现代印制电路原理与工艺（第2版）（附电子教案）_张怀武编_9787111288350

《现代印制电路原理与工艺（第2版）》从印制电路基板材料、设计、制造、装配、焊接、质量保证、环保和质量标准等方面全面系统地讲述了印制电路技术的基本概念、原理和工艺，以及最新的印制电路板制造工艺和技术。内容涵盖了各类印制电路板制造所必须掌握的基础知识和实践知识，力求科学性、先进性、新颖性和实用性的统一。鉴于印制电路技术飞速发展，《现代印制电路原理与工艺（第2版）》还增加了即将成为印制电路主要生产技术的高密度互连积层印制电路、无铅化技术与工艺、特殊用途的特种印制电路技术、集成元器件印制电路板和印制电路发展趋势等内容。《现代印制电路原理与工艺（第2版）（附电子教案）》共分19章，着重基本概念和原理的阐述，深入浅出，理论联系实际。每章都配有习题，以指导读者深入地进行学习。为了方便教学，还提供了与《现代印制电路原理与工艺（第2版）（附电子教案）》配套的多媒体教学课件。
《现代印制电路原理与工艺（第2版）》不仅可作为高等院校电气信息类和化学类“印制电路技术（原理和工艺）”课程的教材，也可供从事印制电路行业的工程技术人员参考。《现代印制电路原理与工艺（第2版）》已被中国印制电路行业协会推荐为印制电路行业工程技术人员的培训教材。

    绝大多数电子设备都要使用印制电路板，用以安装集成电路等元器件并提供它们之间的电气连接。印制电路技术已发展成为一门自成体系、完全独立的生产技术，与大规模集成电路一样，已跻身于“高科技”行列之中，成为电子工业生产中的重要技术之一。电子设备的“轻量化、小型化、薄型化、智能化”发展，对电子设备的关键——印制电路板的性能和制造技术提出了更新、更高的要求。
    印制电路行业在我国发展迅猛，2006年我国印制板总产值达到128亿美元，进出口总额达到163亿美元，已经超过日本，成为世界第一大印制电路板生产国，年平均增长速度达到220%，总产值占到电子类产品产值的7％，国内印制电路行业从业人员超过70万人。然而，以前国内不少高校开设的印制电路课程的内容主要偏重于印制电路的设计，直接导致印制电路制造技术的工艺人才奇缺。现在我国越来越多的大学已开始设立培养印制电路制造工艺技术的课程，以满足我国印制电路工艺人才的需求。但目前国内讲述印制电路原理和工艺方面的教材不多。
    电子科技大学应用化学系是我国第一个在应用化学专业设置印制电路工艺专业的系，为我国印制电路行业输送了大量印制电路工艺人才。本书是在电子科技大学应用化学系1996年编写的《印制电路技术》教学讲义和2005年编写的《现代印制电路原理与工艺》教材的基础上，结合13年的教学经验并补充相关新技术和新工艺编写而成的。
    本书从印制电路基板材料、设计、制造、装配、焊接、质量保证、环保和质量标准等方面全面系统地讲述了印制电路技术的基本概念、原理和工艺。内容涵盖了各类印制板制造所必须掌握的基础知识和实用知识，力求科学性、先进性、新颖性和实用性的统一。鉴于印制电路技术发展迅速，本书还增加了即将成为印制电路主要生产技术的高密度互连积层印制电路、电子产品无铅化技术、特种印制电路技术、集成元器件印制电路板和印制电路发展趋势等内容。
    本课程建议授课学时数为70。各章内容相对独立，授课教师可根据实际需要取舍教学内容。为了方便教学，还提供了与本书配套的多媒体教学课件。
    本书的编写得到了我校产、学、研基地——珠海元盛电子科技股份有限公司的大力支持，书中部分工艺方面的实验就是在该公司胡可总经理的大力支持下在该公司的生产线上完成的，在此特表示衷心的感谢。在编写本书的过程中，参考了很多国内外的著作和资料（主要书目列于书末的参考文献），引用了其中的一些内容和实例，在此对这些文献的作者表示诚挚的感谢。
    本书由国家“长江学者计划”特聘教授、国家杰出青年基金获得者、全国优秀教师张怀武教授担任主编；我国著名印制电路专家、总参56所总工程师、中国印制电路行业协会“印制电路信息”杂志社主编林金堵和我国印制电路专家、电子科技大学教授何为任副主编；全书共19章，其中第13、19章由张怀武编写；第18章由林金堵编写；第1、6、7、11、16、17章由何为编写；第3、8、9、10、12、14章由胡文成教授编写；第2、4、5、15章由唐先忠教授编写。全书由何为整理定稿。重庆大学张胜涛教授对全书进行了审定，在此深表谢意。
    对于书中存在的错误和不妥之处，敬请读者提出宝贵意见。

    1.2.2现代印制电路的发展
    “印制电路（PrintedCircuit）”这个概念，首先由英国的Eisler博士在1936年提出，但那时并没有引起电子制造商的兴趣。Eisler博士对原有的工艺方法进行研究比较，感到不满意，于是他提出了铜箔腐蚀法工艺。正是他首创了现在大规模工业化生产使用的在全面覆盖金属箔的绝缘基板上涂上耐蚀刻油墨后，再将不需要的金属箔腐蚀掉的PCB制造基本技术。1942年他用纸质层压绝缘基板粘接铜箔，丝网印制导电图形，再用蚀刻法把不需要的铜箔腐蚀掉，制造出了收音机用印制电路板。这种工艺当时在英国受到冷落，但却被美国人率先接受。在二次世界大战中，美国人应用Eisler博士发明的技术制造印制电路板，用于军事电子装置中，并获得巨大成功，这引起了电子制造商们的重视。到了20世纪50年代初，铜箔腐蚀法成为了最为实用的印制电路板制造技术，并开始广泛应用。因此，Eisler博士也被人们称为“印制电路之父”。
    从铜箔腐蚀法成为印制电路生产的主要方法后，印制电路技术发展得非常迅速，以适应飞速发展的电子技术发展的需要。
    实际上，印制电路的发展几乎是与半导体器件的发展同步进行的。
    1.印制电路板（PCB）技术50年间的发展
    （1）PCB试产期：20世纪50年代（制造方法：减成法）
    在晶体管问世不久，当时只是“单面”的印制电路板就可以满足晶体管收音机的需要。产品主要是民用电器，如收音机、电视机等。这是20世纪50年代前后的情况。
    制造方法是使用覆铜箔纸基酚醛树脂层压板（PP基材），用化学药品溶解除去不需要的铜箔，留下的铜箔成为电路，称为“减成法工艺”。在一些名牌制造工厂内用此工艺试做PCB，以手工操作为主，腐蚀液是三氯化铁。当时应用PCB的代表性产品是索尼公司制造的手提式晶体管收音机，应用PP基材的单面PCB。在1958年日本出版了名为《印制电路》的最早有关PCB的启蒙书。
    在20世纪50年代后期，电子管逐渐被晶体管取代，电子工业进入“晶体管时代”。为了适应生产发展的需要，印制电路板已由单面的酚醛树脂为绝缘基材发展到用玻璃纤维布增强的环氧树脂为绝缘基材。
    （2）PCB实用期：20世纪60年代（新材料：GE基材登场）
    1955年日本起冲电气公司与美国Raytheon公司进行技术合作，制造海洋雷达。Raytheon公司指定：PCB要应用覆铜箔玻璃布环氧树脂层压板（GE基材）。日本开发的GE基材，实现了海洋雷达批量生产。1960年起冲电气公司开始在批量生产电气传输装置的PCB上大量应用GE基板材料。1962年日本印制电路工业会成立。1964年美国光电路公司开发出沉厚铜化学镀铜液（CC叫溶液），开始了新的加成法制造印制电路板工艺。日立化成公司引进了CC叫技术。用于PCB的GE基板，在初期有加热翘曲变形、铜箔剥离等问题，经材料制造商逐渐改进后得到改善。1965年起日本有好几家材料制造商开始批量生产GE基板，工业用电子设备用GE基板，民用电子设备用PP基板。
    在1960年前后，两面都有印制电路的“双面印制电路板”、“孔金属化双面印制电路板”相继投入生产。同时，由几层印制电路板重叠在一起的“多层印制电路板”也开发出来了，这时的产品主要用于精密电子仪器及军用电子装备中。
    ……

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