認識印刷電路板製造技術

關鍵詞：印刷電路板製造

在印刷電路板製造過程中，於投入生產設計之前，理解製造實體印刷電路板所涉及的主要步驟是基礎。儘管每個環節都有許多技術可用，但絕大多數市場領先的製造商都遵循一套標準流程，將您的設計從電腦輔助設計模型轉化為實體電路板。

標準的 印刷電路板製造 過程包含數個階段，設計師有責任了解並理解每一步驟。熟悉製造技術能讓識別印刷電路板設計錯誤變得簡單得多，這些錯誤會增加生產失敗的機會，從而導致電路板報廢。每位設計師都應採用可製造性設計技術，以確保印刷電路板可以在任何地方被製造和組裝。

印刷電路板的印製是一個多層面的過程，始於產品概念，終於一個功能完備的印刷電路板組件。在此過程中，會創建示意圖來表示網路連接，構建印刷電路板佈局，並採購電子元件。當元件被安裝到電路板上，並完成組裝、測試和驗證後，該電路板將被整合到整個系統中。

要使一塊電路板成功，必須完成幾個複雜的步驟。其中，空白電路板的製造是這個過程中一個未獲得應有重視的階段。由於其開發需要複雜的軟體工具，印刷電路板的設計吸引了大量關注。而製造出最終產品也將獲得同等的讚譽。然而，處於這兩者之間核心位置的，是電路板製造這個令人困惑的系統，它在設計社群之外常常不為人知。

什麼是印刷電路板製造過程？這是我們將試圖探討的問題，以揭示原始電路板不為人知的起源，以及它如何為連接電子元件做好準備。我們將探討構建一個高品質電路板製造廠所需的一切，以便合約製造商能夠迅速組裝並熟練掌握。

標準印刷電路板製造流程

印刷電路板製造中使用的基本技術包括裸板組裝、繪圖、鑽孔和完成。生產多層印刷電路板的流程如下表所示。此方法以初始層壓材料和一套完整的設計要求為起點，最終產出一個完全準備好進行組裝的成品電路板。

當您的電路板完成最後固化後，製造商將使用您在印刷電路板佈局中指定的測試點，開始電氣測試程序。在製造階段，經常使用通斷性測試來檢查印刷電路板網路清單中包含的不同節點之間是否存在開路或短路。所有通過此驗證步驟的電路板都被視為已完成，並送往組裝。

在印刷電路板製造過程的任何時間點，都可能出現各種缺陷。鑽孔、電鍍和蝕刻階段往往會產生最多的缺陷。

一旦設計通過製造和電氣測試，電路板可能會接受額外的一系列測試以確保品質。這通常涉及環境或機械測試，以確保裸板製造過程不會損壞印刷電路板中的任何材料或蝕刻特徵。

印刷電路板製造基本要求

建立將成為完整印刷電路板組裝基礎的原始電路板，此過程被稱為PCB製造。在製造供應商開始構建原始電路板之前，必須完成若干設計方面的準備。以下是啟動製造所需的基本要素，以及電路板供應商將需要的信息：

電路板細節

設計團隊將在開始PCB佈局之前，與其合約製造商合作，確定實體電路板的規格和結構。此信息對於設計配置以及選擇最適合該任務的PCB製造供應商是必需的。部分規格如下：

• 阻焊層配置與疊構
• 受控阻抗層
• 走線寬度與間距的基本要求
• 過孔的類型與圖案
• 銅平衡的PCB懲罰考量

完整的PCB設計

必須完成初始設計以確保PCB製造的準確性。即使是原理圖與佈局之間未同步的微小元件更新，也可能導致有缺陷的電路板構建，從而改變封裝外型。為確保設計完成並準備好進行製造，您應首先完成以下設計部分的檢查：

•       對硬體進行了徹底的工程評估。

•       原理圖和佈局的數據庫已更新並同步。

•       電路板已裝配所有元件，並且網絡連接已完成佈線。

•       已完成信號完整性、電源完整性和電路模擬分析。

•       已檢查PCB配置的規則與約束，並修正錯誤。

•       已檢查物料清單（BOM）中元件的當前使用情況和即時可用性。

•       為實現無誤組裝，已檢查可製造性設計（DFM）規則。

完整的製造計劃數據

一旦設計完成並準備好進行構建，便會創建一套完整的製造和組裝數據文件，並提供給合約製造商。PCB設計師將使用這些文件進行其設計評估，之後他們會將文件發送給生產供應商，以進行原始電路板的生產報價。這些數據文件包括：

•       Gerber或其他格式的電路板層圖像文件

•       用於製造和組裝的CAD模型

•       物料清單（BOM）

•       元件XY坐標位置（貼裝位置）

•       測試點位置

•       網絡表原理圖

在清單上的所有事項均已完成並準備就緒後，合約製造商即可下單訂購組裝所需的原始電路板。製造商通常有一份推薦的製造商名單可供合作，並將選擇其能力最符合電路板技術規格的供應商。選擇生產供應商時的另一個考量是所製造的電路板是否為原型。如果是，生產供應商必須能夠操作與標準工藝不同的獨立生產線。為了在原型構建期間維持最佳品質，他們還需要使用Gerber數據完成其設計審查。

在選擇了PCB製造供應商之後，下一步就是構建原始電路板！單面電路板、高密度多層設計和柔性電路，僅是可能生產的眾多電路板類型中的幾種。