PCB制造及其相關技術介紹

不久之前，PCB是由塑料板制成的，僅具有單面功能。但是，如今，PCB制造商正在創(chuàng)新方法，以使PCB尺寸更小，更耐用并能夠包裝更多的電源。隨著時間的流逝，這些變化使PCB得以進入日常消費電子產(chǎn)品。在當今社會，PCB的使用無處不在，這激起了電氣工程師和業(yè)余愛好者的整個領域，以創(chuàng)建更復雜的設計。

PCB的制造過程令人印象深刻，甚至那些熟悉PCB設計的人也可能不了解PCB的制作過程的所有細節(jié)。詳細了解使您的設計從計算機屏幕上的虛擬圖像到烤面包機中有形的綠色板的各種PCB制造技術。

基礎

在深入研究PCB制造之前，重要的是要了解PCB的組成。通常，人們會將PCB描述為分層的蛋糕。最基本的PCB設計有四層：基板（基底），銅，阻焊層和絲網(wǎng)印刷。這些層一起工作，并且必須完全對齊才能使最終產(chǎn)品起作用。

設計PCB并將PCB設計發(fā)送給制造商后，他們將如何處理？首先，他們將您的PCB設計用作整個過程的藍圖。

通孔法

PCB制造的最早形式之一是通孔方法。這種久經(jīng)考驗的方法正迅速被更現(xiàn)代的PCB制造所取代，這被稱為表面安裝技術（SMT）。盡管每種都有優(yōu)點和缺點，但SMT PCB制造商似乎能夠生產(chǎn)更小，更便宜的PCB板。

我們將首先看一下通孔PCB設計中涉及的復雜工作。通孔方法最顯著的區(qū)別是制造商在板上鉆了一個孔，以便工廠工人可以在進行下一步之前仔細檢查每一層是否對齊。使用通孔方法，制造商會將您的PCB設計印刷到特殊的層壓紙上。一旦將設計捕獲到此特殊紙上，制造商便可以附著一薄銅片。這將成為您的基板或PCB的基礎。

創(chuàng)建圖層

下一步是開始加工將形成PCB層的銅。此過程有點類似于照片的顯影方式，以至于家用PCB制造商將使用相同的處理化學品。本質上，特殊的層壓紙覆蓋有光敏化學物質，當紫外線通過時，它會硬化所需的區(qū)域。這表明制造商應根據(jù)您的設計保留用于最終PCB板的哪些零件，以及應去除哪些銅屑。

當化學品干燥并變硬時，將板用堿性溶液洗滌并準備進行檢查。如果電路板適合使用，則技術人員可以使用強大的化學物質去除不必要的銅，僅留下PCB設計所需的銅。

接下來，將銅層層壓在一起。技術人員必須敏銳地關注細節(jié)，并始終注意每一層都與最后一層完美對齊。結果是一塊漂亮的半成品板。

工廠可以使用X射線機來發(fā)現(xiàn)要鉆孔的位置，然后使用大功率鉆孔機精確執(zhí)行。最后將板電鍍，然后在各層中融合一系列化學藥品。在安裝阻焊層之前，會發(fā)生最后一次蝕刻。這種蝕刻可確保您的PCB具有正確的連接以實現(xiàn)創(chuàng)建功能。

表面貼裝技術

表面貼裝技術（SMT）在PCB制造過程中變得越來越普遍，因為它可以簡化批量生產(chǎn)。使用SMT設備，PCB的制造過程更加自動化，因此不易出現(xiàn)人為錯誤。SMT設計的PCB也沒有通孔方法中突出的孔。簡要介紹一下這些PCB的生產(chǎn)方式。

作為模具簡單

通過使用高性能的計算機和技術，機械可以完成您的PCB設計并創(chuàng)建模版。模具包含自動化過程完成您的設計所需的所有信息。模板還允許機器僅在指定區(qū)域將焊錫膏追蹤到板上。

電路板現(xiàn)在可以通過貼裝機運行了，這消除了PCB設計過程中的猜測和錯誤。拾放機將各種組件保持在其卷盤中，并讀取焊膏，以按照PCB設計的指示將適當?shù)慕M件放置到板上。焊膏還將所有零件固定在適當?shù)奈恢茫允菇M件不會被敲打掉，從而導致產(chǎn)品故障。

此過程完成后，將PCB加熱并熔化焊膏，使各層融合在一起。然后準備好進行PCB清理，以確保板上沒有殘留的焊膏。最后，電路板將接受任何潛在缺陷的檢查。

表面貼裝技術的優(yōu)勢

如您所見，SMT是一個更直接，更自動化的過程。它的簡單性使其最適合批量生產(chǎn)PCB。一旦為設計創(chuàng)建了模具，就可以印刷無數(shù)的電路板。由于該過程依賴于計算機和機器而不是技術人員，因此也不太容易受到人為錯誤的影響。如果PCB板有錯誤，則可能是因為拾放機需要重新配置。

SMT制造的另一個主要優(yōu)點是，它們傾向于允許更高密度的元件放置，同時仍保持較小的電路板。由于電路板較小，因此連接的行進距離更短，從而獲得更好的功率。

基于模板的過程的最大缺點是，快速生產(chǎn)原型更具挑戰(zhàn)性。如果重復使用同一模板，而不是創(chuàng)建一個會改變的模板，則該系統(tǒng)效果最佳。

但是，鑒于SMT工藝的自動化，難怪SMT制造方法在PCB領域比通孔獲得了更大的發(fā)展勢頭。無論走哪條路線，請確保您了解制造商使用的PCB制造工藝。在當今世界，一切變得更快，更小的情況下，您將需要做出一個決定，使您獲得最佳的投入回報。