แนะนำความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ PCB

แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ย่อมาจาก แผงวงจรพิมพ์ โดยปกติในวัสดุฉนวน ตามการออกแบบที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ทำจากวงจรพิมพ์ ส่วนประกอบที่พิมพ์ หรือการรวมกันของกราฟิกนำไฟฟ้าทั้งสองเรียกว่าวงจรพิมพ์ มันมีอยู่เกือบทั้งหมดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เราเห็นไม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องมีนาฬิกาขนาดเล็กถึงอิเล็กทรอนิกส์เครื่องคิดเลขคอมพิวเตอร์ทั่วไปไปยังคอมพิวเตอร์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สื่อสารระบบอาวุธทหารตราบใดที่มีวงจรรวมและส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ การเชื่อมต่อไฟฟ้าระหว่างกันทั้งหมดต้องใช้ PCB

กราฟการนำไฟฟ้าของการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าระหว่างส่วนประกอบที่จัดเตรียมไว้บนพื้นผิวฉนวนเรียกว่าวงจรพิมพ์ ด้วยวิธีนี้วงจรพิมพ์หรือสายการพิมพ์ของบอร์ดสำเร็จรูปเรียกว่าแผงวงจรพิมพ์หรือที่เรียกว่าแผงวงจรพิมพ์หรือแผงวงจรพิมพ์ ให้การสนับสนุนทางกลสำหรับการประกอบแบบตายตัวของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เช่น วงจรรวม การเดินสายและการเชื่อมต่อไฟฟ้า หรือฉนวนไฟฟ้าระหว่างส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เช่น วงจรรวม และมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่จำเป็น เช่น อิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะ เป็นต้น ในเวลาเดียวกันเพื่อให้กราฟการบล็อกประสานอัตโนมัติ จัดเตรียมอักขระระบุและกราฟิกสำหรับการติดตั้ง การตรวจสอบ และการบำรุงรักษาส่วนประกอบ

ipcb

PCBS ถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร? เมื่อเราเปิดธัมบ์ไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์เอนกประสงค์ เราจะเห็นฟิล์มอ่อน (ซับสเตรตฉนวนที่ยืดหยุ่นได้) ที่พิมพ์ด้วยกราฟิกนำไฟฟ้าสีขาวเงิน (วางเงิน) และกราฟิกที่มีศักยภาพ เนื่องจากวิธีการพิมพ์หน้าจอแบบสากลเพื่อให้ได้กราฟนี้เราจึงเรียกแผงวงจรพิมพ์วางเงินแบบยืดหยุ่นของแผงวงจรพิมพ์นี้ แตกต่างจากเมนบอร์ด กราฟิกการ์ด การ์ดเครือข่าย โมเด็ม การ์ดเสียง และแผงวงจรพิมพ์บนเครื่องใช้ในบ้านที่เราเห็นในคอมพิวเตอร์ซิตี้ วัสดุฐานที่ใช้ทำจากฐานกระดาษ (มักใช้สำหรับด้านเดียว) หรือฐานผ้าแก้ว (มักใช้สำหรับสองด้านและหลายชั้น) ฟีนอลหรืออีพอกซีเรซินที่เคลือบไว้ล่วงหน้า หนึ่งหรือทั้งสองด้านของพื้นผิวที่ติดกาวด้วย หนังสือทองแดงแล้วบ่มลามิเนต แผงวงจรประเภทนี้ครอบคลุมบอร์ดหนังสือทองแดงเราเรียกว่าบอร์ดแข็ง จากนั้นเราก็สร้างแผงวงจรพิมพ์ เราเรียกว่า แผงวงจรพิมพ์แบบแข็ง แผงวงจรพิมพ์ที่มีกราฟิกวงจรพิมพ์ด้านหนึ่งเรียกว่าแผงวงจรพิมพ์ด้านเดียวและแผงวงจรพิมพ์ที่มีกราฟิกวงจรพิมพ์ทั้งสองด้านเชื่อมต่อกันทั้งสองด้านผ่านการชุบโลหะและเราเรียกว่าแผ่นคู่ -แผงหน้าปัด. หากใช้ซับในสองชั้น สองทางเดียวสำหรับชั้นนอกหรือสองซับสอง ชั้นนอกเดียวของแผงวงจรพิมพ์สองช่วงตึก ผ่านระบบกำหนดตำแหน่งและวัสดุกาวฉนวนสำรอง และการเชื่อมต่อกราฟิกนำไฟฟ้าตามข้อกำหนดการออกแบบของวงจรพิมพ์ บอร์ดกลายเป็นแผงวงจรพิมพ์สี่ชั้นหกชั้นหรือที่เรียกว่าแผงวงจรพิมพ์หลายชั้น ขณะนี้มีแผงวงจรพิมพ์ที่ใช้งานได้จริงมากกว่า 100 ชั้น

กระบวนการผลิตของ PCB ค่อนข้างซับซ้อน ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่หลากหลาย ตั้งแต่การประมวลผลทางกลอย่างง่ายไปจนถึงการประมวลผลทางกลที่ซับซ้อน รวมถึงปฏิกิริยาเคมีทั่วไป เคมีแสง เคมีไฟฟ้า เทอร์โมเคมี และกระบวนการอื่นๆ การออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAM) และความรู้อื่นๆ . และในกระบวนการผลิตปัญหากระบวนการผลิตและมักจะพบปัญหาใหม่ ๆ และปัญหาบางอย่างในการหาสาเหตุไม่หายไปเพราะกระบวนการผลิตเป็นแบบสายต่อเนื่อง ลิงค์ใด ๆ ที่ผิดพลาดจะทำให้เกิดการผลิตข้ามกระดานหรือ ผลที่ตามมาของเศษจำนวนมาก, แผงวงจรพิมพ์หากไม่มีเศษรีไซเคิล, วิศวกรกระบวนการอาจสร้างความเครียดได้ วิศวกรจำนวนมากจึงออกจากอุตสาหกรรมนี้เพื่อทำงานด้านการขายและบริการด้านเทคนิคสำหรับบริษัทอุปกรณ์หรือวัสดุ PCB

เพื่อให้เข้าใจ PCB มากขึ้น จำเป็นต้องเข้าใจกระบวนการผลิตของแผงวงจรพิมพ์แบบด้านเดียว แบบสองด้าน และบอร์ดแบบหลายชั้นแบบธรรมดา เพื่อทำความเข้าใจให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น

กระดานพิมพ์แข็งด้านเดียว: – หุ้มด้วยทองแดงเดี่ยว – ลอกเพื่อขัด แห้ง) เจาะหรือเจาะ – > สกรีนลายสลักลวดลายหรือใช้ฟิล์มแห้งต้านทานการแข็งตัวของแผ่นเช็ค การกัดด้วยทองแดงและการทำให้แห้งเพื่อต้านทานวัสดุการพิมพ์ การขัด แห้ง ความทนทานต่อการพิมพ์สกรีน กราฟิกการเชื่อม (น้ำมันสีเขียวที่ใช้กันทั่วไป) การบ่มด้วย UV ไปจนถึงการพิมพ์หน้าจอกราฟิกการทำเครื่องหมายตัวอักษร การอบด้วย UV การอุ่นเครื่อง การเจาะ และรูปร่าง – การทดสอบการเปิดและไฟฟ้าลัดวงจร – การขัด, การทำให้แห้ง → การเชื่อมก่อนเคลือบสารต่อต้านอนุมูลอิสระ (แห้ง) หรือการปรับระดับลมร้อนด้วยการพ่นดีบุก → การตรวจสอบบรรจุภัณฑ์ → โรงงานผลิตผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

กระดานพิมพ์แบบแข็งสองด้าน: – แผ่นปิดทองแดงสองด้าน – การตัดขอบ – เคลือบ – รูเจาะนำร่อง nc – การตรวจสอบ การขัดลบคม – การชุบด้วยสารเคมี (การชุบโลหะด้วยรูไกด์) – การชุบทองแดงแบบบาง (ทั้งกระดาน) – การขัดผิวด้วยการตรวจสอบ – > การพิมพ์สกรีน วงจรกราฟิกเชิงลบ การรักษา (ฟิล์มแห้ง/ฟิล์มเปียก การเปิดรับแสงและการพัฒนา) – การตรวจสอบและการซ่อมแซมเพลต – การชุบกราฟิกไลน์และการชุบดีบุกด้วยไฟฟ้า (ความต้านทานการกัดกร่อนของนิกเกิล/ทอง) – > เพื่อการพิมพ์วัสดุ (การเคลือบ) – การกัดทองแดง – (การหลอมดีบุก ) เพื่อขัดทำความสะอาด ที่ใช้กันทั่วไปการพิมพ์หน้าจอกราฟิกต้านทานการเชื่อมความร้อนบ่มน้ำมันสีเขียว (ฟิล์มแห้งไวแสงหรือฟิล์มเปียก การสัมผัส การพัฒนาและการบ่มด้วยความร้อน มักจะบ่มด้วยความร้อนน้ำมันสีเขียวแสง) และการซักแห้ง การพิมพ์สกรีนเครื่องหมายตัวอักษรกราฟิก การบ่ม , (ฟิล์มเชื่อมเคลือบดีบุกหรือออร์แกนิก) เพื่อสร้างรูปแบบการแปรรูป การทำความสะอาด การทำให้แห้งจนถึงการทดสอบการเปิด-ปิดด้วยไฟฟ้า บรรจุภัณฑ์ และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

ผ่านวิธีการเคลือบโลหะด้วยรูในการผลิตกระบวนการหลายชั้นที่ไหลไปยังการตัดแบบสองด้านที่หุ้มด้วยทองแดงในชั้นใน ขัดเพื่อเจาะรูในตำแหน่ง ยึดติดกับสารเคลือบแห้งหรือสารเคลือบเพื่อต้านทานการเปิดรับแสง การพัฒนาและการกัดเซาะและฟิล์ม – การหยาบกร้านด้านในและการเกิดออกซิเดชัน – การตรวจสอบภายใน – (การผลิตสายด้านนอกของลามิเนตหุ้มทองแดงด้านเดียว, แผ่นยึด, แผ่นยึดแผ่น B – การตรวจสอบคำสั่งซื้อ, รูเจาะตำแหน่ง) เป็นลามิเนต, การเจาะควบคุมหลายแบบ – > เจาะรูและตรวจสอบก่อนการทรีทเมนต์และการชุบทองแดงด้วยสารเคมี – การตรวจสอบการเคลือบผิวแบบเต็มบอร์ดและการเคลือบทองแดงบาง – ยึดความทนทานต่อการชุบฟิล์มแห้งหรือการเคลือบสารชุบเพื่อเคลือบด้านล่าง การพัฒนาและแก้ไขเพลต – การชุบกราฟิกแบบเส้นด้วยไฟฟ้า – หรือนิกเกิล/ทอง โลหะผสมตะกั่วการชุบและการชุบด้วยไฟฟ้ากับฟิล์มและการแกะสลัก – การตรวจสอบ – การพิมพ์หน้าจอ ความต้านทานการพิมพ์ กราฟิกการเชื่อมหรือภาพการเชื่อมด้วยความต้านทานที่เหนี่ยวนำด้วยแสง – กราฟิกอักขระที่พิมพ์ออกมา – (การปรับระดับลมร้อนหรือฟิล์มป้องกันการเชื่อมแบบออร์แกนิก) และการควบคุมเชิงตัวเลข รูปร่างการซัก → การทำความสะอาด การทำให้แห้ง → การตรวจจับการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า → การตรวจสอบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป → โรงงานบรรจุภัณฑ์

จะเห็นได้จากผังกระบวนการว่ากระบวนการหลายชั้นได้รับการพัฒนาจากกระบวนการเคลือบโลหะสองหน้า นอกจากกระบวนการแบบสองด้านแล้ว ยังมีส่วนประกอบเฉพาะอีกหลายประการ ได้แก่ ข้อต่อด้านในของรูเคลือบโลหะ การเจาะและการขจัดคราบอีพ็อกซี่ ระบบกำหนดตำแหน่ง การเคลือบ และวัสดุพิเศษ

การ์ดบอร์ดคอมพิวเตอร์ทั่วไปของเรานั้นเป็นแผงวงจรพิมพ์สองด้านผ้าแก้วอีพ็อกซี่ซึ่งมีด้านหนึ่งถูกแทรกส่วนประกอบและอีกด้านหนึ่งเป็นพื้นผิวการเชื่อมเท้าส่วนประกอบจะเห็นว่าข้อต่อบัดกรีเป็นปกติมากการเชื่อมแบบไม่ต่อเนื่องของส่วนประกอบ พื้นผิวของข้อต่อประสานเหล่านี้เราเรียกว่าแผ่น ทำไมสายทองแดงเส้นอื่นถึงไม่มีดีบุก เพราะนอกจากแผ่นบัดกรีและส่วนอื่นๆ ที่ต้องการบัดกรีแล้ว พื้นผิวที่เหลือยังมีชั้นฟิล์มเชื่อมต้านทานคลื่นอีกชั้นหนึ่ง ฟิล์มบัดกรีที่พื้นผิวส่วนใหญ่เป็นสีเขียว และบางส่วนใช้สีเหลือง สีดำ สีฟ้า ฯลฯ ดังนั้นน้ำมันบัดกรีจึงมักถูกเรียกว่าน้ำมันสีเขียวในอุตสาหกรรม PCB หน้าที่ของมันคือการป้องกันปรากฏการณ์สะพานเชื่อมด้วยคลื่น ปรับปรุงคุณภาพการเชื่อม และประหยัดการบัดกรีและอื่นๆ นอกจากนี้ยังเป็นชั้นป้องกันถาวรของแผ่นพิมพ์ สามารถเล่นบทบาทของความชื้น การกัดกร่อน โรคราน้ำค้าง และการเสียดสีทางกล จากด้านนอกพื้นผิวเป็นฟิล์มปิดกั้นสีเขียวที่เรียบและสว่างซึ่งไวต่อแสงกับแผ่นฟิล์มและน้ำมันสีเขียวที่บ่มด้วยความร้อน ไม่เพียงแต่รูปลักษณ์จะดีขึ้นเท่านั้น สิ่งสำคัญคือต้องมีความแม่นยำของแผ่นรองสูง เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของรอยต่อประสาน

ตามที่เราเห็นจากบอร์ดคอมพิวเตอร์ ส่วนประกอบต่างๆ ถูกติดตั้งในสามวิธี กระบวนการติดตั้งปลั๊กอินสำหรับการส่ง โดยที่ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ถูกเสียบเข้าไปในรูทะลุบนแผงวงจรพิมพ์ ง่ายที่จะเห็นว่าแผงวงจรพิมพ์สองด้านผ่านรูมีดังนี้: หนึ่งคือรูแทรกส่วนประกอบอย่างง่าย ประการที่สองคือการใส่ส่วนประกอบและการเชื่อมต่อสองด้านผ่านรู สามคือรูทะลุสองด้านที่เรียบง่าย สี่คือการติดตั้งแผ่นฐานและรูตำแหน่ง วิธีการติดตั้งอีกสองวิธีคือการติดตั้งบนพื้นผิวและการติดตั้งเศษโดยตรง ในความเป็นจริง เทคโนโลยีการติดตั้งชิปโดยตรงถือได้ว่าเป็นสาขาหนึ่งของเทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว มันเป็นชิปที่ติดกาวโดยตรงกับบอร์ดที่พิมพ์แล้วเชื่อมต่อกับบอร์ดที่พิมพ์ด้วยวิธีการเชื่อมด้วยลวดหรือวิธีการโหลดเข็มขัด, วิธีการพลิก, ลำแสง วิธีการและเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์อื่นๆ พื้นผิวเชื่อมอยู่บนผิวชิ้นงาน

เทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิวมีข้อดีดังต่อไปนี้:

1) เนื่องจากบอร์ดที่พิมพ์แล้วส่วนใหญ่ขจัดเทคโนโลยีการเชื่อมต่อระหว่างรูขนาดใหญ่หรือรูฝัง ช่วยเพิ่มความหนาแน่นของสายไฟบนบอร์ดที่พิมพ์ ลดพื้นที่ของบอร์ดที่พิมพ์ (โดยทั่วไปแล้วหนึ่งในสามของการติดตั้งปลั๊กอิน) และยังสามารถลดจำนวนลงได้อีกด้วย ของชั้นการออกแบบและต้นทุนของแผ่นพิมพ์

2) ลดน้ำหนัก ปรับปรุงประสิทธิภาพแผ่นดินไหว การใช้ประสานคอลลอยด์และเทคโนโลยีการเชื่อมใหม่ ปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์และความน่าเชื่อถือ

3) เนื่องจากความหนาแน่นของสายไฟที่เพิ่มขึ้นและความยาวของตะกั่วที่สั้นลง ความจุกาฝากและการเหนี่ยวนำกาฝากจึงลดลง ซึ่งเอื้อต่อการปรับปรุงพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าของแผ่นพิมพ์

4) การทำงานอัตโนมัติทำได้ง่ายกว่าการติดตั้งปลั๊กอิน ปรับปรุงความเร็วในการติดตั้งและผลิตภาพแรงงาน และลดต้นทุนการประกอบตามลำดับ

ดังที่เห็นได้จากเทคโนโลยีความปลอดภัยพื้นผิวด้านบน การปรับปรุงเทคโนโลยีแผงวงจรได้รับการปรับปรุงด้วยการปรับปรุงเทคโนโลยีการบรรจุชิปและเทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว บอร์ดคอมพิวเตอร์ที่เราเห็นตอนนี้การ์ดพื้นผิวติดตั้งอัตราการติดตั้งเพิ่มขึ้นอย่างไม่หยุดยั้ง ในความเป็นจริง แผงวงจรชนิดนี้นำมาใช้ใหม่กราฟิกบรรทัดการพิมพ์หน้าจอส่งไม่เป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคนิค ดังนั้น แผงวงจรความแม่นยำสูงธรรมดา กราฟิกเส้น และกราฟิกการเชื่อมจึงเป็นวงจรที่ละเอียดอ่อนและกระบวนการผลิตน้ำมันสีเขียวที่มีความละเอียดอ่อน

ความรู้ด้านเทคนิคเกี่ยวกับแผงวงจรพิมพ์ยังคงมีอยู่มาก และด้วยแนวโน้มการพัฒนาที่มีความหนาแน่นสูง เทคโนโลยีใหม่ๆ จึงมีมากขึ้นเรื่อยๆ นี่เป็นเพียงการแนะนำง่ายๆ ฉันหวังว่าคุณจะสามารถให้ความช่วยเหลือเพื่อนที่สนใจในเทคโนโลยี PCB ได้