線路板（Printed Circuit Board，簡稱 PCB）是電子設(shè)備中不可或缺的基礎(chǔ)組件，它通過導(dǎo)電路徑將不同的電子元件連接起來，實(shí)現(xiàn)電氣功能。PCB 的制作過程較為復(fù)雜，但理解其每個(gè)步驟對設(shè)計(jì)師和工程師來說至關(guān)重要。下面是 線路板制作流程 中不可不知的關(guān)鍵步驟：

1. PCB設(shè)計(jì)

原理圖設(shè)計(jì)：首先，設(shè)計(jì)師需要根據(jù)電路需求繪制電路原理圖（Schematic），該圖展示了所有元件以及它們之間的電氣連接關(guān)系。

PCB布局與布線：在原理圖完成后，設(shè)計(jì)師使用專門的軟件（如 Altium Designer、Eagle、KiCad 等）進(jìn)行 PCB 布局（Placement）和布線（Routing）。這一步驟決定了每個(gè)元件在電路板上的位置以及信號傳輸?shù)穆窂健?/p>

2. 生成生產(chǎn)文件

Gerber 文件：PCB 設(shè)計(jì)完成后，設(shè)計(jì)文件需要轉(zhuǎn)換為適合生產(chǎn)的格式。常見的是 Gerber 文件，它描述了 PCB 的各層圖形信息，包括銅層、鉆孔、絲印層、阻焊層等。

鉆孔信息：鉆孔是 PCB 上用來安裝元件引腳的孔，鉆孔的大小、位置等信息也需要提供。

BOM（物料清單）：生成物料清單，列出所有使用的元件、型號及數(shù)量。

3. 板材選擇

選擇合適的基材：PCB 通常使用 FR4（玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂）作為基板，但在一些特殊應(yīng)用中，可能會使用其他材料（如鋁基板、陶瓷等）。選擇的基材決定了電路板的耐溫性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣性等特性。

4. 印刷電路板制造

這一階段包括一系列的化學(xué)和機(jī)械工藝步驟：

銅箔覆層：將銅箔層覆蓋到 PCB 基材的表面。這層銅箔將用于構(gòu)成電路的導(dǎo)電路徑。

圖形轉(zhuǎn)?。翰捎?光刻技術(shù)，將 PCB 的設(shè)計(jì)圖（從 Gerber 文件轉(zhuǎn)換而來）轉(zhuǎn)印到覆銅層上。具體步驟如下：

在 PCB 基板上涂覆一層感光膠。

將設(shè)計(jì)圖案的光掩膜（mask）與基板對齊，并通過曝光讓感光膠暴露。

曝光后未曝光的部分會被洗去，形成圖案。

顯影與刻蝕：在顯影液中將未曝光的感光膠溶解，形成電路圖案。接著，通過化學(xué)刻蝕去除不需要的銅箔，只保留所需的電路部分。

去除感光膠：刻蝕完成后，剩余的感光膠被去除，得到完整的銅電路。

5. 鉆孔與電鍍

鉆孔：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，用激光或機(jī)械鉆床在 PCB 上鉆出孔洞，用于安裝元件引腳、連接不同層次的電路或做電氣連接。

電鍍：通過電鍍過程在孔壁上鍍上一層銅，使其具備導(dǎo)電功能，這些孔被稱為 通孔（Via），它們用于將電路板的不同層連接起來。

6. 表面處理

焊盤處理：為了保證元件能夠可靠焊接，通常在焊盤處進(jìn)行表面處理。常見的處理方式包括：

金屬化焊盤：如 HASL（熱風(fēng)平面涂覆）、ENIG（電鍍金）、OSP（有機(jī)焊接保護(hù)層） 等，目的是防止焊盤氧化并提高焊接可靠性。

阻焊層涂覆：在電路板上涂上一層 阻焊油墨（Solder Mask），通常是綠色的。這層涂層可以保護(hù)電路不被污染或發(fā)生短路，同時(shí)也有助于防止焊接時(shí)的誤接。

絲印層：通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)將標(biāo)識符、文字、符號等標(biāo)記在 PCB 上，方便后續(xù)組裝與調(diào)試。

7. 測試與檢驗(yàn)

電氣測試：通過 自動化光學(xué)檢測（AOI） 和 飛針測試（Flying Probe Test） 檢查 PCB 的導(dǎo)電路徑是否正常，確認(rèn)電路板上是否有短路或開路。

功能測試：確保設(shè)計(jì)的電路功能在 PCB 上能夠正確實(shí)現(xiàn)。

8. 切割與成品處理

切割：將大尺寸的 PCB 原料板切割成所需尺寸。

修邊與打孔：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，切割后進(jìn)行進(jìn)一步修整，去除毛刺、打孔等。

終檢查：包括外觀檢查（如銅層外觀、線路是否清晰）、尺寸測量等，確保每塊 PCB 都符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

9. 組裝

在 PCB 制作完成后，下一步是將電子元件安裝到 PCB 上，通常包括以下幾個(gè)步驟：

元件貼裝：通過 SMT（表面貼裝技術(shù)） 或 DIP（插裝技術(shù)） 將電子元件焊接到 PCB 上。

焊接：使用焊接工藝將元件固定在電路板上。SMT 一般使用回流焊，而 DIP 元件則通常通過波峰焊或手工焊接完成。

測試：組裝后，需要進(jìn)行電氣功能測試，確保元件正常工作，電路沒有故障。

小結(jié)

制作 PCB 的過程涉及多個(gè)步驟，從設(shè)計(jì)到制造，每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要操作，才能確保電路板的質(zhì)量與可靠性。了解這些基本流程，對于設(shè)計(jì)者和工程師在開發(fā)、調(diào)試和生產(chǎn)電子產(chǎn)品時(shí)非常重要。