PCB板制造工艺流程

在当今社会，电子技术高度发达，无处不存在电子产品，电子产品中都有电路板的身影，他是电子产品的载体或者核心部分，今天就和大家谈谈，电路板的制作流程。

首先根据项目的要求设计原理图，也就是线路该怎么走，电子元器件用哪些等。

接着就是使用电路图软件，比如protel或者PADS等软件，按照原理图来画PCB板子，画板其实就是把这些元器件的封装排放好，连上线。

下一步把图纸给PCB厂家，他们首先根据电路板大小开料，把一大块板材裁剪成符合要求的小块。

打孔，就是一些螺丝孔、一些固定安装孔等。

沉铜、电镀、退膜、蚀刻、绿油、丝印字符、成型、测试等这些工艺后，就可以得到一块PCB板了。

收到板子按照原理图焊接上各种元器件，这样最终的电路板就完成了。

绘制PCB板图可以使用Altium Designer程序。具体步骤如下：

1、首先我们需要先画出自己的原理图，并按此图来绘制pcb板图。

2、根据原理图在AD中放置相应的元件，记住要新建工程，并在工程文件夹中添加SCHdoc与PCBdoc，外接的引脚一般用Header来代替。

3、在AD中画完元件连接图后，点击compile，如果电路没有错误，软件将不会出现提示。

4、compile完后，此时点击design中的update按钮，将元件发送到PCB文件中。

5、等待Altium Designer update完毕后即可得到PCB板图。

参考资料来源：百度百科-ALTIUM DESIGNER

给电路板写程序那个叫：C或汇编。

硬件驱动：硬件初始化、向硬件中读写数据、硬件特殊功能的API接口。

系统函数：整个软件的初始化、硬件的管理、应用软件的管理、内存的管理。

程序变换之后，需要对程序进行检查编写是否有语法错误，这种检查只能够对语法进行自诊断，而跟设计内容无关。程序检查需要点击工具菜单栏的“程序检查”。

兼容设计：

电磁兼容性是指电子设备在各种电磁环境中仍能够协调、有效地进行工作的能力。目的是使电子设备既能抑制各种外来的干扰，使电子设备在特定的电磁环境中能够正常工作，同时又能减少电子设备本身对其它电子设备的电磁干扰。

1、选择合理的导线宽度由于瞬变电流在PCB电路板印制线条上所产生的冲击干扰主要是由印制导线的电感成分造成的，因此应尽量减小印制导线的电感量。

2、采用正确的布线策略采用平等走线可以减少导线电感，但导线之间的互感和分布电容增加，如果布局允许，最好采用井字形网状布线结构，具体做法是印制板的一面横向布线，另一面纵向布线，然后在交叉孔处用金属化孔相连。

首先要在电脑上用protel等电路设计软件先绘制电路原理图和PCB（元器件封装图）。如下图：

2用热转印纸放入普通打印机，调整合适的打印比例，打印出黑白的PCB图。如下图：

3用砂纸打磨掉覆铜板表面的氧化层，使覆铜板看起来既光滑又光亮。如下图:

4将第2步中打印有PCB图的热转印纸固定在第3步打磨的覆铜板上，并送入热转印机（也可以用常见的加热熨斗等来代替热转印机）打印，使得含有PCB图的墨粉经过热压的方式打印在覆铜板上，并逐步撕掉热转印纸，如下图:

5将腐蚀液倒入塑料盒，然后再往腐蚀液放入第4步打印有PCB图案的覆铜板，经过一段时间（根据不同浓度的腐蚀液时间长短不一样）的腐蚀，大概半个小时到一个小时左右，倒掉腐蚀液，并捞出被腐蚀过的覆铜板

用砂纸轻轻打磨掉覆铜板上PCB图上的碳粉，就可以得到一个和PCB图案一模一样的铜板电路走线，如下图。

6将第5步得到的覆铜板放入钻孔机按照PCB图的所有孔位置进行逐个打孔，最后就能把元器件对应焊接上去了，整个PCB制版流程就算到此结束。如下图。

11 PCB扮演的角色

PCB的功能为提供完成第一层级构装的组件与其它必须的电子电路零件接 合的基地，以组成一个具特定功能的模块或成品。所以PCB在整个电子产 品中，扮演了整合连结总其成所有功能的角色，也因此时常电子产品功能故 障时，最先被质疑往往就是PCB。图11是电子构装层级区分示意。

12 PCB的演变

1早于1903年Mr Albert Hanson首创利用"线路"(Circuit)观念应用于电话交换机系统。它是用金属箔予以切割成线路导体，将之黏着于石蜡纸上，上面同样贴上一层石蜡纸，成了现今PCB的机构雏型。见图12

2 至1936年，Dr Paul Eisner真正发明了PCB的制作技术，也发表多项专利。而今日之print-etch(photoimage transfer)的技术，就是沿袭其发明而来的。

13 PCB种类及制法

在材料、层次、制程上的多样化以适 合 不同的电子产品及其特殊需求。 以下就归纳一些通用的区别办法，来简单介绍PCB的分类以及它的制造方 法。

131 PCB种类

A 以材质分

a 有机材质

酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyimide、BT/Epoxy等皆属之。

b 无机材质

铝、Copper-invar-copper、ceramic等皆属之。主要取其散热功能

B 以成品软硬区分

a 硬板 Rigid PCB

b软板 Flexible PCB 见图13

c软硬板 Rigid-Flex PCB 见图14

C 以结构分

D 依用途分：通信/耗用性电子/军用/计算机/半导体/电测板…,见图18 BGA

另有一种射出成型的立体PCB，因使用少，不在此介绍。

132制造方法介绍

A 减除法，其流程见图19

B 加成法，又可分半加成与全加成法，见图110 111

C 尚有其它因应IC封装的变革延伸而出的一些先进制程，本光盘仅提及但不详加介绍，因有许多尚属机密也不易取得，或者成熟度尚不够。 本光盘以传统负片多层板的制程为主轴，深入浅出的介绍各个制程，再辅以先进技术的观念来探讨未来的PCB走势。

231客户必须提供的数据：

电子厂或装配工厂，委托PCB SHOP生产空板（Bare Board）时，必须提供下列数据以供制作。见表料号数据表-供制前设计使用

上表数据是必备项目，有时客户会提供一片样品, 一份零件图，一份保证书（保证制程中使用之原物料、耗料等不含某些有毒物质）等。这些额外数据，厂商须自行判断其重要性，以免误了商机。

232 资料审查

面对这么多的数据，制前设计工程师接下来所要进行的工作程序与重点，如下所述。

A 审查客户的产品规格，是否厂内制程能力可及，审查项目见承接料号制程能力检查表

B原物料需求（BOM-Bill of Material）

根据上述资料审查分析后，由BOM的展开，来决定原物料的厂牌、种类及规格。主要的原物料包括了：基板（Laminate）、胶片（Prepreg）、铜箔（Copper foil）、防焊油墨（Solder Mask）、文字油墨（Legend）等。另外客户对于Finish的规定,将影响流程的选择,当然会有不同的物料需求与规格，例如：软、硬金、喷钖、OSP等。

表归纳客户规范中，可能影响原物料选择的因素。

C 上述乃属新数据的审查, 审查完毕进行样品的制作若是旧数据,则须Check有无户ECO (Engineering Change Order) ,然后再进行审查

D排版

排版的尺寸选择将影响该料号的获利率。因为基板是主要原料成本（排版最佳化，可减少板材浪费）；而适当排版可提高生产力并降低不良率。

有些工厂认为固定某些工作尺寸可以符合最大生产力，但原物料成本增加很多下列是一些考虑的方向：

一般制作成本，直、间接原物料约占总成本30~60%，包含了基板、胶片、铜箔、防焊、干膜、钻头、重金属（铜、钖、铅），化学耗品等。而这些原物料的耗用，直接和排版尺寸恰当与否有关系。大部份电子厂做线路Layout时，会做连片设计，以使装配时能有最高的生产力。因此，PCB工厂之制前设计人员，应和客户密切沟通，以使连片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL时可有最佳的利用率。要计算最恰当的排版，须考虑以下几个因素。

a基材裁切最少刀数与最大使用率（裁切方式与磨边处理须考虑进去）。

b铜箔、胶片与干膜的使用尺寸与工作PANEL的尺寸须搭配良好，以免浪费。

c连片时，piece间最小尺寸，以及板边留做工具或对位系统的最小尺寸。

d各制程可能的最大尺寸限制或有效工作区尺寸

e不同产品结构有不同制作流程，及不同的排版限制，例如，金手指板，其排版间距须较大且有方向的考虑，其测试治具或测试次序规定也不一样。 较大工作尺寸，可以符合较大生产力，但原物料成本增加很多,而且设备制程能力亦需提升，如何取得一个平衡点，设计的准则与工程师的经验是相当重要的。

233 着手设计

所有数据检核齐全后，开始分工设计：

A 流程的决定(Flow Chart) 由数据审查的分析确认后，设计工程师就要决定最适切的流程步骤。 传统多层板的制作流程可分作两个部分:内层制作和外层制作以下图标几种代 表性流程供参考见图23 与 图24

B CAD/CAM作业

a 将Gerber Data 输入所使用的CAM系统，此时须将apertures和shapes定义好。目前，己有很多PCB CAM系统可接受IPC-350的格式。部份CAM系统可产生外型NC Routing 档，不过一般PCB Layout设计软件并不会产生此文件。 有部份专业软件或独立或配合NC Router,可设定参数直接输出程序

Shapes 种类有圆、正方、长方,亦有较复杂形状，如内层之thermal pad等。着手设计时，Aperture code和shapes的关连要先定义清楚，否则无法进行后面一系列的设计。

b 设计时的Check list

依据check list审查后，当可知道该制作料号可能的良率以及成本的预估。

c Working Panel排版注意事项：

－PCB Layout工程师在设计时，为协助提醒或注意某些事项，会做一些辅助的记号做参考，所以必须在进入排版前，将之去除。下表列举数个项目，及其影响。

－排版的尺寸选择将影响该料号的获利率。因为基板是主要原料成本（排版最佳化，可减少板材浪费）；而适当排版可提高生产力并降低不良率。

有些工厂认为固定某些工作尺寸可以符合最大生产力，但原物料成本增加很多下列是一些考虑的方向：

一般制作成本，直、间接原物料约占总成本30~60%，包含了基板、胶片、铜箔、防焊、干膜、钻头、重金属（铜、钖、铅、金），化学耗品等。而这些原物料的耗用，直接和排版尺寸恰当与否有关系。大部份电子厂做线路Layout时，会做连片设计，以使装配时能有最高的生产力。因此，PCB工厂之制前设计人员，应和客户密切沟通，以使连片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL时可有最佳的利用率。要计算最恰当的排版，须考虑以下几个因素。

1基材裁切最少刀数与最大使用率（裁切方式与磨边处理须考虑进去）。

2铜箔、胶片与干膜的使用尺寸与工作PANEL的尺寸须搭配良好，以免浪费。

3连片时，piece间最小尺寸，以及板边留做工具或对位系统的最小尺寸。

4各制程可能的最大尺寸限制或有效工作区尺寸

5不同产品结构有不同制作流程，及不同的排版限制，例如，金手指板，其排版间距须较大且有方向的考虑，其测试治具或测试次序规定也不一样。

较大工作尺寸，可以符合较大生产力，但原物料成本增加很多,而且设备制程能力亦需提升，如何取得一个平衡点，设计的准则与工程师的经验是相当重要的。

－进行working Panel的排版过程中，尚须考虑下列事项，以使制程顺畅，表排版注意事项 。

d 底片与程序：

－底片Artwork 在CAM系统编辑排版完成后，配合D-Code档案，而由雷射绘图机（Laser Plotter）绘出底片。所须绘制的底片有内外层之线路，外层之防焊，以及文字底片。

由于线路密度愈来愈高，容差要求越来越严谨，因此底片尺寸控制，是目前很多PCB厂的一大课题。表是传统底片与玻璃底片的比较表。玻璃底片使用比例已有提高趋势。而底片制造商亦积极研究替代材料，以使尺寸之安定性更好。例如干式做法的铋金属底片

一般在保存以及使用传统底片应注意事项如下：

1环境的温度与相对温度的控制

2全新底片取出使用的前置适应时间

3取用、传递以及保存方式

4置放或 *** 作区域的清洁度

－程序

含一,二次孔钻孔程序，以及外形Routing程序其中NC Routing程序一般须另行处理

e DFM－Design for manufacturing Pcb lay-out 工程师大半不太了解，PCB制作流程以及各制程需要注意的事项，所以在Lay-out线路时，仅考虑电性、逻辑、尺寸等，而甚少顾及其它。PCB制前设计工程师因此必须从生产力，良率等考虑而修正一些线路特性，如圆形接线PAD修正成泪滴状，见图25,为的是制程中PAD一孔对位不准时，尚能维持最小的垫环宽度。

但是制前工程师的修正，有时却会影响客户产品的特性甚或性能，所以不得不谨慎。PCB厂必须有一套针对厂内制程上的特性而编辑的规范除了改善产品良率以及提升生产力外，也可做为和PCB线路Lay-out人员的沟通语言，见图26

C Tooling

指AOI与电测Netlist档AOI由CAD reference文件产生AOI系统可接受的数据、且含容差，而电测Net list档则用来制作电测治具Fixture。

我想开发电路板的程序，我是要c语言还是c 首先C就是C语言。电路板程序当然是C语言写了，初学者推荐安装Keil。有了一定基础后就不推荐使用这些IDE了，这不利于你了解编译的整个过程。后期要通过自己写Makefile来编译程序，通过命令行来烧写程序。顶层应用程序的话可以根据实际情况用Java开发Android程序，也可以用C++开发QT程序。但是烧写在PCB里的Flash中的程序一定是用C开发的（汇编也行，但是一般只在单片机启动初始化代码中使用，调试程序的时候也经常要看反汇编）。

1直接按键盘的F4键，单击“变换”菜单栏，然后单击第一个“变换”项，单击工具栏上的“程序变更”按钮，根据自己的习惯选择合适的变换方法。

2程序更改后，有必要检查程序是否有语法错误。这种检查只能自我诊断语法，与设计内容无关。程序检查需要单击工具菜单栏中的“程序检查”。

3建议有双线圈输出，因为一些“手动/自动”双线圈输出也正常。

4检查正确后，您可以将程序写入PLC：单击菜单栏中的在线写入。

5直接单击工具栏中的“写入”按钮。

6单击并写入后，系统将提示您编写内容。您可以选择仅编写程序而不编写注释，也可以选择全部。建议在PLC存储器允许时写入所有程序，参数和注释，这将有助于您稍后进行调试。

7单击“执行”后，将出现多个提示窗口。选择提示内容后，选择“是”直到编写程序。

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