PCB生产制造全流程详解：从开料、钻孔、沉铜到检测、包装
文章目录
- PCB生产制造全流程详解：从开料、钻孔、沉铜到检测、包装
- [一、什么是 PCB？](#一、什么是 PCB？)
- 二、PCB生产前：从设计文件到生产资料
- 三、第一步：开料
-
- [3.1 什么是开料？](#3.1 什么是开料？)
- [3.2 PCB 的基础材料](#3.2 PCB 的基础材料)
- [3.3 开料为什么重要？](#3.3 开料为什么重要？)
- 四、第二步：内层线路制作
- 五、第三步：线路曝光
- 六、什么是菲林缩涨？
- 七、第四步：显影和蚀刻
- 八、第五步：蚀刻
-
- [8.1 蚀刻为什么难？](#8.1 蚀刻为什么难？)
- 九、第六步：内层AOI检测
- 十、第七步：层压
-
- [10.1 为什么层压非常重要？](#10.1 为什么层压非常重要？)
- 十一、第八步：钻孔
-
- [11.1 钻孔为什么重要？](#11.1 钻孔为什么重要？)
- [11.2 钻孔后的问题](#11.2 钻孔后的问题)
- 十二、第九步：沉铜
- 十三、第十步：电镀
- 十四、第十一步：外层线路制作
- 十五、第十二步：油墨塞孔
- 十六、第十三步：树脂塞孔
- 十七、第十四步：阻焊制造
-
- [17.1 阻焊制造过程](#17.1 阻焊制造过程)
- 十八、第十五步：字符喷印
- 十九、第十六步：表面处理
- 二十、第十七步：喷锡
- 二十一、第十八步：沉镍金
- 二十二、第十九步：AVI自动视觉检测
-
- [22.1 可以检测什么？](#22.1 可以检测什么？)
- 二十三、第二十步：PCB电气测试
- 二十四、第二十一步：PCB外形加工
- [二十五、第二十二步：锣边 / Routing](#二十五、第二十二步：锣边 / Routing)
- 二十六、第二十三步：V-CUT
- 二十七、第二十四步：金手指斜边
- 二十八、第二十五步：最终质量检查
- 二十九、第二十六步：真空包装
- 三十、把整个PCB生产流程串起来
- 三十一、PCB生产过程中几个非常重要的核心概念
-
- [31.1 光刻](#31.1 光刻)
- [31.2 蚀刻](#31.2 蚀刻)
- [31.3 电镀](#31.3 电镀)
- [31.4 层压](#31.4 层压)
- [31.5 阻焊](#31.5 阻焊)
- [31.6 表面处理](#31.6 表面处理)
- [31.7 AOI / AVI](#31.7 AOI / AVI)
- [31.8 电气测试](#31.8 电气测试)
- 三十二、PCB制造与PCBA有什么区别？
- 三十三、PCB制造过程中最重要的四类控制
-
- [1. 尺寸控制](#1. 尺寸控制)
- [2. 图形控制](#2. 图形控制)
- [3. 材料控制](#3. 材料控制)
- [4. 电气性能控制](#4. 电气性能控制)
- 三十四、从软件工程师角度理解PCB制造
- 三十五、总结
一、什么是 PCB？
PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）是电子产品中用于实现电子元器件机械支撑和电气连接的基础部件。
我们平时看到的绿色电路板，实际上只是 PCB 的一种外观形式。PCB 的核心组成包括：
- 基材（如 FR-4）
- 铜箔
- 导电线路
- 通孔、盲孔、埋孔等
- 阻焊层
- 字符层
- 表面处理层
从制造角度看，PCB 并不是简单地"把线路印到一块板子上"，而是一个包含：
机械加工 + 光刻成像 + 化学处理 + 电镀 + 层压 + 检测
的复杂制造过程。
一个典型的 PCB 制造流程可以概括为：
text
PCB设计数据
│
▼
工程资料处理 / CAM
│
▼
开料
│
▼
内层线路制作
│
▼
层压
│
▼
钻孔
│
▼
沉铜
│
▼
外层线路制作
│
├── 线路曝光
├── 电镀
└── 蚀刻
│
▼
油墨塞孔 / 树脂塞孔（按需求）
│
▼
阻焊
│
▼
字符
│
▼
表面处理
│
├── 喷锡
├── 沉镍金
├── OSP
└── 其他表面处理
│
▼
AVI / AOI / 外观检测
│
▼
PCB测试（电气测试）
│
▼
外形加工
│
├── 锣边 / Routing
├── V-CUT
└── 金手指斜边
│
▼
最终检验
│
▼
真空包装
│
▼
出货实际生产过程中，部分工序会根据 PCB 的层数、孔结构、表面处理方式等发生变化。例如，多层板需要先分别制作内层线路，再通过层压将多个线路层组合成一个整体；HDI 板还可能增加激光钻孔、微盲孔等工艺。
二、PCB生产前：从设计文件到生产资料
在真正开始制造 PCB 之前，工厂首先需要拿到 PCB 设计数据。
常见的数据包括：
- Gerber 文件
- NC Drill / Excellon 钻孔文件
- Board Outline 外形文件
- Solder Mask 阻焊层
- Silkscreen 字符层
- Copper Layer 铜层
- Paste Layer 钢网数据
- Stackup 层叠结构
- 特殊工艺要求
Gerber 文件本质上是 PCB 生产设备使用的制造数据，用于描述线路、阻焊、字符等图形。
因此 PCB 制造实际上可以理解为：
text
EDA设计
↓
Gerber / Drill / Outline
↓
CAM工程处理
↓
生产设备
↓
物理PCB现代 PCB 工厂通常会在生产前进行 CAM/DFM 检查，例如检查线路宽度、线距、孔径、阻焊桥、板框、钻孔数据等，以避免设计数据本身无法制造。
三、第一步：开料
参考资料：开料工艺资料
PCB 制造的第一步通常是开料（Cutting）。
3.1 什么是开料？
PCB 并不是直接拿一块刚好符合产品尺寸的材料进行生产。
工厂采购的通常是大尺寸的覆铜板：
text
大型覆铜板
┌───────────────────────────┐
│ │
│ 大尺寸材料 │
│ │
└───────────────────────────┘而实际生产的 PCB 可能只有：
text
┌─────────┐
│ PCB │
└─────────┘因此需要根据生产排版方案，将大张材料裁切成适合后续生产的尺寸。
这个过程就是开料。
3.2 PCB 的基础材料
最常见的材料之一是 FR-4。
典型结构：
text
铜箔
────────────────
玻纤 + 树脂
────────────────
芯板
────────────────
玻纤 + 树脂
────────────────
铜箔对于多层 PCB，还会使用：
- Core（芯板）
- Prepreg（PP，半固化片）
- Copper Foil（铜箔）
后续通过层压将这些材料组合起来。
3.3 开料为什么重要？
开料不仅仅是"把板子切小"。
还需要考虑：
- 材料利用率
- 板材方向
- 经向/纬向
- 后续涨缩
- 板厚
- 铜厚
- 工艺边
- 排版方式
尤其是精密 PCB，材料在生产过程中会发生尺寸变化，因此需要对后续图形进行相应的尺寸补偿。
这就是：
菲林缩涨 / 图形缩涨补偿
四、第二步：内层线路制作
对于双层板和多层板，线路制作方式有所不同。
多层 PCB 的核心特点之一就是：
很多线路并不是直接暴露在 PCB 表面，而是埋在 PCB 内部。
因此多层板需要先制作内层线路。典型流程：
text
铜箔
↓
清洁
↓
贴干膜
↓
线路曝光
↓
显影
↓
蚀刻
↓
去膜
↓
内层AOI其中最核心的是：
光刻 → 蚀刻
五、第三步：线路曝光
参考资料：线路曝光工艺资料
PCB 的线路并不是直接"画"出来的，而是通过光刻技术转移到铜板上。
基本过程：
text
铜板
↓
涂/贴感光材料
↓
菲林 / LDI
↓
UV曝光
↓
显影
↓
形成线路图形传统工艺会使用菲林作为图形掩膜。
而现代工厂大量使用：
LDI（Laser Direct Imaging，激光直接成像）
直接通过激光将线路图形写入感光材料。
六、什么是菲林缩涨？
在 PCB 制造过程中，菲林不是绝对稳定的。
它可能因为：
- 温度
- 湿度
- 材料特性
- 加工过程
- 存放时间
发生尺寸变化。
例如设计数据：
text
100.000 mm实际菲林：
text
99.950 mm那么菲林发生了：
text
缩小 0.05 mm如果生产过程中不进行补偿，就会导致最终线路尺寸发生偏差。
因此生产系统可能提前进行：
text
设计尺寸
100.000 mm
↓ 缩涨补偿
菲林制作尺寸
100.050 mm
↓ 实际缩小
PCB最终尺寸
≈100.000 mm而且实际生产中 X、Y 两个方向可能分别进行补偿：
text
X方向：+0.03%
Y方向：+0.05%这也是 PCB 精密制造中非常重要的一项尺寸控制。
七、第四步：显影和蚀刻
曝光以后，感光材料形成特定图形。
经过显影之后：
text
感光材料
↓
保留需要保护的区域
↓
暴露不需要的铜然后进入蚀刻。
八、第五步：蚀刻
参考资料：蚀刻工艺资料
蚀刻的目的非常简单：
把不需要的铜去掉。
例如：
text
原始铜板
████████████████████
████████████████████
████████████████████
经过线路保护
████ ██ █████ ██
████ ██ █████ ██
蚀刻以后
██ ██ ██
██ ██ ██最终留下的铜就是 PCB 的线路、焊盘等导电结构。
8.1 蚀刻为什么难？
蚀刻并不是理想状态下的垂直切割。
实际会存在：
- 侧蚀
- 过蚀
- 欠蚀
- 线宽变化
例如：
text
理想线路：
████████
████████
实际蚀刻：
██████
████████因此 PCB 工厂需要控制：
- 蚀刻速度
- 药液浓度
- 温度
- 喷淋压力
- 铜厚
最终影响：
线路宽度、线距和阻抗。
九、第六步：内层AOI检测
内层线路制作完成后，需要检查线路是否正确。
AOI：
Automated Optical Inspection
即：
自动光学检测
设备通过工业相机采集 PCB 图像，然后与参考数据进行比对。
可以检测：
- 断线
- 短路
- 缺口
- 多铜
- 少铜
- 线宽异常
- 异物
- 图形缺陷
可以简单理解为：
text
Gerber参考图
↓
AOI
↓
PCB实际图像
↓
图像匹配 / 缺陷检测
↓
OK / NG这也是 PCB 工厂中非常重要的机器视觉应用。
十、第七步：层压
参考资料：层压工艺资料
对于多层 PCB，内层线路制作完成以后，需要进行：
层压（Lamination）
层压的作用就是：
把多个 PCB 内层通过绝缘材料压合成一个整体。
例如一个 4 层 PCB：
text
L1 ─────────────── Top Layer
Prepreg
L2 ─────────────── Inner Layer
Core
L3 ─────────────── Inner Layer
Prepreg
L4 ─────────────── Bottom Layer通过高温、高压使 PP 中的树脂发生流动并固化，将不同材料层结合起来。
10.1 为什么层压非常重要？
因为 PCB 的很多性能都与层压有关：
- 板厚
- 层间结合
- 介电常数
- 阻抗
- 热可靠性
- 尺寸稳定性
如果层压控制不好，可能出现：
- 分层
- 气泡
- 厚度异常
- 板翘
- 层间偏移
十一、第八步：钻孔
参考资料：钻孔工艺资料
层压以后，需要在 PCB 上加工各种孔。
例如：
text
● 通孔
● 导通孔
● 元件孔
● 安装孔
● Via普通 PCB 通常采用 CNC 机械钻孔。
HDI PCB 还可能使用激光钻孔制造微盲孔。
11.1 钻孔为什么重要？
PCB 上的孔不仅仅是机械孔。
很多孔承担：
不同线路层之间的电气连接。
例如：
text
L1 ─────●
│
│ Via
│
L2 ─────●
│
│
L3 ─────●这就是 PCB 实现多层电气连接的重要方式。
11.2 钻孔后的问题
钻孔以后会产生：
- 毛刺
- 孔壁树脂残留
- 钻污
- 铜层损伤
因此后续需要进行孔壁处理和清洁。
十二、第九步：沉铜
参考资料：沉铜工艺资料
钻孔以后，孔里面最初并不是导电的。
例如：
text
PCB截面
铜层 ─────────────
│
│ ← 孔
│
铜层 ─────────────孔壁主要是绝缘材料。因此需要在孔壁上形成一层铜。
这就是：
沉铜（Electroless Copper）
沉铜属于化学镀铜过程，不依赖外部电源直接在孔壁形成导电铜层。之后才能进行电镀铜。
现代 PCB 工艺中，钻孔之后通常需要经过去钻污、孔壁处理、化学沉铜，再进行后续电镀。
十三、第十步：电镀
参考资料：电镀工艺资料
沉铜只是建立了一个基础导电层。
还需要通过：
电镀铜
增加铜厚。
基本原理：
text
电源
│
├── 阳极：铜
│
└── 阴极：PCB通过电化学反应：
text
Cu → Cu²⁺
↓
电解液
↓
PCB表面 ← Cu最终使 PCB 表面的铜和孔壁铜层达到要求的厚度。
十四、第十一步：外层线路制作
外层线路与内层线路类似，也需要通过：
text
贴膜
↓
曝光
↓
显影
↓
电镀
↓
蚀刻最终形成 PCB 顶层和底层的线路。
外层线路通常包括：
- Signal Trace
- Pad
- Via
- Connector
- Test Point
等结构。
十五、第十二步：油墨塞孔
参考资料：PCB油墨塞孔资料
部分 PCB 需要对特定孔进行：
油墨塞孔
也就是使用阻焊油墨等材料将孔填充。
常见目的包括：
- 防止焊接过程中锡进入孔内
- 防止污染
- 改善 PCB 外观
- 满足特定装配要求
尤其在 BGA 等高密度区域，Via 与焊盘之间的空间非常小，因此可能需要特殊的塞孔工艺。
十六、第十三步：树脂塞孔
参考资料：PCB树脂塞孔资料
树脂塞孔与普通油墨塞孔不同。
树脂材料可以用于填充特定 PCB 孔。
尤其在高密度 PCB 中，经常会出现：
Via in Pad
即：
过孔直接位于焊盘内部。
此时通常需要将 Via 填充，然后再进行表面处理。
典型结构：
text
普通Via：
焊盘
████████
│
│
│
────┼────
Via in Pad：
████████
████●███
████████
│
│树脂塞孔可以改善焊盘表面的平整性，并降低后续 SMT 焊接时锡膏进入孔内的问题。
十七、第十四步：阻焊制造
参考资料：PCB阻焊曝光显影资料
PCB 表面通常可以看到绿色、黑色、蓝色等颜色的涂层。
这个涂层就是：
阻焊层（Solder Mask）
它的主要作用是：
- 保护铜线路
- 防止铜氧化
- 防止焊接时发生短路
- 只暴露需要焊接的 Pad
17.1 阻焊制造过程
典型流程：
text
PCB
↓
表面处理
↓
涂覆阻焊油墨
↓
预烘
↓
曝光
↓
显影
↓
固化
↓
阻焊完成最终：
text
阻焊区域：████████
焊盘区域：○ ○ ○只有焊盘、测试点等需要焊接的位置被打开。
十八、第十五步：字符喷印
参考资料：PCB字符喷印资料
PCB 上经常可以看到：
text
R1
C1
U1
D1
+
-
LOGO
型号
版本号这些就是：
字符层 / Silkscreen / Legend
它主要用于：
- 元件位置标识
- 极性标识
- PCB 型号
- 厂商 Logo
- 版本信息
- 生产信息
现代工厂可以采用字符喷印等方式进行生产。
十九、第十六步：表面处理
PCB 的铜焊盘不能直接长期裸露。
因此需要进行：
Surface Finish（表面处理）
常见方式包括：
- HASL / 喷锡
- ENIG / 沉镍金
- OSP
- 沉银
- 沉锡
- ENEPIG
- 硬金等
不同表面处理方式会影响：
- 焊接性能
- 平整度
- 耐腐蚀性
- 保存时间
- 成本
- 适用器件
现代 PCB 工艺中，HASL、ENIG、OSP、沉银、沉锡等都是常见表面处理方案。
二十、第十七步：喷锡
参考资料：PCB喷锡资料
HASL：
Hot Air Solder Leveling
中文一般称：
热风整平 / 喷锡
基本过程：
text
裸铜焊盘
↓
浸锡
↓
热风整平
↓
去除多余锡
↓
形成锡表面优点：
- 工艺成熟
- 成本相对较低
- 焊接性能好
但是喷锡表面平整度相对有限。
对于非常细间距的 BGA、QFN 等器件，可能更倾向于使用 ENIG 等平整度更好的表面处理。
二十一、第十八步：沉镍金
参考资料：PCB沉镍金资料
ENIG：
Electroless Nickel Immersion Gold
中文：
化学镍金 / 沉镍金
典型结构：
text
Gold
────────────────
Nickel
────────────────
Copper
────────────────
PCB镍层主要用于：
- 保护铜
- 提供机械强度
- 作为金层基础
金层主要用于：
- 防氧化
- 提高焊接性能
- 提供良好表面
ENIG 的一个重要特点就是：
表面平整度较高
因此比较适合：
- BGA
- QFN
- Fine Pitch
- 高密度 PCB
二十二、第十九步：AVI自动视觉检测
参考资料：AVI自动视觉检测资料
AVI：
Automated Visual Inspection
即：
自动视觉检测
它与 AOI 的思想类似，都是通过机器视觉进行自动检测。
典型流程：
text
PCB
↓
工业相机
↓
图像采集
↓
图像处理
↓
与标准数据比较
↓
缺陷识别
↓
OK / NG22.1 可以检测什么？
例如：
- 线路缺陷
- 阻焊缺陷
- 字符缺陷
- 焊盘缺陷
- 划伤
- 污染
- 异物
- 表面处理异常
- 外形尺寸异常
二十三、第二十步：PCB电气测试
参考资料：PCB测试资料
视觉检测只能判断：
"看起来对不对"。
但 PCB 还必须判断：
"电气上是否真的连通？"
因此需要进行电气测试。
23.1 常见测试
主要包括：
开路测试
检查：
text
A ───────── B是否真的连通。
短路测试
检查：
text
A ───────── B
│
└── C是否发生不应该存在的连接。
绝缘测试
检查不同网络之间是否具有足够的绝缘性能。
23.2 测试方式
常见方式包括：
- Flying Probe（飞针测试）
- Fixture Test（针床测试）
- ICT
- 特定功能测试
飞针测试不需要传统固定针床，因此适合：
小批量 / 样板 / 多品种生产
而大批量产品则可能使用专用测试治具。
二十四、第二十一步：PCB外形加工
参考资料：PCB外形加工资料
前面的 PCB 很多时候还是一整块生产拼板：
text
┌─────────────────────────────┐
│ PCB │ PCB │ PCB │ PCB │
│─────┼─────┼─────┼───── │
│ PCB │ PCB │ PCB │ PCB │
└─────────────────────────────┘最后需要把单个 PCB 加工出来。这就是：
外形加工
二十五、第二十二步：锣边 / Routing
PCB 外形加工常见方式之一就是：
CNC Routing
利用高速旋转刀具沿着 PCB 外形进行切割。
例如：
text
原始拼板
┌──────────────────┐
│ ┌─────┐ ┌─────┐ │
│ │ PCB │ │ PCB │ │
│ └─────┘ └─────┘ │
└──────────────────┘
↓ Routing
┌─────┐ ┌─────┐
│ PCB │ │ PCB │
└─────┘ └─────┘适合：
- 异形板
- 圆形板
- 精确外形
- 有槽孔的 PCB
二十六、第二十三步：V-CUT
参考资料：PCB V割资料
V-CUT：
V形槽分板
通过刀具在 PCB 两侧加工 V 形槽。截面类似：
text
PCB
──────────────
\ /
\/
/\
/ \
──────────────生产时 PCB 仍然连接在一起。
装配完成后，可以通过折板等方式将 PCB 分开。
二十七、第二十四步：金手指斜边
参考资料：PCB金手指斜边资料
对于具有金手指的 PCB，例如：
- 内存条
- PCIe 卡
- 扩展卡
连接器插入时需要一定的导向结构。
因此会对金手指区域加工：
斜边 / Chamfer
例如：
text
PCB
──────────────────────
/
/
/这样插入连接器时更加容易。
二十八、第二十五步：最终质量检查
PCB 完成以后并不是马上出货。
通常还需要进行最终质量检查：
text
外观
↓
尺寸
↓
线路
↓
阻焊
↓
字符
↓
表面处理
↓
孔
↓
电气性能
↓
包装最终检查可能包括：
- 外观检查
- 尺寸检查
- 板厚检查
- 孔径检查
- 线路检查
- 阻焊检查
- 字符检查
- 表面处理检查
- 电气测试
- 特殊可靠性测试
PCB 制造流程中的 AOI、AVI、尺寸检查、电气测试和最终质量检查共同构成最终质量控制体系。
二十九、第二十六步：真空包装
参考资料：PCB真空包装资料
PCB 最后需要进行包装。
常见方式：
真空包装
主要目的是减少 PCB 在运输和储存过程中受到：
- 水汽
- 氧气
- 灰尘
- 污染
等因素影响。对于某些表面处理和高可靠性 PCB，防潮包装尤其重要。
三十、把整个PCB生产流程串起来
现在把前面的步骤全部连接起来：
text
PCB设计
│
▼
Gerber / Drill / CAM
│
▼
开料
│
▼
┌─────────────────┐
│ 内层线路制作 │
│ │
│ 曝光 → 显影 │
│ ↓ │
│ 蚀刻 │
│ ↓ │
│ AOI │
└─────────────────┘
│
▼
层压
│
▼
钻孔
│
▼
沉铜
│
▼
电镀
│
▼
外层线路制作
│
┌────────┴────────┐
▼ ▼
曝光 显影
│ │
└────────┬────────┘
▼
电镀
│
▼
蚀刻
│
▼
油墨/树脂塞孔
│
▼
阻焊
│
▼
字符
│
▼
表面处理
│
┌─────────┴──────────┐
▼ ▼
喷锡 沉镍金
│ │
└─────────┬──────────┘
▼
AVI / AOI
│
▼
电气测试
│
▼
外形加工
│
┌────────┼─────────┐
▼ ▼ ▼
锣边 V-CUT 斜边
│
▼
FQC
│
▼
包装
│
▼
出货需要强调的是，这是一条典型 PCB 制造主流程，实际工厂会根据产品类型插入或删除部分工序。例如，油墨塞孔、树脂塞孔、金手指斜边并不是所有 PCB 都需要；喷锡和沉镍金也属于不同的表面处理路线，而不是所有产品全部执行。不同 PCB 工厂的具体工艺顺序也可能不同。
三十一、PCB生产过程中几个非常重要的核心概念
31.1 光刻
核心思想：
用光把数字线路图形转移到 PCB 上。
text
数字设计
↓
Gerber
↓
菲林 / LDI
↓
曝光
↓
感光材料
↓
线路图形31.2 蚀刻
核心思想：
把不需要的铜去掉。
text
铜板
↓
保护需要的线路
↓
化学蚀刻
↓
留下线路31.3 电镀
核心思想：
增加铜厚，并使孔壁形成可靠的导电结构。
31.4 层压
核心思想：
把多个线路层组合成一个整体。
31.5 阻焊
核心思想：
保护线路，只暴露需要焊接的位置。
31.6 表面处理
核心思想：
保护裸露铜，并提供适合后续焊接的表面。
31.7 AOI / AVI
核心思想：
用机器视觉检查 PCB 有没有外观和图形缺陷。
31.8 电气测试
核心思想：
确认 PCB 的电气连接关系是否正确。
三十二、PCB制造与PCBA有什么区别？
这个概念非常重要。
PCB：
裸板制造
PCBA：
PCB + 元器件组装
所以：
text
PCB制造
│
▼
裸PCB
│
▼
SMT / DIP
│
▼
PCBA
│
▼
整机PCB 制造完成以后，还需要经过：
- 锡膏印刷
- SPI
- SMT贴片
- 回流焊
- AOI
- DIP插件
- 波峰焊
- ICT
- FCT
等流程，才能成为完整的 PCBA。
因此：
PCB ≠ PCBA
PCB 是电路板本身，PCBA 是已经安装电子元件后的电路板。
三十三、PCB制造过程中最重要的四类控制
从工程角度看，PCB 制造其实可以归纳为四类问题。
1. 尺寸控制
例如：
- 板厚
- 孔径
- 线宽
- 线距
- 板框
- 层间对位
- 菲林缩涨
2. 图形控制
例如：
- 线路
- Pad
- Via
- 阻焊
- 字符
这些都需要保证与设计数据一致。
3. 材料控制
例如：
- FR-4
- 高 Tg 材料
- PTFE
- 铜箔
- PP
- Core
- 阻焊油墨
- 镍金
不同材料会直接影响 PCB 的性能。
4. 电气性能控制
最终需要保证：
text
设计Net
↓
PCB实际线路
↓
孔连接
↓
层间连接
↓
电气测试最终不能出现：
text
Open 开路
Short 短路
Leakage 漏电三十四、从软件工程师角度理解PCB制造
如果从软件开发的角度理解 PCB 制造，可以把它看成一个非常复杂的：
数据 → 工艺 → 实物 → 检测
流水线。
text
┌─────────────┐
│ PCB设计数据 │
└──────┬──────┘
│
▼
┌─────────────┐
│ CAM / 工程处理│
└──────┬──────┘
│
▼
┌─────────────┐
│ 制造工艺 │
└──────┬──────┘
│
┌────────────────┼────────────────┐
▼ ▼ ▼
光学 化学 机械
曝光/检测 沉铜/蚀刻 钻孔/锣边
│ │ │
└────────────────┼────────────────┘
▼
┌─────────────┐
│ PCB实物 │
└──────┬──────┘
│
▼
┌─────────────┐
│ AOI / AVI │
│ 电气测试 │
└──────┬──────┘
│
┌──────┴──────┐
▼ ▼
OK NG
│ │
▼ ▼
出货 返工/报废因此 PCB 工厂本质上也是一个非常典型的工业数字化生产系统。
设计数据最终需要被转化成：
text
Gerber
Drill
CAM
曝光数据
钻孔数据
检测标准
测试Netlist然后通过不同设备执行制造。而制造结果又通过：
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AOI
AVI
尺寸检测
电气测试
人工检验重新反馈回来。这实际上形成了一个完整的闭环：
数字设计 → 数字制造 → 自动检测 → 质量反馈
三十五、总结
PCB 制造不是一个单独的工艺，而是一整套复杂的制造体系。
从最开始的：
开料
到中间的：
线路制作 → 蚀刻 → 层压 → 钻孔 → 沉铜 → 电镀
再到后面的：
塞孔 → 阻焊 → 字符 → 表面处理
最后经过：
AVI/AOI → 电气测试 → 外形加工 → FQC → 包装
最终才得到一块可以交付给电子产品制造商使用的 PCB。
可以用一句话总结整个过程：
PCB制造就是将 Gerber 等数字设计数据，通过光刻、蚀刻、层压、钻孔、电镀、表面处理和机械加工等工艺，逐步转换成具有可靠机械结构、电气连接和可焊接表面的实体电路板，并通过视觉检测和电气测试验证其是否符合设计要求。
对于软件、自动化、机器视觉相关工程师来说，理解这套流程尤其重要，因为后续无论是做：
- PCB AOI
- AVI
- 缺陷检测
- Gerber解析
- 图像与Gerber对位
- 菲林缩涨补偿
- PCB数据追溯
- MES
- SPC
- 工艺参数管理
- AI PCB缺陷检测
最终都需要建立在对 PCB 实际制造流程的理解之上。
参考资料
延伸参考
现代 PCB 制造的完整流程通常还会包括 CAM/DFM、内层 AOI、去钻污、化学沉铜、外层成像、阻焊、表面处理、外形加工、电测和最终检验等环节。