您也可以將自己選擇的任何軟件與一些常用的PCB設計軟件一起使用，例如Altium Designer，OrCAD，Autodesk EAGLE，KiCad EDA，Pads等。

但是，請始終記住，電路板應與設計人員使用PCB設計軟件創建的PCB佈局嚴格兼容。 如果您是設計師，則應將設計電路所用的PCB設計軟件版本告知合同製造商，因為它可以避免在PCB製造之前因差異而引起的問題。

設計準備就緒後，將其打印在轉印紙上。確保設計適合紙張的光亮面。

在PCB製造，PCB設計等方面也有許多PCB術語。從下一頁閱讀一些PCB術語後，您可能會對印刷電路板有更好的了解！

另請閱讀： PCB術語表（適合初學者）| PCB設計

PCB設計輸出
通常，數據以稱為擴展Gerber的文件格式（Gerber也稱為RX274x）到達，這是最常用的程序，儘管也可以使用其他格式和數據庫。

不同的PCB設計軟件可能需要使用不同的Gerber文件生成步驟，它們都對綜合的重要信息進行編碼，包括銅跟踪層，鑽孔圖，組件符號和其他參數。

將PCB的設計版圖輸入Gerber Extended軟件後，將檢查設計的所有不同方面，以確保沒有錯誤。

經過全面檢查後，完成的PCB設計將送至PCB製造廠進行生產。到達後，製造商會對設計進行第二次檢查，稱為製造設計（DFM）檢查，以確保：
●PCB設計可製造

●PCB設計滿足製造過程中最小公差的要求

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相關閱讀： 什麼是印刷電路板（PCB）| 所有你必須知道的

STEP 2：PCB文件繪圖-PCB設計的膠片生成

一旦確定了PCB設計，下一步就是打印它。這通常在溫度和濕度受控的暗室中進行。通過在每張膠片上打出精確的定位孔來對齊PCB照相膠片的不同層。製作該膠片是為了幫助創建銅質路徑的圖形。

提示： 作為PCB設計人員，在輸出PCB原理圖文件後，請不要忘記提醒製造商進行DFM檢查

在PCB打印中通常使用一種稱為激光照相繪圖儀的特殊打印機，儘管它是激光打印機，但不是標準的Laserjet打印機。

但是對於小型化和技術進步而言，這種拍攝過程已不再足夠。 它在某些方面已經過時了。

現在，許多著名的製造商正在通過使用直接在乾膠片上成像的特殊激光直接成像（LDI）設備來減少或消除膠片的使用。借助令人難以置信的LDI精確印刷技術，可以提供印刷電路板設計的高度精細的薄膜，並且降低了成本。

激光繪圖儀獲取板數據並將其轉換為像素圖像，然後激光將其寫入膠片上，曝光的膠片將自動顯影並卸載給操作員。

最終產品將得到帶有黑色油墨的PCB負片的塑料片。對於PCB的內層，黑色墨水代表PCB的導電銅部分。圖像的其余清晰部分錶示不導電材料的區域。外層遵循相反的圖案：清除銅層，但黑色是指將被蝕刻掉的區域。繪圖儀自動沖洗膠片，並牢固地存放膠片，以防止不必要的接觸。

PCB和阻焊層的每一層都有自己的透明黑色薄膜片。一共兩層的PCB總共需要四張紙：兩層用於多層，兩層用於阻焊層。重要的是，所有電影必須彼此完美地對應。當和諧地使用時，它們會繪製出PCB對準圖。

為了實現所有膠片的完美對準，應在所有膠片上打上定位孔。孔的精確度可通過調節膠片所在的工作台來實現。當工作台的微小校準導致最佳匹配時，就打孔。這些孔將在成像過程的下一步中裝入定位銷。

另請閱讀： 通孔與表面貼裝有什麼區別？

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步驟3：內層成像傳輸-打印內層

此步驟僅適用於兩層以上的電路板。簡單的兩層板可跳過鑽孔。多層板需要更多步驟。

上一步中的電影創作旨在繪製出銅路徑的圖形。現在是時候將膠片上的圖形打印到銅箔上了。

第一步是清潔銅。
在PCB施工中，清潔度至關重要。清潔銅側層壓板，然後將其送入淨化環境。始終牢記確保沒有灰塵落在表面上，否則可能會導致成品PCB短路或斷路。

清潔面板接收稱為光致抗蝕劑的光敏膜層。打印機使用強大的紫外線燈，該紫外線燈可以使光致抗蝕劑通過透明膜硬化，從而確定銅圖案。

這確保了從照相膠片到光致抗蝕劑的精確匹配。
操作員將第一張薄膜裝載到銷釘上，然後將塗覆的面板裝載到第二張薄膜上。打印機底座上的定位銷與照相工具和麵板上的孔相匹配，以確保頂層和底層精確對齊。

薄膜和紙板排成一行，並接收一束紫外線。光線穿過薄膜的透明部分，使下面的銅上的光致抗蝕劑硬化。 繪圖儀的黑色墨水可防止光線到達不適合硬化的區域，因此將其清除。

在黑色區域下，電阻仍未變硬。潔淨室使用黃色照明，因為光刻膠對紫外線敏感。

板準備好後，用鹼性溶液洗滌，以除去任何未硬化的光致抗蝕劑。最後的壓力清洗將去除表面上殘留的任何其他東西。然後將板乾燥。

產品出現時，電阻會正確覆蓋要保留在最終形式中的銅區域。技術人員檢查電路板，以確保在此階段沒有錯誤發生。此時存在的所有抗蝕劑表示將在成品PCB中露出的銅。

另請閱讀： PCB設計| PCB製造工藝流程圖，PPT和PDF

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步驟4：銅蝕刻-移除不需要的銅
在PCB製造中，蝕刻是從電路板上去除不需要的銅（Cu）的過程。多餘的銅只不過是從板上移除的非電路銅。結果，實現了期望的電路圖案。在此過程中，從板上移除了基礎銅或起始銅。

去除未硬化的光致抗蝕劑，然後硬化的抗蝕劑保護所需的銅，電路板進行不希望有的銅去除。 我們使用酸性蝕刻劑沖洗掉多餘的銅。同時，我們希望保留的銅仍被光致抗蝕劑層完全覆蓋。

在蝕刻過程之前，設計人員所需的電路圖像通過稱為光刻的過程轉移到PCB上。這形成了決定必須除去銅的哪一部分的藍圖。

PCB製造商通常採用濕法蝕刻工藝。在濕蝕刻中，不需要的材料在浸入化學溶液中時會溶解。

濕法蝕刻有兩種方法：

● 酸性蝕刻（氯化鐵和氯化銅）。
● 鹼性蝕刻（氨水）

酸性方法用於蝕刻PCB的內層。該方法涉及化學溶劑，例如 氯化鐵（FeCl3） OR 氯化銅（CuCl2）.

鹼性方法用於蝕刻PCB的外層。在這裡，所使用的化學物質是 氯化銅（CuCl2 Castle，2H2O） + 鹽酸鹽（HCl） + 過氧化氫（H2O2） + 水（H2O）組成。 鹼法是一個快速的過程，並且有點昂貴。

在蝕刻過程中要考慮的重要參數是面板移動的速度，化學藥品的噴射以及要蝕刻掉的銅量。整個過程在輸送式高壓霧化室中進行。

對過程進行仔細控制，以確保完成的導體寬度完全符合設計要求。但是設計人員應注意，較厚的銅箔需要在走線之間留出更大的空間。操作人員仔細檢查所有不需要的銅已被蝕刻掉

一旦去除了不需要的銅，就對板進行剝離處理，從板上去除錫或錫/貧金或光致抗蝕劑。

現在，借助化學溶液去除了不需要的銅。該解決方案將去除多餘的銅，而不會損害硬化的光刻膠。

另請閱讀： 如何回收廢印刷電路板？ | 你應該知道的事情

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STEP 5：層對齊-將層層壓在一起
再加上薄薄的銅箔層覆蓋板頂面和底面的外表面，將成對的層堆疊在一起以形成PCB“三明治”。為了促進各層之間的粘合，每對層之間將插入一片“預浸料”。預浸料是一種浸漬有環氧樹脂的玻璃纖維材料，在層壓過程中的熱量和壓力下會熔化。隨著預浸料的冷卻，它將把層對粘合在一起。

為了生產多層PCB，使用液壓機在高溫和高壓下將交替注入環氧樹脂的玻璃纖維片（稱為預浸料）和導電芯材層壓在一起。壓力和熱量使預浸料熔化並結合在一起。冷卻後，所得材料將採用與雙面PCB相同的製造工藝。以下是以4層PCB為例的層壓工藝的更多詳細信息：

對於成品厚度為4英寸的0.062層PCB， 我們通常從4英寸厚的覆銅FR0.040芯材料開始。芯層已經通過內層成像處理，但是現在需要預浸料和外層銅層。預浸料被稱為“ B階”玻璃纖維。在施加熱量和壓力之前，它不是剛性的。因此，允許其在固化時流動並將銅層結合在一起。銅是非常薄的箔，通常為0.5盎司。（0.0007英寸）或1盎司（0.0014英寸）厚，即添加到預浸料的外部。然後將疊層放置在兩個厚鋼板之間，並放入層壓壓機中（壓機週期因各種因素而變化，包括材料類型和厚度）。例如，通常用於許多零件的170Tg FR4材料在375°F下以150 PSI的壓力壓制300分鐘。冷卻後，材料就可以繼續進行下一個過程了。

組合板在一起 在此階段，需要在細節上多加註意，以保持電路在不同層上的正確對齊。堆疊完成後，將夾層進行層壓，層壓過程中的熱量和壓力會將這些層融合在一起，成為一塊電路板。

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步驟6： 鑽孔-用於安裝組件
通孔，安裝孔和其他孔 在PCB上鑽孔（通常是在面板堆疊中，具體取決於鑽孔的深度）。準確和乾淨的孔壁至關重要，而精密的光學系統可提供這一點。

為了找到鑽探目標的位置，X射線定位器可以識別適當的鑽探目標點。然後，在適當的定位孔上打孔，以固定用於一系列更特定孔的堆棧。

鑽孔之前，技術人員會在鑽孔目標下方放置一塊緩衝材料板，以確保形成乾淨的鑽孔。出口材料可防止對鑽頭出口的任何不必要的撕裂。

一台計算機控制鑽頭的每個微小運動-決定機器性能的產品自然會依賴於計算機。這台計算機驅動的機器使用原始設計中的鑽孔文件來確定要鑽的適當位置。

鑽頭使用氣動主軸，轉速為150,000 rpm。以這種速度，您可能會認為鑽孔是瞬間完成的，但是有很多孔要鑽。一個普通的PCB包含一百多個完整點。在鑽孔過程中，每個鑽頭都需要自己的特殊時刻，因此需要時間。之後，這些孔將容納PCB的過孔和機械安裝孔。這些零件的最終固定是在電鍍之後進行的。

鑽孔後，將使用化學和機械工藝對其進行清潔，以去除鑽孔造成的樹脂污跡和碎屑。然後，在板上的整個裸露表面（包括孔的內部）都用化學方法覆蓋一層薄薄的銅層。這將創建一個金屬基底，用於在下一步中將其他銅電鍍到孔中和表面上。

鑽孔完成後，襯在生產面板邊緣的額外銅將通過仿形工具去除。

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步驟7：自動光學檢查（僅多層PCB）
層壓後，不可能找出內層中的錯誤。因此，在粘合和層壓之前，對面板進行自動光學檢查。機器使用激光傳感器掃描圖層，並將其與原始Gerber文件進行比較以列出差異（如果有）。

所有層清潔並準備就緒後，需要檢查它們是否對齊。 內層和外層都將在先前鑽的孔的幫助下排成一行。 光學打孔機在孔上鑽一個針，以保持層對齊。此後，檢查過程開始以確保沒有缺陷。

在將多層層壓在一起之前，使用自動光學檢查（AOI）來檢查多層PCB的各層。光學器件通過將面板上的實際圖像與PCB設計數據進行比較來檢查這些層。多餘的銅或缺少銅的任何差異都可能導致短路或開路。一旦內層層壓在一起，製造商就可以發現可能預防問題的任何缺陷。正如您可能想像的那樣，與將層層壓在一起之後相比，更容易糾正在此階段發現的短路或開路。實際上，如果在此階段未發現開路或短路，則可能直到製造過程結束，電氣測試期間為時已晚，才發現它。

在圖層圖像處理期間發生的最常見事件是導致短或開放相關問題的：

●圖像曝光不正確，導致功能部件尺寸的增加/減小。
●較差的干膜無法粘附，可能會在蝕刻的圖案上產生划痕，割傷或針孔。
●銅是 蝕刻不足，留下多餘的銅或導致特徵尺寸增大或短路。
●銅是 刻蝕過度，刪除必要的銅特徵，從而減小特徵尺寸或減少切口。

最終，AOI是製造過程中的重要組成部分，有助於確保PCB的準確性，質量和按時交貨。

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STEP 8：氧化物（僅多層PCB）

氧化物（視工藝而定，稱為黑色氧化物或棕色氧化物）是層壓前多層PCB的內層的化學處理，用於增加包層銅的粗糙度以提高層壓板的結合強度。一旦製造過程完成，此過程有助於防止分層或基材層之間的任何分離或層壓材料與導電箔之間的分離。

STEP 9：外層蝕刻和最終剝離

光刻膠剝離

一旦面板被電鍍，光致抗蝕劑就變得不合需要並且需要從面板上剝離。這是在一個 橫向過程 含有純鹼溶液，可有效去除光刻膠，使面板的基礎銅露出，以便在隨後的蝕刻過程中去除。

最終蝕刻
在此階段中，錫保護著理想的銅。除去不需要的裸露的銅和其餘抗蝕劑層下面的銅。在這種蝕刻中 我們使用氨蝕刻劑來蝕刻掉不需要的銅。同時，在此階段，錫確保了所需的銅。

在此階段，合法地建立了導電區域和連接。

剝錫
在蝕刻後的過程中，PCB上的銅被抗蝕劑即錫覆蓋，不再需要。所以， 我們先將其剝離，然後再繼續操作。 您可以使用濃硝酸去除錫。硝酸對去除錫非常有效，並且不會損壞錫金屬下方的銅電路走線。因此，現在您在PCB上具有清晰的銅輪廓。

一旦在面板上完成電鍍，乾膜就會抵抗殘留的殘留物，需要清除下方的銅。現在，面板將執行剝離蝕刻帶（SES）流程。剝去面板上的抗蝕劑，然後刻蝕掉已暴露但未被錫覆蓋的銅，以便僅保留走線和孔周圍的焊盤以及其他銅圖案。從鍍錫板上除去乾膜，然後蝕刻掉裸露的銅（不受錫保護），留下所需的電路圖案。至此，電路板的基本電路完成。

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STEP 10：阻焊膜，絲印和表面處理
為了在組裝過程中保護電路板，使用類似於光致抗蝕劑的UV曝光工藝來塗覆阻焊材料。該阻焊膜將 覆蓋電路板的整個表面，除了要焊接的金屬焊盤和功能部件。 除了阻焊層外，組件參考標記和其他電路板標記也絲網印刷在電路板上。通過在烤箱中烘烤電路板，阻焊膜和絲網印刷油墨都可以固化。

電路板還將在其裸露的金屬表面上進行表面處理。這有助於保護裸露的金屬，並有助於組裝過程中的焊接操作。表面光潔度的一個示例是 熱空氣焊料調平（HASL）。 首先在板上塗上助焊劑以準備用於焊料，然後將其浸入熔融焊料浴中。將板從焊錫槽中取出後， 高壓熱風 從孔中去除多餘的焊料，並平滑表面金屬上的焊料。

阻焊膜應用

在電路板的兩面都塗有阻焊劑，但在此之前要用環氧阻焊劑油墨覆蓋面板。板上接收的紫外線會穿過阻焊層。被覆蓋的部分保持未硬化狀態，並且將被去除。

最後，將電路板放入烤箱中以固化阻焊層。

選擇綠色作為標準阻焊膜顏色，因為它不會使眼睛疲勞。在機器可以在製造和組裝過程中檢查PCB之前，所有操作都是手工檢查。技術人員用來檢查電路板的頂燈不會在綠色阻焊膜上反射，因此最適合他們的眼睛。

術語（絲印）

絲網印刷或配置文件是在PCB上打印所有關鍵信息的過程，例如製造商ID，公司名稱組件編號，調試點。這在維修和修理時很有用。

這是至關重要的步驟，因為在此過程中，關鍵信息被印在板上。完成後，木板將通過最後的塗覆和固化階段。絲網印刷是打印可讀的識別數據，例如零件號，1針定位器和其他標記。這些可以用噴墨打印機打印。

這也是 最先進的PCB製造工藝。幾乎完成的電路板會打印出易於閱讀的字母，通常用於標識組件，測試點，PCB和PCBA零件編號，警告符號，公司徽標，日期代碼和製造商標記。

PCB最終進入最後的塗層和固化階段。

金或銀表面處理

PCB鍍有金或銀，以增加板的可焊性，這將增加焊劑的結合力。

在此過程中，每個表面光潔度的應用可能會略有不同，但是涉及將面板浸入化學浴中，以塗覆具有所需光潔度的任何裸露的銅。

用於製造PCB的最終化學過程是施加表面光潔度。儘管阻焊層覆蓋了大部分電路，但其表面處理旨在防止殘留的裸露銅氧化。這很重要，因為 氧化的銅不能焊接。 有許多不同的表面處理可以應用於電路板。最常見的是熱空氣焊接水平（HASL），有鉛和無鉛兩種。但是，根據PCB的規格，應用或組裝工藝，合適的表面處理可以包括化學鎳浸金（ENIG），軟金，硬金，浸銀，浸錫，有機可焊性防腐劑（OSP）等。

然後在PCB上鍍金，銀或無鉛HASL或熱風焊料整平劑。這樣做是為了能夠將組件焊接到所形成的焊盤上並保護銅。

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STEP 12：電氣測試-飛針測試
作為檢測的最終預防措施，技術人員將對電路板進行功能測試。此時，他們使用自動化程序來確認PCB的功能及其與原始設計的一致性。

通常，電氣測試的高級版本稱為 飛針測試 電氣測試將使用移動探針來測試裸露的電路板上每個網絡的電氣性能。

電路板將測試到網表，網表可以由客戶提供其數據文件，也可以由PCB製造商根據客戶數據文件創建。測試儀使用多個移動臂或探針來接觸銅電路上的斑點，並在它們之間發送電信號。

任何短褲或短褲都會被識別，使操作員可以進行維修或將PCB視為有缺陷的廢棄。根據設計的複雜性和測試點的數量，電氣測試可能需要幾秒鐘到幾個小時才能完成。

而且，根據各種因素，例如設計的複雜性，層數和組件風險因素，一些客戶選擇放棄電氣測試以節省一些時間和成本。對於簡單的雙面PCB來說，這可能沒什麼大不了的，但事情可能不會出錯，但是無論複雜性如何，我們始終建議對多層設計進行電氣測試。（提示：除了提供設計文件和製造說明外，還為製造商提供“網表”是防止發生意外錯誤的一種方法。）

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STEP 13： 製作- 分析和V評分

PCB面板完成電氣測試後，即可準備將各個板與面板分離。此過程由CNC機器或路由器執行，將每塊電路板從面板中佈線到所需的所需形狀和尺寸。通常使用的router鉋機鑽頭的尺寸為0.030-0.093，為加快此過程，可以將多塊面板堆疊成兩層或三層高，具體取決於每個面板的整體厚度。在此過程中，CNC機床還能夠使用各種不同的銑刨頭尺寸來製造槽，倒角和斜邊。

路由過程是 銑削過程，其中使用銑削刀頭切割所需板輪廓的輪廓。 面板是“固定和堆疊”，就像之前在“鑽取”過程中所做的那樣。通常的堆棧是1到4個面板。

要對PCB進行輪廓分析並將其從生產面板中切出，我們需要切割，即從原始面板切出不同的板。該方法要么以使用刻槽機或V形槽為中心，要么在板子邊緣沿板的邊緣留出小片，而V形槽則沿板子的兩側切割對角線通道。兩種方式都可以使電路板輕鬆地從面板彈出。

代替佈線單個小板，可以將PCB佈線為包含多個帶有標籤或刻痕線的板的陣列。這使得同時進行多塊板的組裝更加容易，同時使組裝人員在組裝完成後可以將各個板分開。

最後，將檢查板的清潔度，鋒利邊緣，毛刺等，並根據需要進行清潔。

STEP 14：顯微切片-額外的步驟

微型切片（也稱為橫截面）是PCB製造過程中的可選步驟，但它是用於驗證PCB內部結構以進行驗證和故障分析的一種有價值的工具。為了製作用於材料的微觀檢查的樣本，將PCB的橫截面切開，並放入柔軟的丙烯酸樹脂中，該丙烯酸樹脂會以冰球的形狀在其周圍變硬。 然後將切片拋光並在顯微鏡下觀察。 可以通過檢查許多細節來進行詳細檢查，例如鍍層厚度，鑽頭質量和內部互連的質量。

STEP 15：最終檢查-PCB質量控制

在該過程的最後一步，檢查員應對每個PCB進行最後的仔細檢查。目視檢查PCB是否符合驗收標準。使用手動外觀檢查和AVI –將PCB與Gerber進行比較，並且比人眼檢查速度更快，但仍需要人工驗證。所有訂單也都經過全面檢查，包括尺寸，可焊性等 確保產品符合我們客戶的標準，並且在打包運輸之前，會對船上一批貨物進行100％質量審核。

然後，檢查員將評估PCB，以確保它們滿足客戶的要求以及行業指導文件中概述的標準：

●IPC-A-600 –印刷板的可接受性，它定義了PCB接受的行業範圍內的質量標準。
● IPC-6012 –剛性板的資格和性能規範，確定了剛性板的類型並描述了在製造過程中要滿足的三種性能等級的板– 1級，2級和3級的要求。

1類PCB的使用壽命有限，並且要求僅是最終用途產品（例如車庫門開啟器）的功能。
如果希望獲得持續的性能，延長的壽命和不間斷的服務，而並非關鍵的（例如PC主板），則使用2級PCB。

第3類PCB包括最終用途，在這些用途中，持續的高性能或按需提供的性能至關重要，不能容忍失敗，並且產品必須在需要時發揮作用（例如，飛行控製或國防系統）。

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步驟16：包裝-滿足您的需求
使用符合標準包裝要求的材料包裹木板，然後在裝箱之前，使用要求的運輸方式進行運輸。

正如您可能猜到的，等級越高，PCB越昂貴。通常，類別之間的差異是通過要求更嚴格的公差和控制來實現的，從而使產品更加可靠。

不論指定的類別如何，都使用針規檢查孔的大小，目視檢查阻焊層和圖例的整體外觀，檢查阻焊層以查看焊盤上是否有任何滲入，以及表面的質量和覆蓋範圍完成檢查。

IPC檢驗指南及其與PCB設計的關係對PCB設計人員熟悉非常重要，訂購和製造過程也至關重要。

並非所有PCB都是平等的，理解這些準則將有助於確保生產的產品滿足您對美學和性能的期望。

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