如何设计PCB？
PCB 设计始于电子工程师选择执行最终产品功能所需的组件，然后确定电气连接这些组件的最佳方式。
该设计为制造商提供了大量信息，包括 PCB 尺寸、孔尺寸和位置以及整体机械定义； 它还可能包含有关材料类型、规格、UL 要求、阻焊层和测试要求的注释。
CAD：用软件创造硬件
而 PCB设计 曾经在聚酯薄膜胶片上手动播放，现在使用计算机辅助设计 (CAD) 软件创建。 CAD 软件自动确定导线的路径，减少所需的人工. 大多数 CAD 提供商提供可用组件的形状和尺寸库。 这些形状和大小被称为轮廓。 这些组件与电路板接触的区域称为封装。
选择材料
由于有多种铜厚度、环氧树脂特性和玻璃编织类型可供选择，因此设计人员必须定义所需的组合。 一个重要的考虑因素是预浸料的构成——一种粘合多层 PCB 层的试剂. 预浸料（或 B 阶段树脂）是一种用环氧树脂浸渍然后部分固化的玻璃布。 有 3 个基本特性：热、电和化学。
指定金属饰面
铜在生产中的大多数 PCB 中用作导体，如果不加以保护，将失去光泽并妨碍元件与裸板的适当可焊性。 使用不会变色或变色缓慢的金属来保护 PCB 的裸露铜表面。 金属表面饰面的价格、保质期、可靠性和装配工艺各不相同。 一些流行的表面处理如下所列：
- 热风焊料整平 (HASL)：将 PCB 浸入熔融焊料（锡铅）浴中。
- 化学浸金 (ENIG)：这是最好和最流行的 RoHS 整理方法之一。 ENIG 具有出色的润湿性、共面性、氧化性和长保质期。
- 沉银
- 有机可焊性防腐剂 (OSP)：OSP 是一种符合 RoHS 的水基有机化合物，可选择性地与铜结合，并提供有机/金属层，在焊接过程中保护铜。
- 无铅 HASL：熔池不含铅和 RoHS。 它使用镍改性合金得到类似的结果。
创建堆叠表
作为最后一步，设计人员创建了一张叠层表，提供了电路板的整体图片。
生成制造数据
- 内部或行业规范
- 美国保险商实验室 (UL) 要求
- 测试要求
- 定制规格
将设计转移给制造商
最常用的数据传输格式如下：
- Gerber 及其衍生产品 Gerber RS-274X。
- ODB++、GenCAM 和 PIC-D-350。
转换模具设计
制造过程首先使用称为计算机辅助制造 (CAM) 软件的特殊程序传输从设计师那里收到的电子数据。 CAM 允许制造商执行：
- 执行拼板和照片工具
拼板工艺是将多个 PCB 图像以最经济的方式填充层压板的整个表面。 辅助功能：层数、UL 符号、边框和试纸，添加到面板。 然后将其转移到照片绘图仪：一台通过成像过程用激光绘制面板图像的机器。 最终图像是在胶卷上绘制的。
激光直接成像 (LDI) 是另一种应用或曝光 PCB设计 使用强大的激光将电路直接成像到制造面板上。
- 生成钻孔和路由数据
生成数控 (NC) 钻头和路由数据以传输到钻孔部分。
- 编程检查和测试数据
制造商使用自动光学检测 (AOI) 来查找 PCB 布线中的中断或短路。 制造商使用金板或 CAD 数据作为参考对 AOI 内存进行编程。 AOI机器扫描被检板，并与金板进行比较。 在不匹配的情况下，机器识别出缺陷的位置。
对裸板进行电气测试，以确保遵循原始设计。 有两种测试方法。
- 金板测试：此方法主要用于当没有 Gerber 或电子数据可用于生成用于 PCB制造商. 传统产品通常是通孔、简单的 2 层、4 层甚至 6 层板，仍然采用这种方式进行测试。
- 网表测试：当 Gerber 数据可用时，可以使用此方法。 当可以从提供的信息中提取所有网络（沿电路的一串点）时执行此操作。 金板测试是比较测试，网表测试所有点，确保电气完整性的高度可信度。 这种真正的点对点电气测试距离PCB的实际原理图仅一步之遥。
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