现在我们了解了什么是 PCB 以及相关术语，为什么不学习一下它们是如何制造的呢?这是一个有点复杂的过程，但不用担心!在这里您可以找到 PCB 生产的分步程序。

　　设计师首先会在计算机辅助设计或 CAD 系统上准备 PCB 的布局。有多种软件可用于此目的，但我们更喜欢并建议使用 KiCad 。PCB 设计将以 Gerber 格式保存，这是事实上的标准。Gerber 文件包含 PCB 的 3D 模型，并定义铜箔、阻焊层和丝网印刷层。

　　同时，将铜箔层压在基板的平板上。然后涂上保护铝。然后根据事先准备好的 Gerber 文件将此层排列送去钻孔。首先钻出定位孔。之后，机器将为面板上的每个 PCB 钻孔以将元件固定在板上。还将钻出每个 PCB 的安装孔。钻孔完成后，彻底清洁电路板，以免留下任何残留物。

　　下一步也是重要的一步，即制作铜线。这是通过一种称为蚀刻的化学过程实现的。铜箔上覆盖着一层电阻掩模，该掩模的图案与我们希望 PCB 具有的电路相同。然后去除不必要的铜或不会成为电路一部分的铜。这可以用碱性或酸性溶液来完成。在这个例子中，我们以碱性溶液为例。将带有电阻掩模的整个层浸入 60 至 120 摄氏度(140 至 248 华氏度)的碱性溶液中。未被电阻掩模覆盖的区域将溶解。完成后，冲洗掉电阻掩模以露出所需的铜线。

　　然后将电路板送去检查，以检查其质量。由于铜线非常细，操作员将使用光学检测机来检查电路板。他们通过拍摄铜线的照片并将其与 PCB 设计文件进行比较来完成此操作。如果电路板有断线或短路线，则将其丢弃。如果一切正常，电路板将进入下一步 - 焊接掩模应用。

　　绝缘阻焊层可防止电路板暴露在灰尘和氧化环境中。铜迹线隐藏在彩色阻焊层下方。如果不小心，阻焊层会阻塞正确连接元件所需的导电孔。这可以很容易地避免。首先，用耐化学腐蚀的阻焊层覆盖孔的边缘区域。然后将阻焊层涂在整个 PCB 上。然后，电路板经过 UV 处理，从边缘去除耐化学腐蚀的阻焊层和阻焊层。这样孔的边缘区域就会暴露出来——现在只是所需的导电铜。

　　印刷丝网。它只是一层油墨，用于标识 PCB 元件、符号、标记、徽标等。除了提供信息外，它不提供任何其他功能。

　　PCB 现已完成。最初只是一块简单的铜板，现在已变成一块功能齐全的电路板。现在，您可以使用液态锡焊接组件，也可以将裸板运送给供应商和公司。

　　组装 PCB

　　制作完 PCB 后，让我们看看如何将其组装成功能板。要组装 PCB，您几乎总是会使用一些 SMD 组件。与 THT 组件相比，它们可以降低成本并提高最终产品的质量。

　　与 THT 不同，SMD 元件不需要在电路板上钻孔。它们将被放置在焊盘上。有两种方法可以将焊膏涂到PCB 上的焊盘上。一种方法是使用激光切割的不锈钢或镍模板。将带有焊盘图案和位置的模板放在面板顶部。然后，将焊膏倒入其中。使用专门的刮刀将焊膏均匀地分布在电路板上。将焊膏添加到 PCB 的另一种方法是使用喷墨打印机。这与喷墨打印机的运行方式非常相似。

　　添加焊锡膏后，将电路板放在贴片机的传送带上。元件放在机器的卷轴或塑料管上。机器的摄像头将首先确定面板上参考点的坐标，以确定 PCB 的焊盘。使用预先编写的程序，机器将从卷轴或塑料管中拾取元件，并根据 PCB 设计文档将它们放置在面板上。各种各样的元件都以这种方式放置，从大芯片到小 LED。

　　然后，安装好元件的 PCB 沿着传送带直接进入回流焊炉。炉子有几个区域，每个区域的温度都不同。电路板进入预热区，然后穿过温度逐渐升高的区域。这是为了防止热冲击。一旦电路板进入温度足够高的区域，焊膏就会熔化，将元件引线粘合到 PCB 上的焊盘上。熔融焊料的表面张力将使元件保持在原位，并在焊料冷却时将它们对齐。焊接后，当电路板稍微冷却下来时，对其进行清洗以去除任何可能的残留物。

　　接下来，对电路板进行目视检查，以查看是否有缺失的元件或焊接不正确。这可以通过自动光学检测系统完成。该机器可以控制许多因素，例如缺失的元件、元件位置的偏差、极性等。检测到缺陷的电路板将被送至返工站，由人工手动修复任何错误。

　　组装 SMD 元件后，安装 THT 元件。有两种方法可以实现这一点：波峰焊和选择性焊接。在波峰焊中，PCB 经过一股熔融焊料，焊料被泵送，因此看起来像驻波。当电路板接触到这股焊料时，元件就会焊接到电路板上。这是在短时间内焊接大量元件的好方法。另一种方法是选择性焊接。在此，单个通孔元件被逐一焊接。一股熔融焊料喷泉移动到电路板下方的位置，从下方焊接元件。与手动焊接相比，此过程不仅更快、可重复，而且还能带来更好的结果和更少的错误。

　　当所有组件都安装在电路板上时，电子模块将经过最后的质量控制步骤。在产品包装并发送给客户之前，将使用检查设备进行视觉质量控制。

　　如何设计你的 PCB

　　您是否曾想过制作自己的 PCB，但不确定是否可以做到?我们就是活生生的证明，这完全可行!我们可以深入介绍所有细节，但我们希望简短而翔实。这就是为什么我们在您开始之前列出了 6 条快速提示。

　　您需要了解电气参数。这是绕不过去的。这些是制作 PCB 之前的基本知识。电流大值、电压、信号类型、阻抗、电容等都是您在制作和组装 PCB 之前应该了解的术语。

　　选择您要使用的 CAD 系统。有免费和付费选项可供选择。们在开始制作 PCB 时就使用了它，直到今天我们仍在专业上使用它!寻找一个拥有良好社区且(相对)易于使用的 CAD。没有社区意味着如果您遇到困难，您几乎得不到任何帮助，而复杂的软件只会让您感到沮丧，并很快放弃。

　　抄袭他人的作品。得益于开源硬件，这比以往任何时候都容易。但不要窃取!有很多可用的布局，因此您可以查看其他人在您之前是如何做的。将它们用作灵感或学习材料，但切勿声称它们是您的作品!这是不道德的，可能会给您带来很多麻烦。

　　原理图至关重要。好的原理图造就好的电路板。制作 PCB 时，最好先从原理图开始。原理图基本上就像新设备的蓝图。它们显示了设计中使用了哪些组件、它们如何连接以及不同原理图中组件组之间的关系。

　　沟通元件的放置。如果你正在设计 PCB 并从外部供应商处购买，你可能会讨论其布局和设计。良好的沟通是关键。可能存在一些标准和规则，说明为什么某些元件不能一起使用。这是因为它们彼此靠近时可能会在电路中产生电噪声。PCB 供应商将提供每个元件的数据表，因此你将获得所有必需的信息。

　　多练习，不要气馁。设计 PCB 乍一看可能很复杂，事实也确实如此!但​​这并不意味着你不应该这样做。恰恰相反!你的一个电路板设计可能会有很多问题。你的下一个设计问题会少一些。只要你不断学习，你就会随着时间的推移而进步。我们在设计电路板时有时仍会出现一些问题，而且我们已经这样做了很多年。所以不要为错误而烦恼。毕竟这是我们学习的方式!

　　当您学习如何制作 PCB 时，您可能会觉得非常值得。如果您要制作多个项目，您可以轻松地根据您的需要调整 PCB 设计。这比使用预制电路板并围绕它调整项目要好得多。