1.3　电路板的发展过程

电路板随着电子元器件的发展而发展，可以分为4个发展阶段：使用导线连接、单层电路板、双层电路板和多层电路板。

1.3.1　使用导线连接

这个阶段使用的主要电子元器件是电子管，如图1-11所示。电子管的特点是体积大、重量大和耗电多。这个阶段还没有出现电路板，各个电子元器件引脚之间使用导线进行连接，如图1-5所示。世界上第一台计算机ENIAC就是使用电子管进行设计的。由于电子管的性能较差，在现在的工程中已经很少使用。

图1-11　电子管

1.3.2　单层电路板

这个阶段使用的电子元器件主要是半导体分立元件，如图1-12所示。相对于电子管来说，半导体分立器件的特点是体积小、重量小和耗电少。

图1-12　半导体分立元件

在单层电路板中，只有一个表面可以放置连接电子元器件引脚的铜箔导线和焊接元器件引脚的焊盘，此表面不能放置电子元器件；另外一个表面放置电子元器件，有提示性的图形和符号，没有铜箔导线和焊盘，如图1-13所示。由于单层电路板的价格便宜，所以在一些要求简单的场合，还在使用单层电路板。

图1-13　半导体分立元件的表面

1.3.3　双层电路板

随着集成电路芯片的出现，电子元器件引脚之间的连线更加复杂，单层电路板已经不能完成全部的布线，所以出现了双层电路板，如图1-14所示。相对于单层电路板来说，双层电路板的两个表面（即顶层和底层）都能放置元器件、焊盘、铜箔导线、提示性的图形和符号等。

图1-14　集成电路芯片和双层电路板

1.3.4　多层电路板

随着超大规模集成电路、球状引脚栅格阵列（Ball Grid Array，BGA）封装元器件的出现，双层电路板不能适应布线的需求，所以出现了多层电路板。目前技术上可以制造出100层以上的电路板，现在的工程中大规模使用的是4～8层板。

方型扁平式封装（Quad Flat Package，QFP）芯片和焊接该芯片的电路板如图1-15（a）、（b）所示，BGA封装芯片和焊接该芯片的电路板如图1-15（c）、（d）所示。QFP封装芯片的引脚分布在该芯片的四侧，而BGA封装芯片的引脚分布在该芯片的背部。例如，我们经常使用的台式机电脑和笔记本电脑中主板上的CPU就是一个BGA封装的芯片。QFP封装芯片既可以使用电烙铁进行焊接，也可以使用专门的回流焊机进行焊接。由于BGA封装芯片的引脚非常密集，所以只能使用回流焊机进行焊接。

图1-15　QFP封装芯片、BGA封装芯片及对应的电路板

对于多层电路板，它的顶层和底层都能放置电子元器件、焊盘、铜箔导线、提示性的图形和符号，它的中间层只能放置铜箔导线，而不能放置其他的对象，如图1-16所示。

图1-16　多层电路板的示意图