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本书系统整合了PCB设计、基材选型、关键制程工艺、智能装联技术与可靠性评估等全产业链内容，涵盖高速高频板材开发、先进封装载板、高密度互连、散热设计及绿色环保等前沿主题。本书突出实用性，案例丰富，案例均是作者多年工作经验的总结，本书结合典型失效案例与解决方案，打通上下游技术环节，助力读者深入理解终端产品对PCB的核心要求。本书适合PCB设计工程师、终端硬件研发人员、SMT工艺工程师、覆铜板与药水行业从业者阅读，也可作为相关人士参考。

第 1 章   先进 PCB 技术概论                                                          1
1.1    PCB 的发展历程	 1
1.2   PCB 的分类 	 2
1.3   PCB 的构成 	 4
第 2 章   先进 PCB 工艺流程简介                6
2.1   PCB 流程概述 	 6
2.1.1  PCB 简介 	 6
2.1.2  PCB 的特点 	 6
2.2   PCB 关键流程原理及控制要点 	 8
2.2.1  图形转移	 8
2.2.2  内层 / 外层前处理 	 9
2.2.3  贴膜 / 涂布 	 9
2.2.4  曝光	 9
2.2.5  显影 	 10
2.2.6  蚀刻	 11
2.2.7  去膜	 16
2.2.8  自动光学检测 	 16
2.3   层压工艺 	 17
2.3.1  开料	 17
2.3.2  棕化	 18
2.3.3 熔合	 18
2.3.4  压合	 19
2.3.5  钻孔工艺	 20
2.3.6  沉铜工艺	 23
2.3.7  电镀工艺	 23
2.3.8  阻焊工艺	 25
2.3.9  表面处理 	 26
第 3 章   先进 PCB 主要制程关键物料测试及认证                         31
3.1   印制电路板阻焊油墨 	 31
3.1.1  阻焊油墨的生产工艺 	 31
3.1.2  液态感光阻焊油墨检测标准 	 33
3.1.3  阻焊油墨的评估方法 	 33
3.2   化学银 	 34
3.2.1  反应原理	 34
3.2.2  化学银的优缺点 	 35
3.2.3  化学银的风险及应对措施 	 35
3.2.4  硫化腐蚀的特征与防控措施 	 35
3.3   化学镍金表面处理药水	 37
3.3.1  化学镍金的反应原理 	 37
3.3.2  化学镍金药水评估方法 	 40
3.4   OSP 表面处理 	 40
3.4.1  OSP 简介	 40
3.4.2  OSP 板包装储存与 SMT 过程注意事项	 44
3.5   树脂塞孔工艺 	 44
3.5.1  树脂塞孔工艺的产生 	 44
3.5.2  塞孔材料的发展趋势 	 45
3.5.3  树脂塞孔工艺的流程 	 47
3.5.4  塞孔树脂的成分与功能 	 53
3.5.5  塞孔树脂的物性指标 	 54

3.5.6  树脂塞孔工艺的特性 	 55
3.5.7  印制电路板常用塞孔材料分类 	 57
3.5.8  树脂塞孔典型失效模式及改善方案	 59
3.6   水平沉铜药水 	 65
3.6.1  PCB 沉铜工艺概述 	 65
3.6.2  PCB 沉铜工艺原理及关键控制点	 66
3.6.3  沉铜效果评价指标 	 70
3.6.4  失效模式及分析 	 71
第 4 章   先进 PCB 板材技术                                                    76

4.1   覆铜板介绍	 76
4.1.1  覆铜板的组成 	 76
4.1.2  树脂	 76
4.1.3  玻纤布	 78
4.2   高速铜箔介绍 	 85
4.2.1  铜箔分类	 85
4.2.2  原箔制造的基本原理 	 87
4.2.3  铜箔生产流程 	 88
4.2.4  铜箔表面处理 	 89
4.2.5  铜箔的结构 	 90
4.2.6  高速产品应用铜箔汇总 	 90
4.2.7  铜箔表面粗糙度与集肤效应 	 91
4.3   覆铜板制作 	 92
4.3.1  覆铜板制作流程解析 	 92
4.3.2  覆铜板制作流程中的胶片常规特性参数	 100

第 5 章   先进 PCB 板材选型要求                                            103
5.1   高频、高速板材种类 	 103
5.1.1  聚四氟乙烯树脂（PTFE） 	 104
5.1.2  聚酰亚胺树脂（PI）	 105
5.1.3  热固性氰酸酯树脂（CE） 	 105
5.1.4  聚苯醚树脂（PPE 或 PPO） 	 105
5.1.5  改性环氧树脂 	 106
5.1.6  其他树脂	 106
5.1.7  小结	 106
5.2   高频、高速 PCB 板材的选型 	 107
5.2.1  高频、高速 PCB 的特性和板材参数的关系	 107
5.2.2  高频、高速 PCB 对板材的要求	 107
5.2.3  高频、高速板材选型的一般原则	 107
5.3   高频、高速板材选型测试要求	 108
5.3.1  覆铜板（CCL）项目测试 	 108
5.3.2  成品 PCB 项目测试 	 109
5.3.3  高频、高速板材测试图形要求 	 110
5.4 PCB 高速板材选型要求 	113
5.4.1  满足产品演进需求 	 114
5.4.2  保证材料安全 	 115
5.4.3  降低 PCB 材料成本 	 115
5.4.4  覆铜板板材的 CTE 要求 	 118
第 6 章   先进 PCB 通用设计要求                                                119
6.1   PCB 设计的一般要求 	119
6.1.1  PCB 的厚度 	 119
6.1.2  PCB 推荐厚度值 	 119
6.1.3  厚度设计要求 	 119
6.1.4  PCB 叠层结构的设计要求 	 120
6.1.5  导体铜厚	 121
6.1.6  PCB 的线宽和线距设计 	 121
6.1.7  PCB 的孔盘设计 	 122
6.1.8  产品抗 CAF 设计要求	 123
6.1.9  内 / 外层线路及铜箔到边、孔的距离	 123
6.1.10  PCB 槽孔的设计要求 	 123
6.1.11  阻焊设计	 124
6.1.12 埋容	 127
6.1.13  介质层厚度 	 127
6.2   印制电路板可测试性要求	 127
6.3   印制电路板可靠性要求	 128
6.4   印制电路板的可维修性 	 128
6.5   射频 PCB 的设计要求 	 128
6.5.1  射频的基础知识 	 128
6.5.2  普通射频板设计 	 130
6.5.3  微波射频板设计 	 135
6.6   从产品的角度看 PCB 设计 	141
6.6.1  从功能性能看 PCB 的实现方式	 141
6.6.2  关注 PCB 设计成本 	 141
6.7   PCB 互联的本质	 142
6.7.1  电源的 PCB 设计 	 142
6.7.2  时钟的 PCB 设计 	 145
6.7.3  高速信号的 PCB 设计 	 146
第 7 章   智能装联对 PCB 的要求 ...................................... 148
7.1   智能电子装联技术简介 	 148
7.1.1  智能电子装联技术的定义和范畴	 148
7.1.2  智能电子装联中 PCBA 的主要组装形式 	 149
7.2   智能电子装联技术对 PCB 的要求 	 150
7.3   存储、周转、生产准备过程对 PCB 的要求 	161
7.3.1  存储过程对 PCB 的技术要求 	 161
7.3.2  周转对 PCB 技术的要求 	 162
7.3.3  烘烤的要求 	 162
7.3.4  PCB 焊接工艺时间控制 	 163






7.4   SMT 工艺技术对 PCB 的要求	 163
7.4.1  SMT 技术简介 	 163
7.4.2  印刷工艺对 PCB 的要求 	 164
7.4.3  贴片工艺对 PCB 的主要要求 	 166
7.4.4  回流焊工艺对 PCB 的主要要求	 167
7.5   波峰焊工艺技术对 PCB 的要求 	 173
7.5.1  波峰焊工艺简介 	 173
7.5.2  波峰焊工艺对 PCB 的要求 	 174
7.6   其他 PCBA 智能装联技术对 PCB 的要求 	 177
7.6.1  压接工艺及其对 PCB 的要求 	 177
7.6.2  清洗工艺及其对 PCB 的要求 	 179
7.6.3  分板工艺及其对 PCB 的要求 	 179
7.6.4  自动光学检测（AOI）及其对 PCB 的要求 	 179
7.7   大尺寸 PCB 装联工艺及其可靠性 	 180
7.7.1  大尺寸 PCB 演进趋势 	 180
7.7.2  大尺寸 PCB 加工技术瓶颈 	 181
7.7.3  大尺寸 PCBA 装联工艺要求 	 182
7.7.4  大尺寸 PCBA 板级可靠性风险 	 185
第 8 章   智能返修对 PCB 的要求 ...................................... 188
8.1   返修工艺技术简介 	 188
8.2   返修工艺对 PCB 的要求 	 188
8.2.1  涂覆层去除清理 	 188
8.2.2  烘烤预热	 190
8.2.3  烙铁加热返修 	 191
8.2.4  热风加热返修 	 192
8.2.5  红外加热返修 	 194
8.2.6  锡炉加热返修 	 194
8.2.7  热板加热返修 	 195
8.2.8  装配类返修 	 195
                           ●
第 9 章   先进 PCB 智能装联失效案例及分析........................196
9.1   化学镀镍浸金表面处理焊接失效及分析 	 196
9.1.1  化学镀镍浸金过程 	 196
9.1.2  焊接过程	 198
9.2   典型化金黑盘分析及预防	 199
9.3   非典型黑盘失效分析 	 203
9.3.1  外观检查	 203
9.3.2  可焊性测试 	 203
9.3.3  金相切片及 SEM/EDS 分析 	 204
9.3.4  光电子能谱分析 	 205
9.3.5  分析与讨论 	 206
9.4   化银失效案例及分析 	 206
9.4.1  化银失效案例 	 206
9.4.2  化学沉银失效分析方法 	 207
9.5   OSP 表面处理问题 	 213
9.5.1  印锡拉尖问题案例 	 213
9.5.2  印锡拉尖问题分析思路 	 213
9.6   PCB 硫化失效分析	 216
9.7   导电阳极丝失效原因及分析	 216
9.7.1 爬行腐蚀	 217
9.7.2  微短路	 219
9.7.3 烧板问题	 219
9.7.4  CTE 不匹配引发焊点开裂 	 220
9.8   PCB 分层 	 221
9.8.1  密集孔分层 	 221
9.8.2  混压板材界面分层 	 221
9.9   ICD 	 222
9.10   焊盘起翘	 222
9.11   印制电路板设计中的常见问题及解决方案	 223
9.11.1  焊盘结构尺寸不正确 	 223
9.11.2  微焊盘焊接技术 	 223
9.11.3  阻焊层高度对印刷质量的影响 	 224
9.11.4  焊盘尺寸一致性 	 225
9.11.5  手机板印刷的关键 	 225
9.11.6  焊接常见空洞缺陷 	 226

●                                 ●
第 10 章 先进 PCB 智能装联测试和检验要求........................ 227
10.1   材料品质要求 	 227
10.1.1  覆铜箔板	 227
10.1.2  成品板介质厚度公差 	 227
10.1.3  铜箔的主要性能 	 228
10.1.4  铜箔厚度	 228
10.1.5  表面最终镀层 / 涂覆层 	 229
10.1.6  阻焊剂	 230
10.1.7  最终的表面处理 	 230
10.1.8  蚀刻系数	 231
10.2   PCB 加工尺寸公差要求 	 231
10.2.1  外形尺寸	 231
10.2.2  厚度	 231
10.2.3  翘曲度	 231
10.2.4  拼板 V 槽尺寸及公差	 232
10.2.5  孔径公差	 232
10.2.6  孔定位公差 	 233
10.2.7  孔位对板边的精度 	 233
10.2.8  图形位置公差 	 233
10.2.9  导线公差	 234
10.3   可组装技术要求 	 234
10.3.1  SMT 焊盘尺寸 	 234
10.3.2  喷锡板导通孔的焊锡堵孔 	 235
10.3.3  导通孔开小窗设计要求 	 235
10.3.4  盘中孔	 236
10.3.5  表面处理	 236
10.4   刚性印制电路板的基本验收条件 	 238
10.4.1  验收特性分类 	 238
10.4.2  验收项目	 238
10.4.3  目视检测条件 	 239
10.5   其他补充的检验项目与要求 	 239
10.5.1  板面	 239
10.5.2  介质层	 243
10.5.3  孔	 244
10.5.4  金手指	 245
10.5.5  叠孔设计要求 	 252
10.5.6  阻焊剂	 252
10.5.7  阶梯孔、阶梯板特别要求 	 257
10.5.8  埋铜 PCB 	 258
10.5.9  嵌铜 PCB 	 259
10.5.10  局部混压	 259
10.5.11 埋空气腔	 260
10.5.12  金属基板验收要求 	 261
10.5.13  铜基使用要求 	 265
10.5.14  划痕	 265
10.5.15  板面缺陷判定 	 266
第 11 章 绿色环保 PCB 智能装联可靠性评估........................269
11.1   绿色环保 PCB 基板材料工艺 	 270
11.1.1  绿色 PCB 基板材料的特点 	 270
11.1.2  绿色 PCB 材料应用面临挑战	 271

11.2   绿色环保 PCB 测试方法及结果判定 	 271
11.2.1  无卤 PCB 基材的测试内容及标准	 271
11.2.2  无卤 PCB 的测试内容及标准	 272
11.3   绿色环保 PCB 测试结论	 272
11.3.1  介电强度	 272
11.3.2  表面电阻率 	 273
11.3.3  体积电阻率 	 273
11.3.4  吸水率	 274
11.3.5  弯曲强度	 274
11.3.6  剥离强度	 275
11.3.7  导热系数	 275
11.3.8  介电常数和介电损耗角正切 	 276
11.3.9  玻璃化转变温度（Tg） 	 276
11.3.10  热分解温度 	 277
11.3.11  Z 轴热膨胀系数和膨胀百分比	 277
11.3.12  耐裂解时间（热分层时间） 	 278
11.3.13  层压板弯曲强度 	 278
11.3.14  层压板剥离强度测试 	 278
11.3.15  层压板介质耐电强度测试 	 279
11.3.16  印制板耐潮湿绝缘电阻 	 280
11.3.17  电气化学迁移阻抗测试 	 280
11.3.18  印制板耐 CAF 测试 	 281
11.3.19  热应力冲击测试 	 281
11.3.20  印制板冷热冲击测试 	 282
11.3.21  印制电路板玻璃化转化温度 	 283
11.3.22  印制电路板回流焊测试 	 283
11.3.23  卤素含量	 284
11.3.24  绿色环保 PCB 测试结果分析	 285
11.4   绿色环保 PCBA 测试方法及结果判定	 285
11.4.1  焊接可靠性测试 	 285
11.4.2  PCBA 单板跌落冲击强度测试 	 286

11.4.3  PCBA 组装测试分析 	 287
11.5   总结 	 288
第 12 章 先进 PCB 埋置技术............................................289

12.1   埋阻技术概要 	 289
12.2   埋阻应用领域 	 290
12.3   埋阻加工工艺及流程 	 291
12.4   埋阻阻值的计算 	 291
12.5   埋容埋阻设计 	 291
12.5.1  埋容埋阻 EDA 库	 291
12.5.2  埋容、埋阻布线 	 293
12.6   埋铜	 297
12.6.1  埋铜块设计 	 297
12.6.2  埋铜块板的测试标准 	 298
12.6.3  埋铜块的制作难点 	 299
12.6.4  埋铜块制作流程设计 	 300
12.6.5  验证方案	 300
12.6.6  工艺流程	 301
12.6.7  测试	 309

第 13 章 先进高密度 PCB 技术及设计 ................................ 313
13.1   高密度互连技术 	 313
13.1.1  HDI 的定义	 313
13.1.2  HDI 的实现方式 	 313
13.1.3  HDI 技术发展趋势 	 314
13.1.4  任意层互连板制作工艺及难点分析	 314
13.1.5  组装焊接工艺 	 316
13.1.6  激光盲孔设计要求 	 317







13.2   深 V 孔技术 	 318
13.3   阶梯 PCB 技术 	 319
13.3.1  阶梯 PCB 概要 	 319
13.3.2  阶梯 PCB 设计 	 319
13.3.3  阶梯 PCB 验证方案 	 321
13.3.4  阶梯 PCB 加工 	 321
13.3.5  阶梯 PCB 印刷焊接 	 322
13.3.6  阶梯 PCB 可靠性测试 	 323
13.3.7  阶梯 PCB 翘曲解决方案 	 325
13.4   泡沫 PCB 技术 	 326
13.4.1  PMI 泡沫简介	 326
13.4.2  PMI 泡沫技术成熟度	 326
13.4.3  PMI 泡沫的特点	 326

第 14 章 先进 PCB 散热技术及设计 ...................................328

14.1   PCB 散热需求概要 	 328
14.2   PCB 散热技术发展趋势 	 329
14.2.1  3G 时代的散热方式	 329
14.2.2  4G 时代的散热方式	 330
14.2.3  5G 时代的散热方式	 330
14.3   PCB 散热方式 	 330
14.3.1  局部厚铜及工艺 	 331
14.3.2  导热材料及工艺 	 333
14.3.3  埋铜块及工艺 	 336
14.3.4  导热材料及工艺 	 339
14.3.5  铜浆塞孔工艺 	 342
14.3.6  其他散热方式及工艺 	 344
14.4   PCB 散热技术展望 	 346








第 15 章 先进封装载板 PCB 技术 ...................................... 347
15.1   载板概述 	 347
15.2   封装基板	 348
15.3   封装基板的分类 	 350
15.4   封装基板的选材要求 	 350
15.5   封装基板的特性指标要求和一般测试项目 	 352
15.5.1  测试模块设计建议 	 352
15.5.2  常见测试项目和条件参考 	 352
15.6   基板的技术发展趋势 	 353
15.7   SiP 	 353
15.8  AiP 	 354
15.8.1  AiP 概述	 354
15.8.2  AiP 技术路线常见结构方式 	 354
15.8.3  材料	 356
15.8.4  工艺	 356
15.8.5  测试	 356

前言
        当前市面上关于 PCB 制造的书籍种类繁多，但多数集中于 PCB 板厂的生产流程与制造工艺技术，鲜有著作能够系统整合终端产品的 PCB 设计、覆铜板基材与化学药水、 PCB 加工工艺及智能装联技术。本书致力于打通 PCB 产业链的上下游技术环节，助力PCB 行业的管理、研发、质量与生产人员深入理解上下游的需求与关注焦点。
本书核心内容包括：高速高频覆铜板板材的技术开发路径，PCB 关键制程物料及药水的评估方法，先进 PCB 工艺的技术方案制定、研究过程与实例分析，并说明如何从中得出有效结论。同时，本书还系统介绍了先进封装载板 PCB 的制造工艺、选材标准与发展趋势，深入解析终端产品硬件设计对 PCB 技术的核心要求，以及 PCB 在焊接组装与长期工作环境下可能出现的质量问题及其解决方案。此外，针对终端产品研发人员，本书还详述了 PCB 板材的开发流程、关键性能指标以及新工艺技术的研发进展，以帮助读者更好地掌握 PCB 工艺及其上游材料的相关知识。
通过阅读本书，终端硬件研发人员与 PCB 设计人员能够全面了解 PCB 上下游技术，从而提升设计能力，保障产品顺利实现。书中特别融入了作者在射频产品设计方面的多年经验，为射频类硬件 PCB 工程师提供了实用的设计参考。SMT 工程师可从中认识 PCB 工艺缺陷对焊接组装的影响及常见问题的应对策略，提升问题定位与解决效率。对于 PCB行业从业者，本书揭示了终端硬件工程师的设计思路、关注点，以及 PCB 工艺问题对SMT 组装、信号完整性及产品可靠性的影响，并介绍了终端对 PCB 的测试与验收要求。药水行业人员可通过本书了解终端对药水、油墨的测试评估方法与标准；覆铜板行业人员则能洞察终端在设计与选材时的技术考量，助力开发更贴合需求的板材。本书亦为覆铜板上游原材料（如铜箔、树脂、玻纤布、填料等）从业者提供指导，助其理解 5G/6G 时代高速高频板材原材料与终端产品性能的关联，进而推动新材料的布局与开发。
       在本书的编撰过程中，我们得到了中兴通讯石一逴、刘立华、钟章、卢贤军、安维、任永会、刘发举、陈红霞等同志的鼎力支持，在此向他们表示衷心的感谢。同时，也感谢各编委所在单位领导以及山东圣泉、南亚新材、广东盈骅、台光电子、生益科技、吴通电子、方正科技、深南电路、生益电子、古德电子、安徽铜冠、浙江花园等公司的唐爱云、包欣洋、何丽孝、张明鋛、陈仁喜、万媛萍、王峰、韩雪川、张恭敬、刘海峰、印大维、潘剑锋等领导的大力支持。此外，还要感谢南方科技大学、浙江大学、电子科技大学、河南科技大学、江苏大学等高校对本书的支持。特别感谢 CPCA 协会秘书长洪芳女士、覆铜板协会CCLA秘书长董榜旗、天津 SMT 协会秘书长赵国忠、覆铜板铜箔协会秘书长刘文成、江苏 SMT 协会秘书长刘刚以及王珂教授、何为教授、刘红教授、李华明教授、谷长栋教授、闫焉服教授、胡向春女士等的支持与帮助。
       由于作者水平有限，书中错误之处在所难免，我们诚挚地欢迎广大读者提出宝贵的意见和建议。如有任何建议或疑问，请通过电子邮箱 328341445@qq.com 与我们联系。

魏新启    从事PCB、电子装联和工艺可靠性的研究、开发、应用、标准起草与管理工作，熟悉从PCB板材认证、药水评估、工艺技术研发到电子产品硬件设计开发、PCBA装联焊接及整机产品制造的全过程，对PCB工艺技术、SMT设备、PBCA工艺开发、硬件PCB设计等有较深入的研究。在《电子工艺技术》、《中国覆铜板技术研讨会》、《中国高端SMT论坛学术会议》发表10多篇技术论文和演讲。2017年担任广东省科创委埋容PCB项目负责人，2020年担任广东省科技厅高速材料项目负责人，2019年担任广东省科技厅专家评委。

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