什么是 Pcb 制造？Pcb 制造流程分步指南

印刷电路板制作是制作裸板的过程，裸板将作为印刷电路板组装的基础。慎重选择印刷电路板制作承包商至关重要，因为即使是微小的错误也可能导致整个电路板毫无用处。设计团队与制造商之间的有效沟通至关重要，尤其是在制造环节越来越多地转移到海外的情况下。

在本篇文章中，我们将深入探讨有关 PCB 制作流程的所有知识。我们将介绍预加工、PCB 制作全过程，以及在选择 PCB 制作公司时应牢记的重要注意事项。

什么是 PCB 制作

PCB 制作是根据 PCB 设计包中提供的规格，将电路板设计转化为物理结构的过程。它涉及一系列步骤和技术，以生产出功能完善的印刷电路板。

PCB 制作是 PCB 开发过程中的关键步骤。它将设计转化为可与电子元件组装在一起的物理电路板，以创建一个功能性电子设备。制作过程的质量直接影响到印刷电路板的可靠性。它确保印刷电路板符合所需的规格，并提供最佳的电气性能、信号传输和耐用性。

PCB 制作只是整个 PCB 制造流程的一部分。印刷电路板组装是印刷电路板制作之后的一个单独步骤，它涉及将元件安装到电路板上，使其发挥作用。PCB 制作的重点是创建电路板的物理结构。

印刷电路板制作与印刷电路板组装流程有何区别

电路板制作和电路板组装是电路板制造过程中的两个关键步骤。

印刷电路板制造

PCB 制作是将电路板设计转化为物理电路板结构。这就像绘制城市蓝图，包括道路、街道和分区。在此过程中，设计通过蚀刻或印刷等各种技术转移到电路板上。这样做的目的是为电子元件的安装打下坚实可靠的基础。

PCB 组装

PCB 组装是将元件实际安装到制造好的电路板上，使其发挥作用的过程。这就像在城市中建造建筑物一样。在这个过程中，电阻器、电容器和微型芯片等电子元件被焊接到电路板上。这些元件相互配合，形成所需的电子电路。电路板组装使电路板栩栩如生，并实现其预期功能。

印刷电路板组装是一个精细的过程，需要精确度和专业知识。必须准确放置元件并正确焊接，以确保可靠和高性能的印刷电路板。

区别

印刷电路板制作侧重于创建电路板的物理结构，而印刷电路板组装则涉及添加电子元件，使电路板投入运行。这两道工序缺一不可，齐头并进才能制作出功能齐全、性能可靠的印刷电路板。

电路板制作过程之前

制作印刷电路板需要注意细节。在开始制作之前，必须完成几个重要步骤，以确保电路板制作成功。让我们来详细了解一下这些步骤：

对电路进行全面的工程审查

在开始 PCB 制作流程之前，对电路进行彻底的工程审查至关重要。这种审查包括仔细检查设计，以确定任何潜在的问题或需要改进的地方。通过审查，您可以及早发现任何错误或不一致之处，从而节省时间和资源。

同步原理图和布局数据库

为避免任何差异或错位，同步原理图和布局数据库至关重要。这一步骤可确保设计在电路板的原理图和物理布局图中都得到准确体现。通过同步这些数据库，可以避免制作过程中可能出现的任何不一致。

执行完整的电路仿真、信号完整性和电源完整性分析

为确保印刷电路板的功能性和可靠性，必须进行全面的电路仿真、信号完整性和电源完整性分析。这些分析有助于发现电路设计中的任何潜在问题，如信号干扰或电源分配问题。在制造前解决这些问题，可以避免昂贵的返工或日后的故障排除。

验证 PCB 设计规则和限制

在开始制造流程之前，必须验证 PCB 设计是否符合规定的设计规则和限制。这一步骤可确保设计符合规定的制造标准和准则。通过验证这些规则和限制，可以防止在制造过程中可能出现的任何制造问题或质量问题。

审查材料清单和制造设计规则

最后，必须审查材料清单（BOM）和制造设计（DFM）规则。BOM 包括 PCB 组装所需的所有元件和材料清单，而 DFM 规则则概述了制造准则和规格。通过审查这些文件，您可以确保 BOM 准确、完整，并且设计符合 DFM 规则。

如何制造 PCB

印刷电路板制作涉及多个步骤，以确保制作出高质量、功能性强的印刷电路板。这是一个复杂而错综复杂的过程，需要专业知识和对细节的关注。每个步骤都对确保最终印刷电路板的质量和可靠性起着至关重要的作用。通过了解印刷电路板制造的工作原理，工程师和设计师可以在设计和制造过程中做出明智的决定，从而制造出性能更好的电子设备。

印刷电路板的制作过程可分为以下几个步骤：

想象所需的布局

第一步是将所需的布局成像到覆铜板上。具体做法是使用专用软件创建设计布局，然后使用成像技术，通过一种称为光致抗蚀剂的感光材料将布局转移到铜表面。印刷电路板的设计被打印到薄膜上，然后用薄膜将光刻胶暴露在紫外线（UV）下。受光区域变硬，而未受光区域保持柔软。

蚀刻或去除多余的铜

在铜表面绘制出所需的布局图像后，下一步就是去除多余的铜，以显示所需的线路和焊盘，这就是蚀刻。蚀刻可去除电路板内层和表层多余的铜，以显示所需的迹线和焊盘。受硬化光刻胶保护的区域保持完整，而暴露在外的铜则被蚀刻液溶解。

创建 PCB 层叠加

去除多余的铜后，我们通过在高温下层压（加热和加压）电路板材料来制作 PCB 层叠。这包括对电路板材料进行加压和加热，以形成具有所需层数的坚固结构。这可确保印刷电路板各层的正确排列和粘合。

钻孔

层叠后，在印刷电路板上钻孔，以容纳安装孔、通孔引脚和通孔。这些孔可用于放置元件和实现层间互连。钻好的孔通常会镀上导电材料，以确保电气连续性。

电镀

下一步是电镀。印刷电路板沉积在电镀槽中，在裸露的铜表面和钻孔上沉积一层薄薄的金属，通常是铜。这种电镀工艺可增强导电性，确保可靠的连接。电镀铜还能增加铜线的厚度或形成电镀通孔。 

焊接掩模

在 PCB 上使用阻焊层是为了保护铜线，防止在组装过程中出现焊桥。阻焊层的颜色通常为绿色，但也可以是其他颜色，如红色、蓝色或黑色。

丝网印刷

丝网印刷是在印刷电路板表面添加元件标签、徽标和其他标记的过程。这一步骤有助于在组装和故障排除过程中进行元件放置和识别。

表面处理

印刷电路板制造的最后一步是对印刷电路板的裸露铜区进行表面处理。表面处理可保护铜区，便于在组装过程中进行焊接，防止氧化并提高电路板的耐用性。 

常见的表面处理包括 HASL（热风焊锡整平）、ENIG（无电解镍浸金）和 OSP（有机可焊性防腐剂）。

印刷电路板制造流程完成后，成品电路板要经过检验和测试，以确保其在组装或装运前的功能性。自动测试设备用于识别任何可能影响 PCB 性能的短路或缺陷。

如何实施有效的印刷电路板制造流程

在印刷电路板制造过程中，设计和制造通常由不同的实体负责。在大多数情况下，合同制造商（CM）根据原始设备制造商（OEM）的设计制造印刷电路板。为确保流程顺利有效，这些小组之间的合作至关重要。这种合作包括讨论组件、设计注意事项、文件格式和电路板材料。

组件

为了简化制造流程，设计者应就部件的供应情况与制造者进行协商。理想的情况是，制造厂商能随时提供设计所需的所有部件。但是，如果缺少某些部件，设计者和制造者必须共同努力，找到一个折衷方案，在不影响最低设计规格的前提下加快制造速度。

制造设计 (DFM) 注意事项

制造设计（DFM）是需要考虑的一个重要方面。DFM 主要关注设计在制造过程的各个阶段中的进展情况。通常情况下，制造者（通常是 CM）会为其工厂提供一套 DFM 指南。原始设备制造商可在设计阶段参考这些指南。通过将这些准则纳入 PCB 设计，设计人员可以确保设计与制造厂商的生产流程相兼容。

文件格式

原始设备制造商和 CM 之间的有效沟通对于确保按照原始设备制造商的设计规范准确制造 PCB 至关重要。双方必须使用相同的文件格式进行设计。这种做法有助于防止文件在不同格式之间转换时出现错误或丢失信息。

电路板材料

原始设备制造商在设计印刷电路板时使用的材料可能比 CM 预计的更昂贵。因此，双方就所用材料达成一致至关重要。所选材料不仅要满足印刷电路板设计的要求，而且要对最终购买者而言具有成本效益。

遵循这些准则，促进原始设备制造商和 CM 之间的合作，就能实施有效的印刷电路板制造流程。这种合作可确保设计与制造工艺相匹配，元件随时可用，最终产品符合预期规格，同时保持成本效益。

印刷电路板制作工艺为何重要

印刷电路板制造非常重要，因为它直接影响到印刷电路板（PCB）的可制造性、成品率、可靠性以及 PCB 的整体性能。制作过程中的设计选择会对印刷电路板最终产品的整体性能和功能产生重大影响。

可制造性

印刷电路板制造的一个重要方面是可制造性。设计决策，如表面元件之间的间隙、选择具有适当热膨胀系数（CTE）的材料以及适当的面板化设计，对于确保电路板无需重新设计即可制造至关重要。 

如果在设计阶段未能做出适当的制造规格决定，就会在制造过程中出现问题。

收益率

印刷电路板的良品率是受制造工艺影响的另一个重要因素。如果指定的参数超出了合同制造商设备的公差范围，就会导致更多的电路板无法使用。 

通过了解制造工艺并做出明智的设计选择，可以优化成品率，减少浪费并提高整体效率。

可靠性

可靠性也是一个重要的考虑因素。根据预期用途，印刷电路板要按照 IPC-6011 中列出的特定参数进行分类，因为这对达到所需的性能可靠性水平至关重要。如果达不到必要的分类水平，就会导致操作不稳定或电路板过早失效。

总体绩效

印刷电路板制造对电子设备的整体耐用性和效率也起着至关重要的作用。制作过程包括选择能承受各种环境条件的适当材料和制造技术，确保电子设备能在不同环境下可靠运行，而不会过早出现故障或失灵。

了解印刷电路板的制造过程至关重要，因为在这一阶段做出的设计选择会对整个印刷电路板的开发、生产和运行周期产生重大影响。将制造知识纳入设计决策，有助于避免不必要的时间延误、额外的制造成本和性能问题。可以利用基于合同制造商能力的制造设计（DFM）规则和指南，确保获得最佳结果。