從 Gerber 到實體 PCB，原型階段需要實作技能。
一、原型流程
Gerber/BOM
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PCB 打樣（Fab） 2–10 天
↓
元件採購 1–14 天
↓
SMT 組裝
↓
通孔元件焊接
↓
板級檢查（visual + AOI）
↓
功能測試
↓
修板（如有問題）
↓
驗證合格
二、PCB 打樣選擇
國內選擇
- 健鼎、欣興、欣巨等大廠（高階 / 中量）
- 小廠快速打樣
國外（價格友善）
- JLCPCB（中國）：5 片約 $5 起，3 天工期
- PCBWay：客製化選項多
- OSH Park（美國）：紫色板著名，較貴
- Eurocircuits（歐洲）：高品質
- Sierra Circuits（美國）：高品質
線上下單
- 上傳 Gerber、Drill
- 選層數、厚度、表面處理
- 確認 DFM check
- 付款 → 製造 → 出貨
三、元件採購
主要分銷商
- DigiKey（美）：齊全
- Mouser（美）：齊全
- Farnell / Newark / element14：歐
- RS Components
- Arrow
- Avnet
- LCSC（中）：JLCPCB 子公司，便宜
中國通路
- 立創商城（LCSC）
- 華強北市場（深圳）
採購要點
- 確認 part number 完整
- 注意封裝
- 避免 obsolete / NRND
- 留 5–10% 餘量
- 儲存條件
四、SMT 組裝
DIY 手焊小批量
工具： - 烙鐵 + 細頭 - 助焊劑 - 細焊錫（0.4 mm） - 鑷子 - 放大鏡 / 顯微鏡
技巧： - 預上焊錫一個焊盤 - 對位放元件 - 焊另一邊 - 補焊原焊盤 - 多腳 IC：drag soldering、hot air
鋼板 + 熱風 / 回焊爐
中批量： - 鋼網（與 PCB 廠一同打樣） - 錫膏（含鉛 SAC305 或無鉛） - 鋼板印刷錫膏 - 機器擺放（人工或 P&P） - 回焊爐熱循環
工廠 SMT 服務
- JLCPCB Assembly：低 NRE
- PCBWay Assembly
- 國內 EMS 廠
五、通孔焊接（THT）
注意
- 焊腳剪短後焊
- 兩面焊（雙面板）
- 大焊盤可能需要先預熱
大功率元件
- 鎖螺絲後再焊
- 避免冷焊
六、板級檢查
1. 目視檢查
- 焊點完整、光亮
- 無短路
- 無 tombstone（立碑）
- 元件方向正確
- 標示清楚
2. AOI（自動光學檢查）
工廠標準。
3. X-Ray
BGA、QFN 等不可視焊點檢查。
4. 三用電表檢查
- 電源 vs 地短路
- 關鍵連接通斷
- 重要電壓
七、首次通電（Bring-Up）
步驟
- 斷電檢查：所有電源 vs GND 阻抗 > 100 Ω
- 限流通電：實驗電源限流，慢慢加電壓
- 量電源電壓：每軌都對
- 量靜態電流：與預期相符？
- 看 LED / 重置：MCU 起動？
- 連 SWD / UART：能 program 嗎？
- 跑 hello world FW：基本功能 OK？
- 逐項測試各模組
常見問題
- 電源沒上來：檢查 LDO/DC-DC、enable 腳、回授
- 短路：找 hot spot（紅外熱像儀）、limit power supply
- MCU 不啟動：晶體、reset、boot mode、debug 介面
- 訊號錯誤：示波器看波形
八、修板（Rework）
切線
- 美工刀切斷錯誤走線
飛線（Jumper）
- 細線連接修正
換元件
- 熱風槍 / 烙鐵雙面
- 重新清潔 + 焊錫
重新打板（Re-spin）
- 修正後再下一版
- 大量修板會降低良率，盡量設計時就避免
九、本章總結
✅ 您應該掌握：
- [x] 原型製作完整流程
- [x] PCB 打樣選擇
- [x] 元件採購
- [x] SMT 與 THT 組裝
- [x] 板級檢查
- [x] 首次通電 bring-up
- [x] 修板技巧