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印刷電路板(Printed circuit board，PCB)幾乎會出現在每一種電子設備當中。如果在(zai)某樣(yang)設(she)備中有電子零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)，那么它(ta)們也都是鑲在(zai)大(da)小各(ge)異(yi)的(de)PCB上。除(chu)了固定各(ge)種小零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)外，PCB的(de)主要(yao)功能(neng)是提(ti)供(gong)上頭各(ge)項零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)的(de)相互電氣(qi)連接。隨著電子設(she)備越(yue)(yue)來越(yue)(yue)復雜，需要(yao)的(de)零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多(duo)，PCB上頭的(de)線路(lu)與零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian)也越(yue)(yue)來越(yue)(yue)密集了。 標(biao)準的(de)PCB長得就(jiu)像(xiang)這(zhe)樣(yang)。裸板(ban)(上頭沒有零(ling)(ling)(ling)件(jian)(jian))也常(chang)被稱為「印刷線路(lu)板(ban)Printed Wiring Board(PWB)」。

　　板(ban)(ban)(ban)子本身的(de)(de)基(ji)板(ban)(ban)(ban)是(shi)由絕(jue)緣(yuan)隔熱、并(bing)不易彎(wan)曲的(de)(de)材(cai)質所制(zhi)(zhi)作(zuo)成。在表面可以(yi)看到的(de)(de)細小(xiao)線(xian)(xian)路材(cai)料是(shi)銅箔(bo)，原本銅箔(bo)是(shi)覆蓋在整個板(ban)(ban)(ban)子上的(de)(de)，而(er)在制(zhi)(zhi)造過程(cheng)中部份被蝕刻處理掉，留下來(lai)的(de)(de)部份就變成網狀的(de)(de)細小(xiao)線(xian)(xian)路了。這些(xie)線(xian)(xian)路被稱作(zuo)導線(xian)(xian)(conductor pattern)或稱布線(xian)(xian)，并(bing)用來(lai)提(ti)供PCB上零件的(de)(de)電路連接。

　　為了將零(ling)件固定(ding)在(zai)PCB上(shang)面(mian)，我(wo)們將它們的(de)(de)接(jie)腳直(zhi)接(jie)焊在(zai)布線上(shang)。在(zai)最基本的(de)(de)PCB(單面(mian)板(ban))上(shang)，零(ling)件都集中在(zai)其中一(yi)(yi)(yi)面(mian)，導線則(ze)都集中在(zai)另一(yi)(yi)(yi)面(mian)。這么一(yi)(yi)(yi)來我(wo)們就需要在(zai)板(ban)子上(shang)打洞，這樣接(jie)腳才能穿過(guo)板(ban)子到另一(yi)(yi)(yi)面(mian)，所以(yi)零(ling)件的(de)(de)接(jie)腳是焊在(zai)另一(yi)(yi)(yi)面(mian)上(shang)的(de)(de)。因為如(ru)此，PCB的(de)(de)正反面(mian)分(fen)別被(bei)稱為零(ling)件面(mian)(Component Side)與焊接(jie)面(mian)(Solder Side)。

　　如果PCB上頭有某些零件(jian)(jian)(jian)，需要在制作完成后也(ye)可(ke)(ke)以(yi)(yi)拿掉或裝(zhuang)回(hui)去，那么該零件(jian)(jian)(jian)安裝(zhuang)時(shi)會(hui)用到(dao)插(cha)(cha)座(zuo)(Socket)。由于(yu)插(cha)(cha)座(zuo)是直接焊在板子上的，零件(jian)(jian)(jian)可(ke)(ke)以(yi)(yi)任意的拆裝(zhuang)。下(xia)面(mian)看到(dao)的是ZIF(Zero Insertion Force，零撥插(cha)(cha)力式)插(cha)(cha)座(zuo)，它可(ke)(ke)以(yi)(yi)讓零件(jian)(jian)(jian)(這里(li)指的是CPU)可(ke)(ke)以(yi)(yi)輕松(song)插(cha)(cha)進(jin)插(cha)(cha)座(zuo)，也(ye)可(ke)(ke)以(yi)(yi)拆下(xia)來。插(cha)(cha)座(zuo)旁(pang)的固定桿，可(ke)(ke)以(yi)(yi)在您插(cha)(cha)進(jin)零件(jian)(jian)(jian)后將其固定。

　　如果(guo)要(yao)將兩塊PCB相互連結，一般我(wo)們都會用到俗稱「金(jin)手(shou)指(zhi)」的(de)邊(bian)接(jie)(jie)(jie)頭(edge connector)。金(jin)手(shou)指(zhi)上(shang)(shang)包含了許多裸露的(de)銅墊(dian)，這(zhe)些銅墊(dian)事實上(shang)(shang)也(ye)是PCB布(bu)線的(de)一部份。通常(chang)連接(jie)(jie)(jie)時，我(wo)們將其中一片PCB上(shang)(shang)的(de)金(jin)手(shou)指(zhi)插進(jin)另一片PCB上(shang)(shang)合適的(de)插槽上(shang)(shang)(一般叫做擴充槽Slot)。在計算機中，像是顯示卡(ka)，聲卡(ka)或是其它類似(si)的(de)界面卡(ka)，都是借著金(jin)手(shou)指(zhi)來與(yu)主機板連接(jie)(jie)(jie)的(de)。

　　PCB上的(de)(de)綠(lv)色(se)(se)或是(shi)棕(zong)色(se)(se)，是(shi)阻焊(han)漆(solder mask)的(de)(de)顏色(se)(se)。這(zhe)(zhe)層是(shi)絕緣的(de)(de)防(fang)護(hu)層，可(ke)(ke)以(yi)保護(hu)銅線，也可(ke)(ke)以(yi)防(fang)止零件被焊(han)到不正確的(de)(de)地方(fang)。在阻焊(han)層上另外會(hui)印刷(shua)上一(yi)層絲網(wang)印刷(shua)面(silk screen)。通常在這(zhe)(zhe)上面會(hui)印上文字與符號(hao)(大(da)多(duo)是(shi)白(bai)色(se)(se)的(de)(de))，以(yi)標(biao)示出各(ge)零件在板子(zi)上的(de)(de)位置。絲網(wang)印刷(shua)面也被稱作圖標(biao)面(legend)。

　　單面板(Single-Sided Boards)

　　我(wo)們剛剛提到過(guo)，在最基本的(de)(de)PCB上，零件集(ji)中在其(qi)中一面(mian)，導線(xian)(xian)則集(ji)中在另一面(mian)上。因(yin)為導線(xian)(xian)只出現在其(qi)中一面(mian)，所(suo)以(yi)我(wo)們就(jiu)稱這(zhe)(zhe)種PCB叫作單面(mian)板(ban)(Single-sided)。因(yin)為單面(mian)板(ban)在設計線(xian)(xian)路上有(you)許多嚴格(ge)的(de)(de)限制(因(yin)為只有(you)一面(mian)，布線(xian)(xian)間不能交叉而(er)必須繞(rao)獨自的(de)(de)路徑(jing))，所(suo)以(yi)只有(you)早期(qi)的(de)(de)電路才(cai)使用這(zhe)(zhe)類(lei)的(de)(de)板(ban)子。

　　雙面板(Double-Sided Boards)

　　這(zhe)種電(dian)路板(ban)的(de)(de)兩(liang)面(mian)都有布(bu)線(xian)。不過要(yao)用上兩(liang)面(mian)的(de)(de)導線(xian)，必須要(yao)在(zai)兩(liang)面(mian)間有適當的(de)(de)電(dian)路連接才(cai)行(xing)。這(zhe)種電(dian)路間的(de)(de)「橋(qiao)梁」叫做導孔(kong)(kong)(via)。導孔(kong)(kong)是(shi)在(zai)PCB上，充滿或(huo)涂上金(jin)屬的(de)(de)小洞(dong)，它可以與兩(liang)面(mian)的(de)(de)導線(xian)相連接。因(yin)為雙面(mian)板(ban)的(de)(de)面(mian)積(ji)比單面(mian)板(ban)大了一(yi)倍，而且(qie)因(yin)為布(bu)線(xian)可以互相交錯(cuo)(可以繞到另一(yi)面(mian))，它更適合用在(zai)比單面(mian)板(ban)更復雜的(de)(de)電(dian)路上。

　　多層板(Multi-Layer Boards)

　　為(wei)了增加可以(yi)布(bu)線的(de)(de)面積，多(duo)(duo)(duo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)板(ban)用(yong)上(shang)了更多(duo)(duo)(duo)單(dan)或雙面的(de)(de)布(bu)線板(ban)。多(duo)(duo)(duo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)板(ban)使用(yong)數(shu)片雙面板(ban)，并在(zai)每層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)板(ban)間放進一(yi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)絕緣層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)后(hou)黏牢(壓合(he))。板(ban)子的(de)(de)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)數(shu)就(jiu)代(dai)表了有幾層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)獨(du)立的(de)(de)布(bu)線層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，通常層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)數(shu)都(dou)(dou)是偶(ou)數(shu)，并且包含最(zui)外側的(de)(de)兩層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。大部(bu)分的(de)(de)主(zhu)機(ji)(ji)板(ban)都(dou)(dou)是4到8層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)結構，不(bu)(bu)(bu)過技術上(shang)可以(yi)做(zuo)到近100層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)PCB板(ban)。大型的(de)(de)超級(ji)計算機(ji)(ji)大多(duo)(duo)(duo)使用(yong)相當多(duo)(duo)(duo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)主(zhu)機(ji)(ji)板(ban)，不(bu)(bu)(bu)過因為(wei)這類計算機(ji)(ji)已經可以(yi)用(yong)許(xu)多(duo)(duo)(duo)普通計算機(ji)(ji)的(de)(de)集(ji)群代(dai)替，超多(duo)(duo)(duo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)板(ban)已經漸漸不(bu)(bu)(bu)被使用(yong)了。因為(wei)PCB中(zhong)的(de)(de)各層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)都(dou)(dou)緊密的(de)(de)結合(he)，一(yi)般不(bu)(bu)(bu)太容易看出(chu)實(shi)際數(shu)目，不(bu)(bu)(bu)過如果您仔(zi)細觀察主(zhu)機(ji)(ji)板(ban)，也(ye)許(xu)可以(yi)看出(chu)來。

　　我們(men)剛(gang)剛(gang)提到的(de)導(dao)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(via)，如果(guo)應用在(zai)雙面(mian)(mian)板上，那么(me)一定都是(shi)(shi)打穿整個(ge)板子。不過在(zai)多層(ceng)板當中(zhong)(zhong)，如果(guo)您(nin)只(zhi)(zhi)(zhi)想連接其(qi)中(zhong)(zhong)一些線路(lu)，那么(me)導(dao)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)可(ke)能會浪費一些其(qi)它層(ceng)的(de)線路(lu)空間。埋(mai)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(Buried vias)和盲(mang)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(Blind vias)技術可(ke)以(yi)避免這個(ge)問題，因為它們(men)只(zhi)(zhi)(zhi)穿透(tou)其(qi)中(zhong)(zhong)幾層(ceng)。盲(mang)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)是(shi)(shi)將(jiang)幾層(ceng)內(nei)部(bu)PCB與表面(mian)(mian)PCB連接，不須(xu)穿透(tou)整個(ge)板子。埋(mai)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)則只(zhi)(zhi)(zhi)連接內(nei)部(bu)的(de)PCB，所以(yi)光是(shi)(shi)從表面(mian)(mian)是(shi)(shi)看不出來的(de)。

　　在多層(ceng)板PCB中(zhong)，整(zheng)層(ceng)都直(zhi)接連接上地(di)線與(yu)電源(yuan)。所以我們將(jiang)各層(ceng)分(fen)類(lei)為信(xin)號層(ceng)(Signal)，電源(yuan)層(ceng)(Power)或是地(di)線層(ceng)(Ground)。如(ru)果PCB上的零件(jian)需(xu)要不同的電源(yuan)供應，通常這類(lei)PCB會有(you)兩(liang)層(ceng)以上的電源(yuan)與(yu)電線層(ceng)。

　　零件封裝技術

　　插入式(shi)封(feng)裝(zhuang)技術(Through Hole Technology)

　　將零件安置在板子的一面，并將接腳焊在另一面上，這種技術稱為「插入式(Through Hole Technology，THT)」封裝。這種零件會需要占用大量的空間，并且要為每只接腳鉆一個洞。所以它們的接腳其實占掉兩面的空間，而且焊點也比較大。但另一方面，THT零件和smt(Surface Mounted Technology，表面黏著式)零件比起(qi)來，與PCB連接的(de)構造比較好，關于這(zhe)點我們稍后再談。像是(shi)排(pai)線的(de)插座，和類似的(de)界(jie)面都需(xu)要能耐壓力，所以(yi)通常它們都是(shi)THT封裝。

　　表面黏貼式封(feng)裝技術(shu)(Surface Mounted Technology)

　　使用表面黏(nian)貼(tie)式封裝(Surface Mounted Technology，SMT)的零件，接(jie)腳是(shi)焊(han)在與零件同(tong)一面。這種技術(shu)不用為每個接(jie)腳的焊(han)接(jie)，而都在PCB上(shang)鉆洞(dong)。

　　表面黏貼式的零件(jian)，甚至(zhi)還能在兩面都(dou)焊上。

　　SMT也(ye)比THT的零件(jian)要(yao)小(xiao)。和使用(yong)THT零件(jian)的PCB比起來，使用(yong)SMT技(ji)術(shu)的PCB板上(shang)零件(jian)要(yao)密集很多。SMT封裝零件(jian)也(ye)比THT的要(yao)便宜。所以現今的PCB上(shang)大部分都是SMT，自然不足為奇。

　　因為焊點和零件的接腳(jiao)非常的小，要用人(ren)工焊接實在(zai)非常難。不過如果(guo)考慮到(dao)目前的組裝都(dou)是全自(zi)動的話，這(zhe)個問(wen)題只會出現在(zai)修復零件的時候吧。

　　設計流程

　　在(zai)PCB的(de)(de)設計(ji)中，其實在(zai)正式布線前，還要經過(guo)很漫(man)長的(de)(de)步驟，以下就是主要設計(ji)的(de)(de)流程：

　　系統規格

　　首(shou)先要先規劃(hua)出該電子設備的(de)各項系統(tong)規格。包含了(le)系統(tong)功能，成本(ben)限制，大小，運作情形等(deng)等(deng)。

　　系統功能區塊圖

　　接(jie)下(xia)來必(bi)須(xu)要制作出系(xi)統的功能方塊圖(tu)。方塊間的關(guan)系(xi)也(ye)必(bi)須(xu)要標示(shi)出來。

　　將系統分割幾個PCB

　　將系(xi)統(tong)分(fen)割數個PCB的話(hua)，不僅(jin)在尺寸上可(ke)以(yi)縮小，也可(ke)以(yi)讓(rang)系(xi)統(tong)具有升(sheng)級與(yu)交換(huan)零件的能(neng)力。系(xi)統(tong)功能(neng)方塊圖就提供了我(wo)們分(fen)割的依據。像是計算機就可(ke)以(yi)分(fen)成主(zhu)機板、顯示卡(ka)、聲卡(ka)、軟盤驅動(dong)器(qi)和電源(yuan)等等。

　　決(jue)定(ding)使用封裝方法，和各(ge)PCB的大小(xiao)

　　當各(ge)PCB使用的(de)技術(shu)和(he)電路(lu)數量都決定(ding)好了，接下來就是(shi)決定(ding)板(ban)子的(de)大小(xiao)了。如(ru)果設計的(de)過大，那么封裝技術(shu)就要(yao)改變，或(huo)是(shi)重新作分割(ge)的(de)動作。在(zai)選(xuan)擇技術(shu)時，也要(yao)將(jiang)線(xian)路(lu)圖的(de)品質與速度都考量進去(qu)。

　　繪出所有PCB的電路概圖

　　概圖中(zhong)要(yao)表示出各(ge)零件間的(de)相互連(lian)接細節。所有系統中(zhong)的(de)PCB都(dou)必須(xu)要(yao)描(miao)出來，現今(jin)大多采用CAD(計(ji)算機輔(fu)助設(she)計(ji)，Computer Aided Design)的(de)方(fang)式(shi)。下面就是使用CircuitMakerTM設(she)計(ji)的(de)范例。

　　PCB的電路概圖

　　初步設(she)計(ji)的(de)仿(fang)真運作(zuo)

　　為了確保設計(ji)出來(lai)的電路圖可以正常運作，這(zhe)必須(xu)先用(yong)計(ji)算(suan)機軟件(jian)來(lai)仿真(zhen)一(yi)次。這(zhe)類(lei)軟件(jian)可以讀(du)取設計(ji)圖，并且用(yong)許(xu)多方(fang)式(shi)顯示電路運作的情況(kuang)。這(zhe)比(bi)起實(shi)際做出一(yi)塊樣(yang)本PCB，然(ran)后(hou)用(yong)手動(dong)測量要來(lai)的有效(xiao)率多了。

　　將零件放(fang)上PCB

　　零(ling)件放置的(de)方式，是根據它們之間如何相連(lian)來決定的(de)。它們必(bi)須以最有(you)效率(lv)的(de)方式與路徑相連(lian)接。所謂有(you)效率(lv)的(de)布線(xian)(xian)，就(jiu)是牽線(xian)(xian)越(yue)(yue)短并且通過(guo)層數越(yue)(yue)少(shao)(這(zhe)也同時減(jian)少(shao)導孔的(de)數目)越(yue)(yue)好，不過(guo)在真(zhen)正布線(xian)(xian)時，我們會再提到這(zhe)個問題(ti)。下面是總線(xian)(xian)在PCB上布線(xian)(xian)的(de)樣子(zi)。為了讓(rang)各零(ling)件都能夠擁(yong)有(you)完美(mei)的(de)配線(xian)(xian)，放置的(de)位置是很重要的(de)。

　　測試布線可能性，與高速下的正確運作

　　現今(jin)的(de)(de)部(bu)份計算機軟(ruan)件(jian)，可(ke)以(yi)檢(jian)查各零(ling)(ling)件(jian)擺設的(de)(de)位置是否(fou)可(ke)以(yi)正(zheng)確(que)連(lian)接，或是檢(jian)查在高(gao)速運作下(xia)，這樣是否(fou)可(ke)以(yi)正(zheng)確(que)運作。這項步驟稱為安排零(ling)(ling)件(jian)，不過(guo)我們不會(hui)太深入研究這些。如果(guo)電路(lu)設計有問題，在實地(di)導(dao)出線路(lu)前，還可(ke)以(yi)重新安排零(ling)(ling)件(jian)的(de)(de)位置。

　　導出PCB上線路

　　在(zai)概圖中的(de)連接(jie)，現(xian)在(zai)將會實(shi)地(di)作成布線的(de)樣子(zi)。這(zhe)項(xiang)步驟(zou)通常(chang)都(dou)是(shi)全自動的(de)，不過一般(ban)來說(shuo)還(huan)是(shi)需要手(shou)(shou)動更改(gai)某些部(bu)份。下面是(shi)2層(ceng)板的(de)導(dao)線模板。紅(hong)色和藍(lan)色的(de)線條，分別代(dai)(dai)表PCB的(de)零件層(ceng)與(yu)焊接(jie)層(ceng)。白色的(de)文字與(yu)四方形代(dai)(dai)表的(de)是(shi)網版印刷面的(de)各項(xiang)標示(shi)。紅(hong)色的(de)點(dian)和圓圈代(dai)(dai)表鉆(zhan)洞與(yu)導(dao)孔。最右方我們可以看到PCB上的(de)焊接(jie)面有金手(shou)(shou)指。這(zhe)個PCB的(de)最終構圖通常(chang)稱為(wei)工(gong)作底片(Artwork)。

　　每(mei)一次的(de)(de)(de)(de)設計，都必(bi)(bi)須(xu)(xu)要符合(he)一套規(gui)(gui)定(ding)(ding)，像(xiang)是線路(lu)(lu)(lu)(lu)間的(de)(de)(de)(de)最小(xiao)保留空(kong)隙(xi)，最小(xiao)線路(lu)(lu)(lu)(lu)寬度(du)(du)(du)(du)，和(he)其(qi)它類似的(de)(de)(de)(de)實際限(xian)制等。這些規(gui)(gui)定(ding)(ding)依照電路(lu)(lu)(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)(du)(du)(du)，傳送信號的(de)(de)(de)(de)強弱，電路(lu)(lu)(lu)(lu)對耗電與(yu)噪聲(sheng)的(de)(de)(de)(de)敏感度(du)(du)(du)(du)，以(yi)及(ji)材質(zhi)品質(zhi)與(yu)制造(zao)設備(bei)等因素而有(you)不同。如(ru)果(guo)電流強度(du)(du)(du)(du)上升，那(nei)(nei)導線的(de)(de)(de)(de)粗(cu)細也(ye)必(bi)(bi)須(xu)(xu)要增加。為了減少PCB的(de)(de)(de)(de)成本，在減少層(ceng)(ceng)數的(de)(de)(de)(de)同時，也(ye)必(bi)(bi)須(xu)(xu)要注意這些規(gui)(gui)定(ding)(ding)是否仍舊符合(he)。如(ru)果(guo)需要超過(guo)2層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)構造(zao)的(de)(de)(de)(de)話(hua)，那(nei)(nei)么通常(chang)會使用到電源層(ceng)(ceng)以(yi)及(ji)地線層(ceng)(ceng)，來避免信號層(ceng)(ceng)上的(de)(de)(de)(de)傳送信號受到影響，并(bing)且可以(yi)當(dang)作信號層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)防護罩。

　　導線后電路測試

　　為了確定線路在導線后能(neng)夠正常(chang)運作(zuo)，它必須要通過最后檢(jian)測。這項檢(jian)測也(ye)可(ke)以檢(jian)查(cha)是否有(you)不正確的連接，并且所有(you)聯機(ji)都照著概圖(tu)走。

　　建立制作檔案

　　因為目前有許多設計PCB的(de)CAD工(gong)具，制(zhi)造(zao)廠商必須有符合標準(zhun)的(de)檔案，才(cai)能制(zhi)造(zao)板子。標準(zhun)規(gui)(gui)格(ge)有好幾種，不過最(zui)常用的(de)是Gerber files規(gui)(gui)格(ge)。一組Gerber files包(bao)括各信(xin)號、電(dian)源以(yi)及(ji)地線層的(de)平(ping)面圖，阻焊層與網(wang)板印刷(shua)面的(de)平(ping)面圖，以(yi)及(ji)鉆孔與取放等(deng)指定檔案。

　　電磁兼容問題

　　沒有(you)(you)照EMC(電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)兼(jian)容)規格設(she)計的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)設(she)備(bei)(bei)，很可(ke)能會(hui)散(san)發出(chu)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)能量，并且(qie)干擾附近的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)器。EMC對(dui)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)干擾(EMI)，電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)場(EMF)和(he)射(she)頻干擾(RFI)等(deng)都規定(ding)了(le)最(zui)大(da)的(de)(de)(de)限(xian)制(zhi)。這(zhe)項規定(ding)可(ke)以確保該電(dian)(dian)(dian)器與附近其它(ta)電(dian)(dian)(dian)器的(de)(de)(de)正(zheng)常運作。EMC對(dui)一(yi)項設(she)備(bei)(bei)，散(san)射(she)或(huo)傳導到另一(yi)設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)能量有(you)(you)嚴(yan)格的(de)(de)(de)限(xian)制(zhi)，并且(qie)設(she)計時要減少對(dui)外(wai)來(lai)EMF、EMI、RFI等(deng)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)化率。換言之，這(zhe)項規定(ding)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)就是要防止電(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)能量進(jin)入(ru)或(huo)由(you)裝置散(san)發出(chu)。這(zhe)其實(shi)是一(yi)項很難解(jie)決的(de)(de)(de)問題(ti)(ti)，一(yi)般大(da)多(duo)會(hui)使用(yong)電(dian)(dian)(dian)源和(he)地線層(ceng)，或(huo)是將PCB放進(jin)金屬盒(he)子(zi)當中以解(jie)決這(zhe)些問題(ti)(ti)。電(dian)(dian)(dian)源和(he)地線層(ceng)可(ke)以防止信號層(ceng)受干擾，金屬盒(he)的(de)(de)(de)效用(yong)也差不多(duo)。對(dui)這(zhe)些問題(ti)(ti)我們就不過于深入(ru)了(le)。

　　電(dian)路的(de)(de)最大速度(du)得(de)看如(ru)何(he)(he)照EMC規定(ding)做了。內部的(de)(de)EMI，像(xiang)是導體(ti)間(jian)的(de)(de)電(dian)流耗(hao)損，會(hui)隨著頻率(lv)上升(sheng)而增強。如(ru)果兩者(zhe)之(zhi)間(jian)的(de)(de)的(de)(de)電(dian)流差距過大，那么(me)一定(ding)要(yao)拉長兩者(zhe)間(jian)的(de)(de)距離(li)。這(zhe)也告訴(su)我們如(ru)何(he)(he)避免(mian)高(gao)(gao)壓，以(yi)及讓電(dian)路的(de)(de)電(dian)流消耗(hao)降到最低(di)。布線(xian)的(de)(de)延(yan)遲率(lv)也很重要(yao)，所以(yi)長度(du)自(zi)然越短越好。所以(yi)布線(xian)良好的(de)(de)小PCB，會(hui)比大PCB更(geng)適合在(zai)高(gao)(gao)速下運(yun)作。

　　制造流程

　　PCB的制造過程由玻璃環氧(yang)樹脂(Glass Epoxy)或類似材質制成的「基(ji)板」開(kai)始(shi)

　　影像(成形/導線制作)

　　制(zhi)作的(de)第(di)一(yi)步是(shi)(shi)建(jian)立出(chu)零件間聯機(ji)的(de)布(bu)線。我(wo)們(men)采用負(fu)片轉印(yin)(Subtractive transfer)方式(shi)將工作底片表現在(zai)金屬導(dao)體(ti)上。這項技巧是(shi)(shi)將整(zheng)個表面鋪(pu)上一(yi)層(ceng)薄(bo)(bo)薄(bo)(bo)的(de)銅箔，并(bing)且把多(duo)余的(de)部份(fen)給消除(chu)。追加式(shi)轉印(yin)(Additive Pattern transfer)是(shi)(shi)另一(yi)種比較少人使用的(de)方式(shi)，這是(shi)(shi)只(zhi)在(zai)需(xu)要的(de)地方敷上銅線的(de)方法，不(bu)(bu)過我(wo)們(men)在(zai)這里就不(bu)(bu)多(duo)談了。

　　如(ru)果(guo)制作的是雙面(mian)板(ban)(ban)，那么PCB的基板(ban)(ban)兩面(mian)都會鋪上(shang)銅箔，如(ru)果(guo)制作的是多層板(ban)(ban)，接下(xia)來的步驟則會將這些板(ban)(ban)子黏(nian)在(zai)一起。

　　接(jie)下來的流程圖(tu)，介(jie)紹了導(dao)線如何焊(han)在基板上。

　　正光(guang)阻(zu)(zu)劑(ji)(ji)(positive photoresist)是由感光(guang)劑(ji)(ji)制(zhi)成(cheng)的，它在照(zhao)明下(xia)會溶解(負光(guang)阻(zu)(zu)劑(ji)(ji)則是如果(guo)沒有經過照(zhao)明就會分(fen)解)。有很(hen)多方(fang)式(shi)(shi)(shi)可以(yi)處理銅表面(mian)的光(guang)阻(zu)(zu)劑(ji)(ji)，不過最普遍(bian)的方(fang)式(shi)(shi)(shi)，是將它加熱(re)，并在含有光(guang)阻(zu)(zu)劑(ji)(ji)的表面(mian)上(shang)滾動(稱作(zuo)干膜(mo)光(guang)阻(zu)(zu)劑(ji)(ji))。它也可以(yi)用(yong)液態的方(fang)式(shi)(shi)(shi)噴在上(shang)頭，不過干膜(mo)式(shi)(shi)(shi)提供比(bi)較(jiao)高的分(fen)辨率，也可以(yi)制(zhi)作(zuo)出比(bi)較(jiao)細的導線。

 　　遮光(guang)罩只(zhi)是(shi)一個制造中PCB層的(de)模板(ban)。在(zai)PCB板(ban)上的(de)光(guang)阻(zu)劑(ji)經過UV光(guang)曝光(guang)之(zhi)前，覆(fu)蓋在(zai)上面(mian)的(de)遮光(guang)罩可以防止部(bu)份區域的(de)光(guang)阻(zu)劑(ji)不被(bei)曝光(guang)(假設用的(de)是(shi)正光(guang)阻(zu)劑(ji))。這(zhe)些被(bei)光(guang)阻(zu)劑(ji)蓋住的(de)地方，將會變成布線。

　　在光(guang)阻劑(ji)顯影之(zhi)后(hou)，要蝕(shi)刻(ke)的其它的裸銅部份(fen)。蝕(shi)刻(ke)過程(cheng)可(ke)以將(jiang)板(ban)子浸到蝕(shi)刻(ke)溶劑(ji)中，或是(shi)將(jiang)溶劑(ji)噴在板(ban)子上(shang)。一(yi)般用(yong)作蝕(shi)刻(ke)溶劑(ji)的有，氯化(hua)鐵(tie)(Ferric Chloride)，堿性氨(an)(Alkaline Ammonia)，硫酸(suan)加過氧化(hua)氫(Sulfuric Acid + Hydrogen Peroxide)，和氯化(hua)銅(Cupric Chloride)等。蝕(shi)刻(ke)結束后(hou)將(jiang)剩下的光(guang)阻劑(ji)去(qu)除掉。這稱作脫膜(Stripping)程(cheng)序。

　　鉆孔與電鍍

　　如果制作的(de)(de)是(shi)(shi)多層PCB板，并且里(li)頭包含埋孔或是(shi)(shi)盲孔的(de)(de)話，每一(yi)層板子在黏合前必須要先鉆孔與(yu)電鍍。如果不(bu)經(jing)過這個步驟，那么就沒辦法互相(xiang)連接了。

　　在(zai)根據鉆孔(kong)需(xu)求由(you)機器(qi)設(she)備鉆孔(kong)之后，孔(kong)璧(bi)里頭(tou)必(bi)須經過電(dian)(dian)鍍(鍍通孔(kong)技術，Plated-Through-Hole technology，PTH)。在(zai)孔(kong)璧(bi)內部作金屬處理后，可以讓內部的各(ge)層線路(lu)能夠彼此連接。在(zai)開始電(dian)(dian)鍍之前，必(bi)須先(xian)(xian)清掉孔(kong)內的雜(za)物(wu)(wu)。這是因為(wei)樹脂環氧物(wu)(wu)在(zai)加(jia)熱(re)后會產生一些化學(xue)變化，而它(ta)會覆(fu)蓋住內部PCB層，所以要先(xian)(xian)清掉。清除與電(dian)(dian)鍍動作都會在(zai)化學(xue)制(zhi)程中完成(cheng)。

　　多層PCB壓合

　　各單片層(ceng)(ceng)(ceng)必須(xu)(xu)要壓(ya)合(he)才能制造出多層(ceng)(ceng)(ceng)板。壓(ya)合(he)動(dong)作包括在(zai)各層(ceng)(ceng)(ceng)間加入絕(jue)緣層(ceng)(ceng)(ceng)，以及將彼此(ci)黏牢等。如(ru)果有透過好幾(ji)層(ceng)(ceng)(ceng)的導孔，那么每(mei)層(ceng)(ceng)(ceng)都必須(xu)(xu)要重復處(chu)理。多層(ceng)(ceng)(ceng)板的外側兩(liang)面上的布線，則通常(chang)在(zai)多層(ceng)(ceng)(ceng)板壓(ya)合(he)后(hou)才處(chu)理。

　　處理阻焊層、網版印刷面和金手指部份電鍍

　　接下來(lai)將阻焊漆覆蓋(gai)在(zai)最外層(ceng)的布(bu)線(xian)上(shang)，這(zhe)樣一來(lai)布(bu)線(xian)就(jiu)不(bu)(bu)會(hui)(hui)接觸到電鍍部(bu)份外了。網版(ban)印刷面則印在(zai)其上(shang)，以(yi)標示各零(ling)件(jian)的位置(zhi)，它不(bu)(bu)能(neng)夠覆蓋(gai)在(zai)任何布(bu)線(xian)或是金手指上(shang)，不(bu)(bu)然可能(neng)會(hui)(hui)減低可焊性(xing)或是電流連(lian)(lian)接的穩定性(xing)。金手指部(bu)份通常會(hui)(hui)鍍上(shang)金，這(zhe)樣在(zai)插(cha)入擴充槽時，才能(neng)確保高品質的電流連(lian)(lian)接。

　　測試

　　測(ce)(ce)試(shi)(shi)PCB是否有短路(lu)(lu)或(huo)是斷路(lu)(lu)的狀況，可以(yi)使用光(guang)學或(huo)電子(zi)方式(shi)測(ce)(ce)試(shi)(shi)。光(guang)學方式(shi)采用掃(sao)描以(yi)找(zhao)出各層的缺陷，電子(zi)測(ce)(ce)試(shi)(shi)則(ze)通常用飛針(zhen)探(tan)測(ce)(ce)儀(Flying-Probe)來檢查所有連(lian)接。電子(zi)測(ce)(ce)試(shi)(shi)在尋找(zhao)短路(lu)(lu)或(huo)斷路(lu)(lu)比較準(zhun)確，不過光(guang)學測(ce)(ce)試(shi)(shi)可以(yi)更容易偵測(ce)(ce)到導(dao)體(ti)間不正確空(kong)隙(xi)的問題。

　　零件安裝與焊接

　　最(zui)后(hou)一(yi)項步驟就是(shi)安裝(zhuang)(zhuang)與焊接各零(ling)件(jian)了。無論是(shi)THT與SMT零(ling)件(jian)都利用機器設備來安裝(zhuang)(zhuang)放置(zhi)在(zai)PCB上。

　　THT零件通常都用叫做波峰焊接(jie)(Wave Soldering)的方式(shi)來焊接(jie)。這(zhe)可(ke)以讓所(suo)有零件一次(ci)焊接(jie)上(shang)PCB。首先將(jiang)接(jie)腳切割到(dao)(dao)(dao)靠近板子(zi)，并且(qie)稍微彎曲以讓零件能夠固(gu)定。接(jie)著將(jiang)PCB移(yi)(yi)到(dao)(dao)(dao)助(zhu)溶劑的水波(bo)上(shang)，讓底部接(jie)觸到(dao)(dao)(dao)助(zhu)溶劑，這(zhe)樣可(ke)以將(jiang)底部金(jin)屬上(shang)的氧(yang)化(hua)物(wu)給除(chu)去(qu)。在加熱PCB后(hou)，這(zhe)次(ci)則移(yi)(yi)到(dao)(dao)(dao)融化(hua)的焊料上(shang)，在和底部接(jie)觸后(hou)焊接(jie)就完成了。

　　自(zi)動焊(han)(han)(han)接(jie)SMT零件的(de)方式則稱為再流(liu)回焊(han)(han)(han)接(jie)(Over Reflow Soldering)。里頭含有助(zhu)溶劑與焊(han)(han)(han)料的(de)糊狀焊(han)(han)(han)接(jie)物(wu)，在(zai)零件安裝在(zai)PCB上后先(xian)處理一(yi)次，經過PCB加熱后再處理一(yi)次。待PCB冷卻之后焊(han)(han)(han)接(jie)就(jiu)完(wan)成了，接(jie)下來(lai)就(jiu)是準(zhun)備進行PCB的(de)最終測試了