電子界的「千層糕」

本文閱讀時間約為：3分鐘

筆者最近在看 iPhone X 拆解圖解的時候，不禁讚歎蘋果主板的版圖設計工程師功力之高超，成千上萬個電子元器件整齊地集合在如此狹小的空間里，對比 iPhone 8 的主板，iPhone X 的主板顯得小巧了許多。

會不會有這樣的疑問，數量眾多的元器件如何連接起來構成一個整體？

當然靠的是底下這塊 PCB 板，元器件連接通過電路板 PCB 布置金屬線連接，它既有連接所有元器件的功能，也是所有元器件的載體。

那麼問題來了，這麼小的主板面積，怎麼走線？

多層電路板就應運而生了，大家都知道芒果千層糕或者榴槤千層糕吧，跟這個有點類似，將電路板一層一層疊起來，把線路做在裡面。原理說起來簡單，但做起來卻非常複雜。

多層電路板一般為偶數層，常見的有 4 層或者 8 層，更有複雜的 12 層或者更多層。由於中間層只能做線路層，所以 4 層以上的電路板製作原理跟 4 層差不多，下面簡單地說一下這個電子界的「千層糕」是怎麼做的。

普通的電路板有單面板和雙面板，像早期的內存條，如 DDR1 和 DDR2 ，由於半導體工藝的限制，單顆內存顆粒的容量較小故而需要使用多顆內存顆粒以達到需求容量，多數採用的是雙面板，兩面都布滿元器件。

隨著半導體工藝的進步，單顆內存顆粒容量增大，現在的內存普遍使用單面板，只有一面布置元器件，另外一面用來布線。

所以 4 層電路板就可以用兩塊單面板組合而成，中間兩層走線，前後兩層布置元器件。

具體的工藝流程就不詳細說了，主要的流程列一下大家看看就好。

1 激光光繪與 PCB 模版製備（分別為 1 層圖形轉移模版，內層地層孔位置模版，內層電源層孔位置模版，4 層圖形轉移模版，1，2，3，4 層去孔焊盤刻蝕模版）

2 內層圖形轉移

3 鑽孔與過孔金屬化

4 層壓

5 外層孔圖形轉移（採用外層圖形模版）

6 鑽全通孔與過孔金屬化

7 把不要的兩層外層金屬孔刻蝕掉（採用外層去孔焊盤刻蝕模版）

8 綠油，將綠油菲林的圖形轉移到板上，起到保護線路和阻止焊接零件時線路上錫的作用。（也就是為啥大家看到的電路板大多數是綠色的原因）

製作工藝裡面最重要的兩個部分是模版與過孔，模版決定了線路的走向和元器件的排布。

過孔決定了各層線路之間的連接。若是多層板，還有穿孔，埋孔，過孔，這些就另述了。給大家看看 iPhone X 主板上的過孔，上下兩層的線路就依靠它來進行連接。

由於要考慮各層之間的連接，所以電路板的層數越多，工藝越複雜。也不是說 8 層電路板就一定有 8 層的線路，有時候為了增加板子的強度還會加上空層。

筆者還記得之前買主板顯卡的時候，就碰到帶有「多層板」宣傳字樣的產品，當時還為此研究了一番。現在買東西很少會這樣做了，還真是懷念當初那段搞機的時光，能鑽研出不少東西。