PCB 板類型:規格與應用場景終極指南
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印刷電路板(PCB)由絕緣層與導電層壓合而成,用於連接多個電子元件。可以把 PCB 想像成玻璃纖維與環氧樹脂疊成的複合板材,上面蝕刻出銅線路,作為訊號與電源的導電路徑。PCB 可以是單層、雙層(兩層導電層)或多層(三層以上導電層),在極小空間內容納大量電路。根據 IPC 的定義,PCB 是由導電與非導電材料經壓合後,形成電氣組件所需的電路。
官方 IPC 定義與層次結構
實務上,PCB 是由交替的介電層與銅箔層構成。銅層上佈有線路、平面、焊墊與通孔,用於連接元件。典型的 4 層 PCB 疊構可能如下:
銅層 – 預浸料或芯材 – 銅層 – 芯材 – 銅層
所有層次都經壓合固定。樹脂/玻璃基材提供機械強度與絕緣。IPC-2221 與 IPC-4101 標準規範了疊構幾何與材料特性。簡單來說,PCB 就是一塊多層三明治板,銅片(線路)負責導電,而非起司。
12 種核心 PCB 類型(2025 版)
工程師通常依結構與用途分類 PCB。以下為 2025 年最常見的 12 種基礎 PCB 類型:
單面 / 雙面 / 多層
- 單面板:僅有一層銅線路,成本最低,用於基本消費電子,如玩具、簡單電源電路。
- 雙面板:雙面皆有銅線,可透過通孔互連,常見於音響、電源供應器。
- 多層板:三層以上銅層,中間以絕緣材隔開,用於手機、路由器等高密度電路,並提供接地與電源平面以減少雜訊。
硬板 / 軟板 / 軟硬結合
- 硬板:最常見的 FR-4 板,剛性且平整,用於電腦、電視、工業控制。
- 軟板:使用可彎曲塑膠基材,適合空間受限或需動態彎曲的應用,如汽車、醫療。
- 軟硬結合板:結合硬板與軟板,用於高可靠度且需折疊或移動的場景,如相機模組、軍用設備。
金屬基板 / HDI / 高頻 / 陶瓷 / 厚銅
- 金屬基板(MCPCB):以鋁或銅為基底,具高導熱性,常用於 LED 照明與功率元件散熱。
- HDI 板:微孔、細線、高零件密度,適合 0.4 mm 以下間距的 BGA。
- 高頻板:使用 Rogers、PTFE 等低損耗材料,用於 RF、Wi-Fi、雷達。
- 陶瓷板:以氧化鋁或氮化鋁為基材,耐高溫、高導熱,用於高功率 LED。
- 厚銅板:銅厚達 3–20 oz,可承載 30 A 以上電流,用於電源模組、充電器。
依實際應用分類的電路板類型:
不同產業偏好不同 PCB 類型:
- 消費與行動:手機、平板、筆電使用多層 HDI 板,以達到小型化與高效能。
- 汽車與電動車:車用模組需耐振動與高溫,常選用厚銅或多層板,符合 IPC Class 2/3。
- 醫療:植入式裝置需 HDI 與軟板,診斷設備則用高可靠度多層硬板。
- 航太與國防:需零缺陷,使用高頻陶瓷或 PTFE 板,符合 IPC Class 3。
元件需求如何決定板型:
元件或設計需求將直接決定 PCB 類型:
BGA 與細間距 → HDI
0.5 mm 以下 BGA 需微孔與細線,必須採用 HDI 技術。
高電流 → 厚銅 / 金屬基板
大電流需增加銅截面積與散熱,厚銅或 MCPCB 為首選。
高電壓 → 高介電材料
數百伏以上需選高擊穿電壓材料並增加爬電距離。
必備 PCB 標準與等級
每位工程師都應了解:
IPC-6012D Class 2 vs Class 3
IPC-6012 是裸板品質標準。Class 2 用於一般消費與商業產品,允許輕微缺陷;Class 3 用於航太、醫療等關鍵應用,要求最高可靠度。
UL 94V-0、IPC-4101、RoHS 3、MIL-PRF-31032
UL 94V-0:垂直燃燒測試最高阻燃等級。
IPC-4101:基材規範,涵蓋 FR-4 等級。
RoHS 3:歐盟有害物質限制指令最新版。
新興與利基 PCB 趨勢
值得關注的未來趨勢:
嵌入式被動元件:嵌入式被動板將電阻、電容做在內層,減少元件數與體積。
3D 列印加法製造:3D 列印可在數小時內完成原型,並實現複雜幾何結構。
永續製造:採用可分解的生物基聚合物,降低電子廢棄物。
結論
總結來說,PCB 並非千篇一律。從玩具的單層 FR-4,到手機的多層 HDI,再到電動車的厚銅金屬基板,每種板型都有其使命。不論你是在手機裡塞滿晶片,還是為逆變器導通數十安培,總有一款 PCB 為你而生。
想深入了解?參考 JLCPCB 的 HDI、厚銅與柔性 PCB 指南。準備好打樣時,JLCPCB 幾乎能製造所有類型。
持續學習
PCB 的生產與製造流程是什麼?
PCB 的創造者是一位名叫 Paul Eisler 的奧地利人。1936 年,他首次在收音機中使用印刷電路板。1948 年,美國正式認可這項發明並投入商業應用。自 1950 年代中期起,印刷電路板被廣泛採用。幾乎每台電子設備都包含 PCB。如果設備中有電子元件,它們都安裝在各種尺寸的 PCB 上。PCB 的主要功能是將各種電子元件連接起來,形成預定的電路,充當電信號傳輸的中繼站,常被稱為「電子產品之母」。 談到 PCB 的生產與製造,需要經過一系列步驟,以確保最終產品的品質與可靠性。以下是更多步驟與細節,幫助你更深入理解 PCB 的生產製造流程: 準備工作: 在開始生產前,需要準備 PCB 圖紙與相關資料。這些圖紙包含 PCB 尺寸、電路走線、元件佈局等資訊。主要設計與選擇的方面包括 PCB 基材 的類型、焊盤、導電走線等。 確定 板厚:根據圖紙要求,選擇合適的板厚(以毫米為單位)。 確定表面處理:決定板材的表面處理方式,如鍍金、鍍銀或熱風整平(HASL)。 指定元件類型與規格:確定所需的元件類型與規格,包括電阻、電容、二極體等。 準備工具與設備:收集製造過程中所需的工具與設備,如鑽孔機、成型機與......
PCB 基礎:6:新興趨勢與技術
談到學習 PCB 及相關電子的實用知識,不得不提新興趨勢與技術,才能掌握最新進展。PCB 無所不在! 今天,我們將深入探討從軟性 PCB、軟硬結合板到高密度互連(HDI)等技術的變革潛力,並討論物聯網(IoT)與穿戴式裝置對 PCB 設計的影響。 與我們一起踏上創新之旅,突破 PCB 技術的疆界! PCB 技術的突破: 讓我們探索幾項顛覆 PCB 設計的重大進展: A) 軟性 PCB: 軟性 PCB(flex PCBs)是卓越的進步,相較於傳統硬板更具彈性與耐用性。其採用聚醯亞胺或聚酯等柔性材料,可彎曲並貼合複雜形狀,特別適用於空間受限或需動態運動的場景,如醫療設備、汽車電子與消費性電子。 B) 軟硬結合板: 軟硬結合板整合硬板區與軟板區,兼具兩者優勢,可設計出複雜的三維電路。其高可靠度、小型化與優異訊號完整性,廣泛應用於航太、工業電子與穿戴裝置。 C) 高密度互連(HDI): HDI 是 PCB 技術的關鍵進展,能在更小尺寸內實現更高功能。透過微盲埋孔與先進製程,達到更高電路密度並縮短訊號傳遞延遲,支援多層板與更細線寬,實現小型化與高效能,常見於智慧型手機、平板等高效能電子產品。 IoT 與穿戴......
電路板設計的演進
歡迎來到 JLCPCB 的部落格,在這裡我們將深入探討 PCB 設計、製造與組裝的精彩世界。電路板經歷了非凡的演進,從簡單的單層設計轉變為複雜且多功能的 multi-layer 板。今天,我們將深入回顧電路板設計的演進歷程,追溯其從簡單單層板到複雜多層板的轉變。與我們一起探索推動電路板設計演進的歷史、優勢與進步。 從卑微的起點: 自誕生以來,電路板已經走過了漫長的道路。早期,單層板是常態。這些板子由單層導電材料(通常是銅)層壓在絕緣基板上。元件焊接在板子的一側,而另一側的走線提供必要的互連。雖然對基本電子設備有效,但單層板有其局限性。 單層板適用於元件較少、要求不高的簡單電子設備。然而,隨著技術的進步和對更複雜電子系統需求的增長,對更高連接性和功能性的需求導致了多層板的發展。 多層板的出現: 多層板徹底改變了 PCB 設計領域。它們由多層導電材料組成,這些導電層由絕緣層隔開,並透過 vias 互連。這些 vias 允許訊號在層間傳遞,實現更高的元件密度和更複雜的設計。 優勢與進步: 從單層板轉向多層板帶來了許多優勢。首先,多層板提供了更多的佈線選項,實現更高效的訊號路徑並減少電磁干擾。這提高了電子......
前 10 大常用電子元件指南
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6 層 PCB 的優勢:效能、可靠性與設計彈性
在電子領域中,印刷電路板(PCB)的選擇對於設備的效能、可靠性和設計靈活性起著關鍵作用。特別是六層 PCB,相較於單層和雙層板,提供了顯著的優勢,在複雜度與成本效益之間取得了平衡。本文探討六層 PCB 的主要優點,著重於提升的效能、可靠性與設計靈活性,並包含實際案例,展示其成功應用的成果。 提升的效能 訊號完整性與降低電磁干擾(EMI) 六層 PCB 的主要優勢之一是能夠維持高訊號完整性。多層結構提供了充足的空間來分離高速訊號走線,將串擾與電磁干擾(EMI)降至最低。透過將特定層專用於訊號走線,其他層作為接地平面,六層 PCB 確保訊號能夠乾淨且無衰減地傳輸。 圖 1:訊號層與接地層的分離 改善的電源分配 六層 PCB 通常包含專用的電源平面,有助於在整個電路板上高效分配電力。此專用平面可降低電壓降,確保所有元件獲得穩定且一致的電源供應,這對於維持高速與高功率電路的效能至關重要。 可靠性與耐用性 增強的結構完整性 六層 PCB 的額外層數提升了整體結構完整性。電路板變得更加堅固,能夠抵抗物理應力,這對於涉及嚴苛環境條件或機械振動的應用尤為重要。 改善的散熱能力 多層 PCB(包括六層設計)具備更佳......
比較 6 層 PCB 與其他多層 PCB:成本、複雜度與最佳化
隨著對精密電子設備的需求持續增長,印刷電路板(PCB)的選擇變得愈發關鍵。在各種多層 PCB 選項中,6 層 PCB 因其在成本、複雜度與性能之間的平衡而常被考慮。本文探討 6 層 PCB 與其他多層選項的比較、優化其設計的策略、預測 PCB 技術的未來趨勢,並考量其對環境的影響。 成本 vs. 複雜度 成本影響 PCB 的製造成本通常隨層數增加而上升,因為需要更多材料、加工步驟與品質管制措施。比較如下: - 4 層 PCB:比 6 層 PCB 更便宜且製造更簡單,適用於中等複雜度的設計,但可能無法滿足更高端應用的性能需求。 - 6 層 PCB:在成本與能力之間提供良好平衡,具備足夠層數進行複雜佈線、提升訊號完整性並改善電源分配,且無需承擔極高層數所帶來的更高成本。 - 8 層及以上 PCB:因複雜度與額外材料增加而成本更高,用於高度複雜與高密度的設計,如尖端運算與通訊設備。 製造複雜度 - 4 層 PCB:生產更容易且更快,製程步驟較少,適用於先進性能非關鍵的簡單設計。 - 6 層 PCB:製造複雜度中等,需精準對位與額外品質管制以確保額外層的完整性,但製程已成熟且具成本效益。 - 8 層及以上......