ความรู้เกี่ยวกับ PCB

แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ย่อมาจาก แผงวงจรพิมพ์ โดยปกติในวัสดุฉนวน ตามการออกแบบที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ทำจากวงจรพิมพ์ ส่วนประกอบที่พิมพ์ หรือการรวมกันของกราฟิกนำไฟฟ้าทั้งสองเรียกว่าวงจรพิมพ์ กราฟการนำไฟฟ้าของการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าระหว่างส่วนประกอบที่จัดเตรียมไว้บนพื้นผิวฉนวนเรียกว่าวงจรพิมพ์ ด้วยวิธีนี้วงจรพิมพ์หรือสายการพิมพ์ของบอร์ดสำเร็จรูปเรียกว่าแผงวงจรพิมพ์หรือที่เรียกว่าแผงวงจรพิมพ์หรือแผงวงจรพิมพ์

PCB เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมดที่เราพบเห็น ตั้งแต่นาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องคิดเลข คอมพิวเตอร์ทั่วไป ไปจนถึงคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อการสื่อสาร และระบบอาวุธทางทหาร ตราบใดที่ไม่มีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เช่นวงจรรวม PCB จะใช้สำหรับการเชื่อมต่อไฟฟ้าระหว่างกัน ให้การสนับสนุนทางกลสำหรับการประกอบแบบตายตัวของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เช่น วงจรรวม การเดินสายและการเชื่อมต่อไฟฟ้า หรือฉนวนไฟฟ้าระหว่างส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เช่น วงจรรวม และมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่จำเป็น เช่น อิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะ ฯลฯ ในเวลาเดียวกัน เพื่อให้กราฟการบล็อกประสานอัตโนมัติ จัดเตรียมอักขระระบุและกราฟิกสำหรับการติดตั้ง การตรวจสอบ และการบำรุงรักษาส่วนประกอบ

PCBS ถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร? เมื่อเราเปิดธัมบ์ไดรฟ์ของคอมพิวเตอร์เอนกประสงค์ เราจะเห็นฟิล์มอ่อน (ซับสเตรตฉนวนที่ยืดหยุ่นได้) ที่พิมพ์ด้วยกราฟิกนำไฟฟ้าสีขาวเงิน (วางเงิน) และกราฟิกที่มีศักยภาพ เนื่องจากวิธีการพิมพ์หน้าจอแบบสากลเพื่อให้ได้กราฟนี้ เราจึงเรียกแผ่นวงจรพิมพ์วางเงินแบบยืดหยุ่นของแผงวงจรพิมพ์นี้ แตกต่างจากเมนบอร์ด กราฟิกการ์ด การ์ดเครือข่าย โมเด็ม การ์ดเสียง และแผงวงจรพิมพ์บนเครื่องใช้ในบ้านที่เราเห็นในคอมพิวเตอร์ซิตี้ วัสดุฐานที่ใช้ทำจากฐานกระดาษ (มักใช้สำหรับด้านเดียว) หรือฐานผ้าแก้ว (มักใช้สำหรับสองด้านและหลายชั้น) ฟีนอลหรืออีพอกซีเรซินที่เคลือบไว้ล่วงหน้า ด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้านของพื้นผิวติดกาวด้วย หนังสือทองแดงแล้วบ่มลามิเนต แผงวงจรประเภทนี้ครอบคลุมกระดานหนังสือทองแดงเราเรียกว่ากระดานแข็ง 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 ผลที่ตามมาของเศษวัสดุจำนวนมาก แผงวงจรพิมพ์หากไม่มีเศษวัสดุรีไซเคิล วิศวกรกระบวนการอาจเครียด วิศวกรจำนวนมากจึงออกจากอุตสาหกรรมเพื่อทำงานด้านการขายและบริการด้านเทคนิคสำหรับบริษัทอุปกรณ์หรือวัสดุ PCB

เพื่อให้เข้าใจ PCB มากขึ้น จำเป็นต้องเข้าใจกระบวนการผลิตของแผงวงจรพิมพ์แบบด้านเดียว แบบสองด้าน และบอร์ดแบบหลายชั้นแบบธรรมดา เพื่อทำความเข้าใจให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น

แผ่นพิมพ์แบบแข็งด้านเดียว: – หุ้มด้วยทองแดงเพียงแผ่นเดียว – ลอกแผ่นเพื่อขัด แห้ง) เจาะหรือเจาะ – > พิมพ์ลายสกรีนลายแกะสลักหรือใช้ฟิล์มแห้งต้านทานการแข็งตัวของแผ่นเช็คการบ่ม การกัดด้วยทองแดง และการทำให้แห้งเพื่อต้านทานวัสดุการพิมพ์ ขัด, แห้ง, การพิมพ์สกรีนด้วยความต้านทานการพิมพ์กราฟิก (น้ำมันสีเขียวที่ใช้กันทั่วไป), การบ่มด้วย UV เพื่อการพิมพ์สกรีนกราฟิกตัวอักษร, การอบด้วย UV, การอุ่นล่วงหน้า, การเจาะและรูปร่าง – การทดสอบการเปิดและไฟฟ้าลัดวงจร – การขัด, การทำให้แห้ง → การเคลือบล่วงหน้า การเชื่อมสารต่อต้านอนุมูลอิสระ (แห้ง) หรือการปรับระดับลมร้อนด้วยการพ่นดีบุก → การตรวจสอบบรรจุภัณฑ์ → โรงงานผลิตผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

แผ่นพิมพ์แข็งสองด้าน: – แผ่นปิดทองแดงสองด้าน – การตัดขอบ – เคลือบ – รูเจาะนำ nc – การตรวจสอบ การขัดลบคม – การชุบด้วยสารเคมี (การทำให้เป็นโลหะของรูไกด์) – การชุบทองแดงบาง (ทั้งกระดาน) – การขัดผิวเพื่อการตรวจสอบ – > การพิมพ์สกรีน กราฟิควงจรเชิงลบ การรักษา (ฟิล์มแห้ง/ฟิล์มเปียก การเปิดรับแสงและการพัฒนา) – การตรวจสอบและการซ่อมแซมเพลต – การชุบกราฟิกไลน์และการชุบดีบุกด้วยไฟฟ้า (ความต้านทานการกัดกร่อนของนิกเกิล/ทอง) – > เพื่อการพิมพ์วัสดุ (การเคลือบ) – การกัดทองแดง – (หลอมดีบุก) เพื่อขัดทำความสะอาด ใช้กันทั่วไปการพิมพ์หน้าจอกราฟิกต้านทานการเชื่อมความร้อนบ่มน้ำมันสีเขียว (ฟิล์มแห้งไวแสงหรือฟิล์มเปียก การสัมผัส การพัฒนาและการบ่มความร้อน มักจะบ่มน้ำมันสีเขียวแสงด้วยความร้อน) และการซักแห้ง ไปจนถึงเครื่องหมายการพิมพ์สกรีน กราฟิคอักขระ การบ่ม (ฟิล์มเชื่อมเคลือบดีบุกหรือออร์แกนิก) เพื่อสร้างรูปแบบการแปรรูป การทำความสะอาด การทำให้แห้งจนถึงการทดสอบการเปิด-ปิดด้วยไฟฟ้า การบรรจุหีบห่อ และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
ผ่านวิธีการเคลือบโลหะด้วยรูในการผลิตกระบวนการหลายชั้นที่ไหลไปยังการตัดแบบสองด้านที่หุ้มด้วยทองแดงในชั้นใน ขัดเพื่อเจาะรูในตำแหน่ง ยึดติดกับสารเคลือบแห้งหรือสารเคลือบเพื่อต้านทานต่อการสัมผัส การพัฒนาและการกัดเซาะและฟิล์ม – การหยาบด้านในและการเกิดออกซิเดชัน – การตรวจสอบภายใน – (การผลิตสายนอกของลามิเนตหุ้มทองแดงด้านเดียว, B – แผ่นยึด, การตรวจสอบแผ่นยึดแผ่น, รูเจาะตำแหน่ง) ให้เป็นลามิเนต, การเจาะควบคุมหลายส่วน – > เจาะรูและตรวจสอบก่อนการชุบและการชุบทองแดงด้วยสารเคมี – ฟูลบอร์ด และการตรวจสอบการเคลือบผิวด้วยทองแดงบาง – ยึดความทนทานต่อการชุบฟิล์มแห้งหรือการเคลือบสารชุบเพื่อเคลือบด้านล่าง การพัฒนาและแก้ไขเพลต – การชุบด้วยไฟฟ้ากราฟิคแบบเส้น – หรือการชุบนิกเกิล/ทองและการชุบโลหะผสมตะกั่วดีบุกด้วยไฟฟ้ากับฟิล์มและการแกะสลัก – ตรวจสอบ – กราฟิกการเชื่อมความต้านทานการพิมพ์หน้าจอหรือกราฟิกการเชื่อมความต้านทานที่เหนี่ยวนำด้วยแสง – กราฟิกอักขระที่พิมพ์ – (การปรับระดับลมร้อนหรืออินทรีย์ฟิล์มป้องกันการเชื่อม) และการควบคุมเชิงตัวเลข รูปร่างการซัก → การทำความสะอาด การอบแห้ง → การตรวจจับการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า → การตรวจสอบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป → โรงงานบรรจุภัณฑ์

จะเห็นได้จากผังกระบวนการว่ากระบวนการหลายชั้นได้รับการพัฒนาจากกระบวนการเคลือบโลหะสองหน้า นอกจากกระบวนการแบบสองด้านแล้ว ยังมีส่วนประกอบเฉพาะอีกหลายประการ ได้แก่ ข้อต่อด้านในของรูเคลือบโลหะ การเจาะและการขจัดคราบอีพ็อกซี่ ระบบกำหนดตำแหน่ง การเคลือบ และวัสดุพิเศษ

การ์ดบอร์ดคอมพิวเตอร์ทั่วไปของเรานั้นเป็นแผงวงจรพิมพ์สองด้านผ้าแก้วอีพ็อกซี่ซึ่งมีด้านหนึ่งถูกแทรกส่วนประกอบและอีกด้านหนึ่งเป็นพื้นผิวการเชื่อมเท้าส่วนประกอบจะเห็นว่าข้อต่อบัดกรีเป็นปกติมากการเชื่อมแบบไม่ต่อเนื่องของส่วนประกอบ พื้นผิวของข้อต่อประสานเหล่านี้เราเรียกว่าแผ่น ทำไมสายทองแดงเส้นอื่นถึงไม่มีดีบุก เพราะนอกจากแผ่นบัดกรีและส่วนอื่นๆ ที่จำเป็นสำหรับการบัดกรีแล้ว พื้นผิวที่เหลือยังมีชั้นของฟิล์มเชื่อมต้านทานคลื่นอีกด้วย ฟิล์มบัดกรีที่พื้นผิวส่วนใหญ่เป็นสีเขียว และบางส่วนใช้สีเหลือง สีดำ สีฟ้า ฯลฯ ดังนั้นน้ำมันบัดกรีจึงมักถูกเรียกว่าน้ำมันสีเขียวในอุตสาหกรรม PCB หน้าที่ของมันคือการป้องกันปรากฏการณ์สะพานเชื่อมด้วยคลื่น ปรับปรุงคุณภาพการเชื่อม และประหยัดการบัดกรีและอื่นๆ นอกจากนี้ยังเป็นชั้นป้องกันถาวรของแผ่นพิมพ์ สามารถเล่นบทบาทของความชื้น การกัดกร่อน โรคราน้ำค้าง และการเสียดสีทางกล จากภายนอกพื้นผิวเป็นฟิล์มปิดกั้นสีเขียวเรียบและสว่างซึ่งไวต่อแสงกับแผ่นฟิล์มและน้ำมันสีเขียวที่บ่มด้วยความร้อน ไม่เพียงแต่รูปลักษณ์จะดีขึ้นเท่านั้น สิ่งสำคัญคือต้องมีความแม่นยำของแผ่นรองสูง เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของรอยต่อประสาน

ดังที่เราเห็นจากบอร์ดคอมพิวเตอร์ 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 แผงวงจรชนิดนี้นำกราฟิกบรรทัดการพิมพ์หน้าจอการส่งกลับมาใช้ใหม่ไม่สามารถตอบสนองข้อกำหนดทางเทคนิคได้ ดังนั้นแผงวงจรความแม่นยำสูงธรรมดากราฟิกเส้นและกราฟิกการเชื่อมจึงเป็นวงจรที่ละเอียดอ่อนและน้ำมันสีเขียวที่ละเอียดอ่อน กระบวนการผลิต

ด้วยแนวโน้มการพัฒนาแผงวงจรความหนาแน่นสูง ความต้องการในการผลิตแผงวงจรจึงสูงขึ้นเรื่อยๆ เทคโนโลยีใหม่ๆ ถูกนำมาใช้ในการผลิตแผงวงจรมากขึ้นเรื่อยๆ เช่น เทคโนโลยีเลเซอร์ เรซินไวแสง และอื่นๆ ข้างต้นเป็นเพียงการแนะนำผิวเผินบางส่วน มีหลายสิ่งในการผลิตแผงวงจรเนื่องจากข้อจำกัดด้านพื้นที่ เช่น รูบอด กระดานม้วน กระดานเทฟลอน โฟโตลิโทกราฟี และอื่นๆ อยากเรียนให้ลึกต้องตั้งใจทำงาน