PCB 製作流程 7 步驟:電路板怎麼生產?從內層到出貨一次看懂

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PCB 製作流程

如果你還在釐清「電到底怎麼運作?」建議先從這篇電學總整理開始:
🔹 《電學基礎懶人包:從「什麼是電?」到看懂你家的配電盤》
看過之後再學今天的主題會更有畫面,也比較不會卡住。

▶️ 立即觀看:PCB 是怎麼被做出來的?從綠色板子到出貨一次看懂!

很多人第一次看到 PCB(電路板)都會以為:
「啊就一片綠色板子,上面有金色線路跟白色字而已。」

但你真的走進產線才會發現:PCB 的生產流程其實超像在做一個精密的「千層蛋糕」——每一層都要對準、壓好、鑽孔、再把洞壁變成可以導電的銅,最後還要上保護漆、印字、測試,驗過才敢出貨。

本集會用「一條 PCB 產線的一天」帶你理解:內層怎麼做、怎麼壓合、孔怎麼通電、為什麼表面會發亮,以及工廠最後到底在測什麼。

如果你剛好正在學電路設計、或你已經畫出原理圖/PCB Layout,下一步要交給板廠打樣,那你看懂這篇會省很多冤枉路:
你會知道板廠在意什麼、哪些地方最容易出包、你設計該怎麼配合製程。


第1章|PCB 製作流程到底長什麼樣?先用一條產線故事講清楚

我們先把 PCB 製作流程用一句話講完:

設計檔(Gerber/鑽孔檔)→ 內層做線路 → 疊層壓合 → 鑽孔 → 電鍍讓孔壁導電 → 外層做線路 → 阻焊(綠漆)→ 絲印(白字)→ 表面處理(像鍍金/噴錫)→ 電測/外觀檢 → 成型分板 → 出貨

看起來一串很長對吧?但你可以把它想成:你先把「每一層的圖」做好(內層/外層),再把它們壓成一片(壓合),然後在上面打洞(鑽孔),最後把洞變成可通電的路(電鍍),再把外面做漂亮、做保護(阻焊、絲印、表面處理),最後驗貨再交出去。

而且重點是:PCB 不是「畫得出來就能做」,它更像「你畫的每一條線,都要能被工廠用機台做得出來」。所以很多板廠會先跑一輪 DFM(Design for Manufacturing)檢查,確保你沒畫出那種「看起來很帥但做不到」的線寬線距、或孔太小、或阻焊開窗太奇怪。


第2章|內層線路怎麼做出來?曝光、顯影、蝕刻其實像在做「模板」

如果你的 PCB 是多層板(例如 4 層、6 層),那「內層」會先被做出來。

內層常見做法是:拿一張銅箔基板(Copper Clad Laminate),先貼上感光材料,再用你的內層圖形去曝光,曝光後留下「需要保留的銅線」的保護層,接著進入蝕刻,把多餘的銅蝕掉,最後你就得到內層線路。

你可以把它想成在做「模板」:
你先用一張保護膜遮住你想留下的地方,然後用化學方式把沒遮住的銅清掉,線路就浮出來了。

這一段通常會搭配 AOI(自動光學檢測),去看線路有沒有斷線、短路、缺口、或線寬不一致。因為內層一旦壓合下去,後面出事就很難救了——所以內層的「先檢查再往下走」很重要


第3章|多層板為什麼貴?關鍵在「疊層壓合」跟對位

多層板最「多工」也最吃功夫的地方,就是疊層壓合(Lamination)

工廠會把做好的內層板(Core)跟半固化片(Prepreg,像是帶膠的玻纖材料)一層一層疊起來,再把外層銅箔也一起放上去,最後進壓合機,用溫度與壓力把整個結構壓成「一片完整的板」。

你想像一下你在做三明治:每一層都要對準,不然你咬下去會發現火腿跑到外面、起司歪掉。PCB 也是一樣——對位不準,後面鑽孔跟線路就會對不上,那就真的很慘。

所以你會聽到一些板廠在講「對位精度」「板厚公差」「層間偏移」這些詞,背後其實就是:壓合時材料會熱膨脹、樹脂會流動,工廠必須用經驗和參數把它壓到穩。


第4章|鑽孔與電鍍:過孔(Via)其實就是電路的「立體捷徑」

壓合完之後,板子看起來像一片「夾心餅乾」。接下來要做的事是:鑽孔

你在 Layout 看到的 Via(過孔)、PTH(鍍通孔)、甚至一些盲孔/埋孔,都是從這一步開始。機台會用鑽針把洞鑽出來,但這時候洞壁只是玻纖和樹脂,不會導電。

所以後面會進入一個關鍵流程:電鍍(Plating)
工廠會先做除膠渣/粗化處理,再在孔壁上沉積一層薄銅(化學銅),接著用電鍍把銅加厚,讓洞壁變成「能導電的銅管」。

你可以把 Via 想成大樓的電梯:
平面線路是「同一層樓走廊」,Via 是「上下樓的捷徑」。沒有它,多層板根本沒辦法互相連起來。


第5章|阻焊、絲印、表面處理:你看到的綠色、白字、金手指都在這裡

做到外層線路後,PCB 其實已經「通得了電」了,但你拿去用會很危險——因為外層銅線裸露,太容易氧化、太容易短路、也太容易被你手一摸就留下髒污。

所以接下來通常會做三件你最有感的事:

阻焊(Solder Mask):那一層綠色不是裝飾,是保護

阻焊就是你看到的綠漆(也可以是紅、黑、藍、白),它的功能很實際:
把不該上錫、不該碰到的銅線蓋起來,避免焊接時錫亂跑,也避免灰塵水氣造成微短路。

絲印(Silkscreen):白色文字是給人看的,不是給電看的

絲印就是元件代號、方向標記、Logo、型號……你裝配、維修、Debug 的時候會超感謝它。
沒有絲印的板子,修起來真的像在「夜市人潮裡找朋友」——你知道他在附近,但你就是找不到。

表面處理(Surface Finish):噴錫、沉金、OSP 到底差在哪?

表面處理主要是為了:防氧化 + 讓焊接更穩 + 接觸更可靠
常見選項像噴錫(HASL)、沉金(ENIG)、OSP 等,各有成本與用途差異。你如果只是一般打樣、手焊為主,很多時候板廠也會直接建議你選「最常見、最好配合組裝」的那種。


第6章|測試、成型、分板、出貨:電路板不是做完就算了,還要「驗過才敢交」

最後一段,很多新手最容易忽略:工廠不是把板子做完就放你走,它還會測、會驗、會挑。

常見會包含:

  • 電性測試(E-test):確認沒有短路、沒有斷路,至少「基本能通」。
  • 外觀檢查:看阻焊有沒有破、銅面有沒有刮傷、字有沒有糊掉、焊盤有沒有缺角。
  • 成型/分板:用 Router 外形切割、或 V-Cut 分板,讓你的 PCB 從大面板變成「你手上那一片」。

所以你會發現:你在 CAD 裡看到的是「漂亮的設計」,但工廠看到的是「要怎麼做、要怎麼測、要怎麼交貨」。
當你理解這個角度,你就更知道自己畫板時該留什麼餘裕、該在哪些地方不要硬凹。


結語|看懂 PCB 製程,你就更懂「設計要怎麼畫才不會被退件」

PCB 製程講到最後,其實是在提醒一件很現實的事:
你畫的每一條線,最後都要變成機台做得出的結果。

當你知道「線路是怎麼被蝕刻出來的」「壓合會有層間偏移」「孔要靠電鍍才會通」,你在設計時就比較不會做出那種「理論上可以,但工廠會頭痛」的版圖。

如果你接下來要進一步學「PCB 佈線」「怎麼跟板廠溝通打樣」「哪些規格最容易被退件」,我也可以把它整理成一份更像現場 SOP 的版本,讓你照著檢查就不太會踩雷。


📌 延伸閱讀推薦:

🔹《電路基礎:電源、導線、負載一次搞懂(從家庭電路到工廠配電)》
PCB 的銅箔線路其實就是「導線」,焊盤是「接點」,元件就是「負載」。先把電路三要素想通,你看製程會更有畫面。

🔹《電阻是什麼?從家用插座到電路板(新手也看得懂)》
你在 PCB 上看到的第一批元件,十之八九就有電阻。看懂電阻在電路裡做什麼,再回來看絲印、焊盤、表面處理,就會更知道「板子為什麼要這樣做」。

🔹《短路是什麼?原因、徵兆與防止短路完整指南|家庭用電安全必讀》
這篇雖然從用電安全切入,但對 PCB 一樣超實用:線距、阻焊、清潔、電測,其實都在跟短路拔河。你會更懂為什麼板廠 DFM 會對某些「太密」的設計特別敏感。

如果你想先對照名詞,這裡我放幾個外部參考:印刷電路板(PCB)Gerber 檔(官方格式說明)阻焊層化學鎳金(ENIG)噴錫(HASL)


PCB 製作過程 FAQ

Q1:PCB 製作流程裡,哪一步最容易出問題?

A:最常見的雷點通常在「線路線寬線距太極限(蝕刻難控)」、「壓合對位/板厚公差(多層板)」、「鑽孔後孔壁品質與電鍍厚度(會影響可靠度)」。新手最容易踩到的是:Layout 畫得很密很漂亮,但沒有留出製程餘裕,板廠 DFM 一跑就會退你修改。

Q2:單面板、雙面板、多層板的生產差在哪?

A:單面板/雙面板的核心差別在「有沒有做孔鍍銅」與「兩面線路對位」。多層板則多了內層線路與疊層壓合流程,製程長、參數多、對位與板厚控制更難,所以通常成本會明顯拉高。

Q3:什麼是 Via、盲孔、埋孔?

A:Via(過孔)是讓不同層線路互相連接的導電孔。鍍通孔(PTH)是從頂層通到底層;盲孔是只連到中間某一層;埋孔是藏在板子內部、外面看不到。盲埋孔通常需要更複雜的疊層/雷射鑽孔或分段壓合流程,所以板廠報價也會更高。

Q4:為什麼 PCB 大多是綠色?我可以選黑色或白色嗎?

A:綠色是最常見、工藝最成熟、良率也相對穩的阻焊顏色。黑色、白色當然可以,但因為顏色、反光與檢測條件不同,可能影響 AOI 檢測或外觀良率,打樣時有些板廠也會提醒交期/費用差異。

Q5:噴錫(HASL)跟沉金(ENIG)我該怎麼選?

A:你可以先用一個直覺判斷:如果你要「成本友善、手焊好搞」,很多時候噴錫就夠用;如果你要「焊盤平整、細腳 IC/貼片更穩、外觀也漂亮」,沉金常被選來做打樣或量產。實際仍要看你元件腳距、組裝方式、預算與板廠建議。

Q6:第一次交給 PCB 板廠打樣,我要準備哪些檔案?

A:一般至少要有 Gerber 檔(各層線路/阻焊/絲印/外形)、鑽孔檔(Excellon drill),以及你希望的板材/板厚/銅厚/表面處理/阻焊顏色等規格。如果你有阻抗控制、特殊堆疊(Stackup)、盲埋孔需求,建議一開始就寫清楚,避免來回修改拖交期。

你有沒有遇過「板子做回來才發現某個地方超難焊/超容易短路」的崩潰時刻?
或你曾經被板廠退件,退的理由超莫名?留言跟我說,我可以把常見退件原因整理成一份「新手打樣避雷清單」。

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