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PCB设计和制造之间的关联
印刷电路板（PCB）是高度可靠和耐用的物理电路，已成为任何电子设备的重要组成部分。印刷电路板由一块非常薄的基板制成，基板上嵌入了使用铜互连迹线薄层互连的电子组件。板基板通常由玻璃纤维复合环氧树脂基板或其他层压材料制成。该电路将包含有源和无源组件。利用更先进和更小的组件可用性，可以在小型PCB设计中容纳非常大型和复杂的电路。
PCB有三种类型。单面，双面和多层板。单面板的组件位于基板的一侧。双面两面都有组件。在多层板上，多层印刷电路被绝缘层隔开。在双面和多层PCB中，通过在适当的位置钻孔并镀上导电材料来互连组件
PCB的主要优点
尺寸更小更薄
高度可定制的设计和应用
耐用，可靠且寿命长
易于调试和维修
低成本
PCB设计和电路板制造中的各个步骤
步骤1：需求分析和组件选择
PCB设计的第一步是分析需求并选择合适的组件，例如处理器，电源。创建一个满足所有要求的蓝图。
步骤2：系统内前端设计
最初使用PCB设计软件设计PCB布局。Altium Designer，Autodesk EAGLE，KiCad EDA，OrCAD是一些用于PCB设计的商用软件。该设计的输出通常采用PCB原理图Gerber文件的形式。Gerber文件对信息进行编码，包括铜跟踪层，钻孔图，组件符号和其他参数。
步骤3：启动照片工具
下一步是在开始制造电路板之前运行制造设计（DFM）检查。这是为了避免设计上的任何差异。此后，使用激光打印机/绘图仪制作胶片来对PCB成像。通过在每张胶片上打出精确的定位孔来对齐PCB照相胶片的不同层。制作该胶片是为了帮助创建铜质图形。
步骤4：打印内层
取下，切割，清洁和干燥基材，通常是复合环氧基材。铜被预先粘结在基板的两侧。面板的清洁度是避免短路或开路错误的最重要因素。铜上涂有一层光刻胶，然后用紫外线对其进行硬化。将上一步中形成的膜放置在铜层上，并使用引脚位置对齐。
之后，将面板再次进行紫外线处理。薄膜上的深色区域不允许紫外线，因此薄膜深色区域下方的区域不会硬化。虽然用于铜线布线的照明区域已硬化。
步骤5：蚀刻出不需要的铜
然后用碱性溶液洗涤面板以洗去未硬化的铜材料。所需的铜层在光致抗蚀剂的硬化层下方得到充分保护。
接下来，还去除了铜层上方的光刻胶。反过来，这仅使所需的铜层完整。
步骤6：注册打孔以进行层对齐
将不同的层对齐并光学打孔以创建定位孔。这将使内层与外层对齐。
步骤7：自动光学检查
层压后，不可能找出内层的错误。因此，在粘合和层压之前，对面板进行自动光学检查。机器使用激光传感器扫描图层，并将其与原始Gerber文件进行比较以列出差异（如果有）。
步骤8：分层并绑定
PCB板的各层通过铝压板粘合在一起。对于双层和多层印刷电路板，将另外的铜箔压在原始层上，并在其间放置绝缘层，然后重复蚀刻过程。最后，将所有层层压在一起以为PCB面板提供最终形状。
步骤9：钻孔
然后在PCB板上钻出孔。这些孔是放置和互连PCB的电子元件（包括通孔）的地方。钻孔的直径约为100至150微米。精度是钻孔过程的关键。激光定位器或XY坐标系用于获得精度。
步骤10：铜沉积和镀覆
此步骤是在钻孔后用一块新鲜的铜覆盖整个面板。它粘结面板，并覆盖钻孔后打开的非导电材料。化学电解装置用于电镀。钻孔覆盖约25微米的铜，以确保正确连接。
步骤11：外层成像和铜蚀刻
与步骤3相似，将光致抗蚀剂材料施加到外部铜层上，然后对其进行成像。锡保护层覆盖在所需的铜区域上，以提供保护，并去除其他不需要的铜。在此步骤之后建立PCB连接。
步骤12：阻焊膜应用
现在清洗电路板，并应用阻焊膜。阻焊层可保护电路板免受铜的氧化，损坏和腐蚀。将Expoxy与阻焊剂一起使用，可使电路板具有通常的绿色。不需要的阻焊层可通过暴露在紫外线下去除。然后将板烤箱烘烤。
步骤13：金或银表面处理
然后在PCB上镀金，银或无铅HASL或热风焊料整平剂。这样做是为了能够将组件焊接到所形成的焊盘上并保护铜。
Step14：丝印
丝网印刷或轮廓分析是在PCB上打印所有关键信息的过程，例如制造商ID，公司名称组件编号，调试点。这在维修和修理时很有用。
步骤15：电气测试
电气测试使用探针测试仪进行。进行开路和短路测试。电气测试可确保功能可靠性。在功能测试之后也进行耐久性测试。
步骤16：V评分
从制造的面板上切出实际的PCB。根据客户设计以及原始Gerber文件日期，PCB可以按特定的尺寸和形状切割。
沿板子的侧面开有V形切口，使板子可以轻松地从面板上弹出。
步骤17：最终检查和包装
对PCB进行最终的外观检查和质量检查。提供测试报告供客户验证。进行真空密封或安全气囊/气袋包装，以防止对板子造成任何物理损坏。