
電路板製造的基本組成
電路板由多個核心組成部分構成，每個部分都發揮著關鍵的功能，確保整體電路板的可靠運作和高效性。
線路與圖面（Pattern）
線路在電路板上形成了原件之間的導通通道，同時設計了大面積的銅層作為接地及電源層。
線路與圖面是同時製造的，確保了電路板的基本導電結構。
介電層（Dielectric）
介電層用於保持各層之間的絕緣性，俗稱為基材。它確保了電路板的穩定性，防止短路。
孔（Through hole / Via）
孔的存在使不同層次的線路能夠相互連通，同時較大的孔可以用於零件的插裝。
防焊油墨（Solder Resistant / Solder Mask）
防焊油墨被用來隔離不需要焊錫的區域，以避免不必要的導電。可選用不同顏色的油墨。
絲印（Legend / Marking / Silk Screen)
雖非必需，但絲印在電路板上提供零件的標註，有助於組裝後的維護和辨識。
表面處理（Surface Finish)
表面處理是為了防止銅面氧化，保護它免受環境影響。方法包括噴錫、化金、化銀等，各有不同優勢。
這些基本組成部分相互配合，確保電路板的正常運作，同時滿足不同應用場景的需求。每個組成部分都在確保電路板功能完整性和效能方面扮演著不可或缺的角色。
PCB電路板連接器
這些連接器是一種電氣連接器，由外殼和觸點組成，用於將電路板上的不同部分連接在一起。電路板上的導電軌是用於印刷電子元件的板，而連接器則確保這些元件之間能夠有效連接。
PCB連接器的種類
有各種PCB連接器和配件，最適合特定用途的設計。其中一些包括：
背板連接器（Backplane Connectors）
主要用於設計計算機系統，由於其多功能性和模塊化性，這些連接器是用於連接不同PCB的支撐結構。它們的卡片可以非常容易地互換，因此在電信行業中被廣泛使用。
LVDS連接器（Low Voltage Differential Signaling Connectors）
也稱為低電壓差動信號連接器，它們的應用主要涉及各種類型的顯示器。它們的優勢之一是，儘管功耗低，但銅電纜允許高速連接。
RITS連接器（Remote Input/Output Terminal System）
這個縮寫代表遠程輸入/輸出端子系統。它們編碼顏色以指示其應用，並配有一個鎖定槓，可在不需要剝除線纜的情況下促進配對過程，這是其他類型的PCB連接器所需的。
這些連接器確保電子系統的不同元件之間能夠有效通信，同時為各種應用提供了靈活性和可靠性。從基本的電路板結構到連接器的應用，整個系統的協同作用確保了電子產品的正常運作。
結語
在不斷發展的科技世界中，PCB的角色日益關鍵。它作為電子設備的支撐結構，為各種產品的功能實現提供了基礎。從傳統到新興應用領域，PCB持續發揮著重要作用，展現著其不可或缺的地位。
