PCB制造

基材基材普遍是以基板的绝缘部分作分类，常见的原料为电木板、玻璃纤维板，以及各式的塑胶板。而PCB的制造商普遍会以一种以玻璃纤维、不织物料、以及树脂组成的绝缘部分，再以环氧树脂和铜箔压制成“黏合片”(prepreg)使用。

Xgs游戏机电路设计而常见的基材及主要成份有：FR-1 ──酚醛棉纸，这基材通称电木板(比FR-2较高经济性)FR-2 ──酚醛棉纸，FR-3 ──棉纸(Cotton paper)、环氧树脂FR-4 ──玻璃布(Woven glass)、环氧树脂FR-5 ──玻璃布、环氧树脂FR-6 ──毛面玻璃、聚酯G-10 ──玻璃布、环氧树脂CEM-1 ──棉纸、环氧树脂(阻燃)CEM-2 ──棉纸、环氧树脂(非阻燃)CEM-3 ──玻璃布、环氧树脂CEM-4 ──玻璃布、环氧树脂CEM-5 ──玻璃布、多元酯AIN ──氮化铝SIC ──碳化硅

金属涂层金属涂层除了是基板上的配线外，也就是基板线路跟电子元件焊接的地方。此外，由于不同的金属价钱不同，因此直接影响生产的成本。另外，每种金属的可焊性、接触性，电阻阻值等等不同，这也会直接影响元件的效能。常用的金属涂层有：铜、锡(厚度通常在5至15μm)、铅锡合金(或锡铜合金，即焊料，厚度通常在5至25μm，锡含量约在63%)、金(一般只会镀在接口)、银(一般只会镀在接口，或以整体也是银的合金)。

线路设计印制电路板的设计是以电路原理图为蓝本，实现电路使用者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设计，需要内部电子元件、金属连线、通孔和外部连接的布局、电磁保护、热耗散、串音等各种因素。优秀的线路设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能和散热性能。简单的版图设计可以用手工实现，但复杂的线路设计一般也需要借助计算机辅助设计(CAD)实现，而著名的设计软件有OrCAD、Pads (也即PowerPCB)、Altium designer (也即Protel)、FreePCB、CAM350等

基本制作根据不同的技术可分为消除和增加两大类过程。减去法减去法(Subtractive)，是利用化学品或机械将空白的电路板(即铺有完整一块的金属箔的电路板)上不需要的地方除去，余下的地方便是所需要的电路。丝网印刷：把预先设计好的电路图制成丝网遮罩，丝网上不需要的电路部分会被蜡或者不透水的物料覆盖，然后把丝网遮罩放到空白线路板上面，再在丝网上油上不会被腐蚀的保护剂，把线路板放到腐蚀液中，没有被保护剂遮住的部份便会被蚀走，最后把保护剂清理。感光板：把预先设计好的电路图制在透光的胶片遮罩上(最简单的做法就是用打印机印出来的投影片)，同理应把需要的部份印成不透明的颜色，再在空白线路板上涂上感光颜料，将预备好的胶片遮罩放在电路板上照射强光数分钟，除去遮罩后用显影剂把电路板上的图案显示出来，最后如同用丝网印刷的方法一样把电路腐蚀。刻印：利用铣床或雷射雕刻机直接把空白线路上不需要的部份除去。加成法加成法(Additive)，现在普遍是在一块预先镀上薄铜的基板上，覆盖光阻剂(D/F)，经紫外光曝光再显影，把需要的地方露出，然后利用电镀把线路板上正式线路铜厚增厚到所需要的规格,再镀上一层抗蚀刻阻剂-金属薄锡，最后除去光阻剂(这制程称为去膜)，再把光阻剂下的铜箔层蚀刻掉。积层法积层法是制作多层印刷电路板的方法之一。是在制作内层后才包上外层，再把外层以减去法或加成法所处理。不断重复积层法的动作，可以得到再多层的多层印刷电路板则为顺序积层法。1.内层制作2.积层编成(即黏合不同的层数的动作)3.积层完成(减去法的外层含金属箔膜;加成法)4.钻孔Panel法1.全块PCB电镀2.在表面要保留的地方加上阻绝层(resist，防以被蚀刻)3.蚀刻4.去除阻绝层Pattern法1.在表面不要保留的地方加上阻绝层2.电镀所需表面至一定厚度3.去除阻绝层4.蚀刻至不需要的金属箔膜消失完全加成法1.在不要导体的地方加上阻绝层2.以无电解铜组成线路部分加成法1.以无电解铜覆盖整块PCB2.在不要导体的地方加上阻绝层3.电解镀铜4.去除阻绝层5.蚀刻至原在阻绝层下无电解铜消失ALIVHALIVH(Any Layer Interstitial Via Hole，Any Layer IVA)是日本松下电器开发的增层技术。这是使用芳香族聚酰胺(Aramid)纤维布料为基材。1.把纤维布料浸在环氧树脂成为“黏合片”(prepreg)2.雷射钻孔3.钻孔中填满导电膏4.在外层黏上铜箔5.铜箔上以蚀刻的方法制作线路图案6.把完成第二步骤的半成品黏上在铜箔上7.积层编成8.再不停重复第五至七的步骤，直至完成B2itB2it(Buried Bump Interconnection Technology)是东芝开发的增层技术。1.先制作一块双面板或多层板2.在铜箔上印刷圆锥银膏3.放黏合片在银膏上，并使银膏贯穿黏合片4.把上一步的黏合片黏在第一步的板上5.以蚀刻的方法把黏合片的铜箔制成线路图案6.再不停重复第二至四的步骤，直至完成

功能测试更密集的PCB、更高的总线速度以及模拟RF电路等等对测试都提出了前所未有的挑战，这种环境下的功能测试需要认真的设计、深思熟虑的测试方法和适当的工具才能提供可信的测试结果。在同夹具供应商打交道时，要记住这些问题，同时还要想到产品将在何处制造，这是一个很多测试工程师会忽略的地方。例如我们假定测试工程师身在美国的加利福尼亚，而产品制造地却在泰国。测试工程师会认为产品需要昂贵的自动化夹具，因为在加州厂房价格高，要求测试仪尽量少，而且还要用自动化夹具以减少雇用高技术高工资的操作工。但在泰国，这两个问题都不存在，让人工来解决这些问题更加便宜，因为这里的劳动力成本很低，地价也很便宜，大厂房不是一个问题。因此有时候一流设备在有的国家可能不一定受欢迎。技术水平在高密度UUT中，如果需要校准或诊断则很可能需要由人工进行探查，这是由于针床接触受到限制以及测试更快(用探针测试UUT可以迅速采集到数据而不是将信息反馈到边缘连接器上)等原因，所以要求由操作员探查UUT上的测试点。不管在哪里，都应确保测试点已清楚地标出。探针类型和普通操作工也应该注意，需要考虑的问题包括：探针大过测试点吗?探针有使几个测试点短路并损坏UUT的危险吗?对操作工有触电危害吗?每个操作工能很快找出测试点并进行检查吗?测试点是否很大易于辨认呢?操作工将探针按在测试点上要多长时间才能得出准确的读数?如果时间太长，在小的测试区会出现一些麻烦，如操作工的手会因测试时间太长而滑动，所以建议扩大测试区以避免这个问题。考虑上述问题后测试工程师应重新评估测试探针的类型，修改测试文件以更好地识别出测试点位置，或者甚至改变对操作工的要求。自动探查在某些情况下会要求使用自动探查，例如在PCB难以用人工探查，或者操作工技术水平所限而使得测试速度大大降低的时候，这时就应考虑用自动化方法。自动探查可以消除人为误差，降低几个测试点短路的可能性,并使测试操作加快。但是要知道自动探查也可能存在一些局限，根据供应商的设计而各有不同，包括：UUT的大小同步探针的数量两个测试点相距有多近?测试探针的定位精度系统能对UUT进行两面探测吗?探针移至下一个测试点有多快?探针系统要求的实际间隔是多少?(一般来讲它比离线式功能测试系统要大)自动探查通常不用针床夹具接触其它测试点，而且一般它比生产线速度慢，因此可能需要采取两种步骤：如果探测仪仅用于诊断，可以考虑在生产线上采用传统的功能测试系统，而把探测仪作为诊断系统放在生产线边上;如果探测仪的目的是UUT校准，那么唯一的真正解决办法是采用多个系统，要知道这还是比人工操作要快得多。如何整合到生产线上也是必须要研究的一个关键问题，生产线上还有空间吗?系统能与传送带连接吗?幸好许多新型探测系统都与SMEMA标准兼容，因此它们可以在在线环境下工作。边界扫描这项技术早在产品设计阶段就应该进行讨论，因为它需要专门的元器件来执行这项任务。在以数字电路为主的UUT中，可以购买带有IEEE1194(边界扫描)支持的器件，这样只做很少或不用探测就能解决大部分诊断问题。边界扫描会降低UUT的整体功能性，因为它会增大每个兼容器件的面积(每个芯片增加4～5个引脚以及一些线路)，所以选择这项技术的原则，就是所花费的成本应该能使诊断结果得到改善。应记住边界扫描可用于对UUT上的闪速存储器和PLD器件进行编程，这也更进一步增加了选用该测试方法的理由。如何处理一个有局限的设计?如果UUT设计已经完成并确定下来，此时选择就很有限。当然也可以要求在下次改版或新产品中进行修改，但是工艺改善总是需要一定的时间，而你仍然要对目前的状况进行处理。