PCB制造及其相关技术介绍

不久之前，PCB是由塑料板制成的，仅具有单面功能。但是，如今，PCB制造商正在创新方法，以使PCB尺寸更小，更耐用并能够包装更多的电源。随着时间的流逝，这些变化使PCB得以进入日常消费电子产品。在当今社会，PCB的使用无处不在，这激起了电气工程师和业余爱好者的整个领域，以创建更复杂的设计。

PCB的制造过程令人印象深刻，甚至那些熟悉PCB设计的人也可能不了解PCB的制作过程的所有细节。详细了解使您的设计从计算机屏幕上的虚拟图像到烤面包机中有形的绿色板的各种PCB制造技术。

基础

在深入研究PCB制造之前，重要的是要了解PCB的组成。通常，人们会将PCB描述为分层的蛋糕。最基本的PCB设计有四层：基板（基底），铜，阻焊层和丝网印刷。这些层一起工作，并且必须完全对齐才能使最终产品起作用。

设计PCB并将PCB设计发送给制造商后，他们将如何处理？首先，他们将您的PCB设计用作整个过程的蓝图。

通孔法

PCB制造的最早形式之一是通孔方法。这种久经考验的方法正迅速被更现代的PCB制造所取代，这被称为表面安装技术（SMT）。尽管每种都有优点和缺点，但SMT PCB制造商似乎能够生产更小，更便宜的PCB板。

我们将首先看一下通孔PCB设计中涉及的复杂工作。通孔方法最显着的区别是制造商在板上钻了一个孔，以便工厂工人可以在进行下一步之前仔细检查每一层是否对齐。使用通孔方法，制造商会将您的PCB设计印刷到特殊的层压纸上。一旦将设计捕获到此特殊纸上，制造商便可以附着一薄铜片。这将成为您的基板或PCB的基础。

创建图层

下一步是开始加工将形成PCB层的铜。此过程有点类似于照片的显影方式，以至于家用PCB制造商将使用相同的处理化学品。本质上，特殊的层压纸覆盖有光敏化学物质，当紫外线通过时，它会硬化所需的区域。这表明制造商应根据您的设计保留用于最终PCB板的哪些零件，以及应去除哪些铜屑。

当化学品干燥并变硬时，将板用碱性溶液洗涤并准备进行检查。如果电路板适合使用，则技术人员可以使用强大的化学物质去除不必要的铜，仅留下PCB设计所需的铜。

接下来，将铜层层压在一起。技术人员必须敏锐地关注细节，并始终注意每一层都与最后一层完美对齐。结果是一块漂亮的半成品板。

工厂可以使用X射线机来发现要钻孔的位置，然后使用大功率钻孔机精确执行。最后将板电镀，然后在各层中融合一系列化学药品。在安装阻焊层之前，会发生最后一次蚀刻。这种蚀刻可确保您的PCB具有正确的连接以实现创建功能。

表面贴装技术

表面贴装技术（SMT）在PCB制造过程中变得越来越普遍，因为它可以简化批量生产。使用SMT设备，PCB的制造过程更加自动化，因此不易出现人为错误。SMT设计的PCB也没有通孔方法中突出的孔。简要介绍一下这些PCB的生产方式。

作为模具简单

通过使用高性能的计算机和技术，机械可以完成您的PCB设计并创建模版。模具包含自动化过程完成您的设计所需的所有信息。模板还允许机器仅在指定区域将焊锡膏追踪到板上。

电路板现在可以通过贴装机运行了，这消除了PCB设计过程中的猜测和错误。拾放机将各种组件保持在其卷盘中，并读取焊膏，以按照PCB设计的指示将适当的组件放置到板上。焊膏还将所有零件固定在适当的位置，以使组件不会被敲打掉，从而导致产品故障。

此过程完成后，将PCB加热并熔化焊膏，使各层融合在一起。然后准备好进行PCB清理，以确保板上没有残留的焊膏。最后，电路板将接受任何潜在缺陷的检查。

表面贴装技术的优势

如您所见，SMT是一个更直接，更自动化的过程。它的简单性使其最适合批量生产PCB。一旦为设计创建了模具，就可以印刷无数的电路板。由于该过程依赖于计算机和机器而不是技术人员，因此也不太容易受到人为错误的影响。如果PCB板有错误，则可能是因为拾放机需要重新配置。

SMT制造的另一个主要优点是，它们倾向于允许更高密度的元件放置，同时仍保持较小的电路板。由于电路板较小，因此连接的行进距离更短，从而获得更好的功率。

基于模板的过程的最大缺点是，快速生产原型更具挑战性。如果重复使用同一模板，而不是创建一个会改变的模板，则该系统效果最佳。

但是，鉴于SMT工艺的自动化，难怪SMT制造方法在PCB领域比通孔获得了更大的发展势头。无论走哪条路线，请确保您了解制造商使用的PCB制造工艺。在当今世界，一切变得更快，更小的情况下，您将需要做出一个决定，使您获得最佳的投入回报。