วิธีทำแผงวงจร

การออกแบบบอร์ดและเค้าโครง

แผงวงจรเป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ เป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ลวดลายวงจรบนวัสดุนำไฟฟ้าด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ กระบวนการผลิตแผงวงจรโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นหลายขั้นตอน เช่น การออกแบบ การทำเพลท การผลิต การตรวจสอบ และการประกอบ ประการแรก การออกแบบและเค้าโครงของแผงวงจรเป็นกุญแจสำคัญ นักออกแบบจำเป็นต้องใช้ซอฟต์แวร์ Gerber เพื่อวาดแผนภาพวงจรตามข้อกำหนดของฟังก์ชัน ขนาด และเค้าโครงวงจรของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ จากนั้นแปลงแผนภาพวงจรเป็นไฟล์ PCB (แผ่นวงจรพิมพ์) และดำเนินการเค้าโครงวงจรและการกำหนดเส้นทางในซอฟต์แวร์ PCB การจัดวางควรคำนึงถึงปัจจัยหลายอย่าง เช่น การส่งสัญญาณ การกระจายพลังงาน อัตราส่วนสัญญาณ EMI เป็นต้น และการเดินสายควรพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น การจับคู่อิมพีแดนซ์ ความเร็วในการส่งสัญญาณ และอัตราส่วนสัญญาณ จากนั้น ส่งออกไฟล์ PCB ลงในไฟล์ทำเพลตแผงวงจร และพิมพ์ลวดลายวงจรบนวัสดุนำไฟฟ้าโดยการกัดด้วยสารเคมี การแกะสลักเชิงกล ฯลฯ จากนั้นจึงชุบชั้นโลหะบนพื้นผิวแผงวงจรด้วยการฉีดพ่น ดีบุก, เคมีชุบทอง, ชุบเงิน ฯลฯ เพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้าและต้านทานการกัดกร่อน สุดท้าย ตรวจสอบบอร์ด รวมถึงการตรวจสอบด้วยสายตา การทดสอบไฟฟ้า และอื่นๆ หากบอร์ดใช้งานได้ ก็พร้อมสำหรับการประกอบ กล่าวโดยย่อ การผลิตแผงวงจรต้องมีการประสานงานหลายขั้นตอน ซึ่งระหว่างการออกแบบและเค้าโครงเป็นกุญแจสำคัญ ซึ่งจะกำหนดประสิทธิภาพและการทำงานของแผงวงจร



กระบวนการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB)
แผงวงจรเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ และกระบวนการผลิตนั้นแม่นยำและซับซ้อนมาก ต่อไปนี้เป็นข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับกระบวนการผลิตแผงวงจรพิมพ์ ขั้นตอนที่ 1: ออกแบบแผนภาพวงจร ออกแบบแผนผังวงจรด้วยคอมพิวเตอร์ กำหนดขนาด และเค้าโครงของแผงวงจร ขั้นตอนที่สอง: สร้างแผงวงจรดั้งเดิม แปลงแผนภาพวงจรที่ออกแบบให้เป็นลบแล้วทำให้แผงวงจรเดิมผ่านกระบวนการสัมผัสและกัดกร่อน ขั้นตอนที่สาม: การเคลือบกาวไวแสง ทากาวไวแสงลงบนแผงวงจรเดิมด้วยเครื่องเคลือบ จากนั้นปล่อยให้แห้ง ขั้นตอนที่สี่: การเปิดรับแสง ติดฟิล์มเนกาทีฟบนแผงวงจรที่เคลือบด้วยกาวไวแสง จากนั้นนำไปใส่ในเครื่องฉายแสงเพื่อเปิดรับแสง ขั้นตอนที่ 5: ลอกกาวออก ใส่แผงวงจรที่เปลือยเปล่าลงในน้ำยาสำหรับนักพัฒนาซอฟต์แวร์ เพื่อให้กาวไวแสงที่ยังไม่ได้สัมผัสถูกละลายเพื่อสร้างลวดลายของแผงวงจร ขั้นตอนที่ 6: การกัดกร่อน ใส่แผงวงจรที่ละลายแล้วลงในสารละลายกัดกร่อนเพื่อกัดกร่อนฟอยล์ทองแดงเพื่อสร้างวงจร ขั้นตอนที่เจ็ด: การขุดเจาะ เจาะรูบนแผงวงจรเพื่อให้มีที่ว่างสำหรับส่วนประกอบที่ยึดกับบอร์ด ขั้นตอนที่แปด: เป็นการเคลือบผิวโดยนำแผงวงจรเข้าเครื่องพ่นเพื่อฉีดพ่นเพื่อให้พื้นผิวของแผงวงจรเคลือบด้วยชั้นโลหะเพื่อป้องกันวงจร ขั้นตอนที่เก้า: การบัดกรี บัดกรีส่วนประกอบบนแผงวงจรเพื่อให้แผงวงจรเป็นผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สมบูรณ์ ผ่านขั้นตอนข้างต้น แผงวงจรพิมพ์ก็เสร็จสมบูรณ์ กระบวนการนี้ต้องใช้เทคโนโลยีระดับสูงและอุปกรณ์ที่ซับซ้อน ดังนั้นการผลิตแผงวงจรจึงเป็นอุตสาหกรรมที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูง

การติดตั้งและการบัดกรี PCB

แผงวงจร (PCB) เป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ เกิดขึ้นจากการวางวัสดุนำไฟฟ้าบนพื้นผิวที่เป็นฉนวนและสร้างการเชื่อมต่อวงจรผ่านการกัด การชุบทอง และกระบวนการอื่นๆ มาดูขั้นตอนการผลิตแผงวงจรกัน ประการแรกคือการออกแบบวงจร ตามข้อกำหนดของฟังก์ชันวงจรและเค้าโครง ให้ใช้ซอฟต์แวร์ออกแบบวงจรเพื่อวาดไดอะแกรมวงจรและเขียนแบบ PCB จากนั้นส่งออกเป็นไฟล์ Gerber ต่อไปคือการทำแผ่นวงจรพิมพ์ ชั้นทองแดงถูกขจัดออกทางเคมีจากพื้นผิว เหลือไว้ซึ่งรูปร่างของเส้นลวดที่ต้องการ จากนั้นทำการชุบทองบนชั้นทองแดงเพื่อปรับปรุงการนำไฟฟ้าและความต้านทานการกัดกร่อนของสายไฟ ขั้นตอนสุดท้าย ติดตั้งส่วนประกอบบน PCB โดยการเจาะรู หมุดย้ำ ฯลฯ และสุดท้ายคือการบัดกรี ขึ้นอยู่กับประเภทของส่วนประกอบ การบัดกรีจะดำเนินการด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติ การบัดกรีด้วยมือต้องใช้หัวแร้งไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนและหลอมโลหะบัดกรีและประสานเข้ากับ PCB และส่วนประกอบต่างๆ การบัดกรีอัตโนมัติใช้หุ่นยนต์หรืออุปกรณ์เชื่อมเพื่อยึดประสานกับ PCB และส่วนประกอบต่างๆ ข้างต้นคือกระบวนการผลิตแผงวงจร ในการพัฒนาเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง กระบวนการผลิตแผงวงจรได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อตอบสนองความต้องการในด้านต่างๆ

การทดสอบแผงวงจรและการควบคุมคุณภาพ

การผลิตแผงวงจร แผงวงจรเป็นส่วนที่ขาดไม่ได้ของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ และกระบวนการผลิตส่วนใหญ่ประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้: 1. ออกแบบแผนผังวงจรและแผนผังเค้าโครง 2. ทำลายแผงวงจร และพิมพ์ลายวงจรลงบนแผ่นฟอยล์ทองแดง 3. ฟอยล์ทองแดงที่ไม่จำเป็นถูกกัดออกด้วยการกัดด้วยสารเคมีเพื่อสร้างแผงวงจร 4. สเปรย์น้ำยาประสานบนแผงวงจรเพื่อป้องกันแผงวงจร 5. เจาะและตัดแผงวงจรเพื่อสร้างแผงวงจรขั้นสุดท้าย การทดสอบแผงวงจรและการควบคุมคุณภาพ ในระหว่างกระบวนการผลิตแผงวงจร จำเป็นต้องผ่านการทดสอบหลายครั้งเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและความน่าเชื่อถือ วิธีการทดสอบทั่วไป ได้แก่ 1. การทดสอบความต่อเนื่องของวงจร: ใช้อุปกรณ์ทดสอบเพื่อตรวจจับการเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบต่างๆ บนแผงวงจร 2. การทดสอบความจุ: ทดสอบว่าตัวเก็บประจุบนแผงวงจรเป็นไปตามข้อกำหนดและทำงานได้ตามปกติหรือไม่ 3. การทดสอบตัวเหนี่ยวนำ: ทดสอบว่าตัวเหนี่ยวนำบนแผงวงจรเป็นไปตามข้อกำหนดและทำงานได้ตามปกติหรือไม่ 4.การทดสอบหม้อแปลง : ทดสอบว่าหม้อแปลงบนแผงวงจรตรงตามสเปคและใช้งานได้ปกติหรือไม่ 5. การทดสอบฉนวน: ทดสอบฉนวนบนแผงวงจรว่าได้มาตรฐานหรือไม่ ในระหว่างกระบวนการผลิตแผงวงจร จำเป็นต้องมีการควบคุมคุณภาพด้วยเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและความเสถียรของแผงวงจร วิธีการควบคุมคุณภาพทั่วไป ได้แก่ 1. การจัดหาและตรวจสอบวัตถุดิบอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพและข้อกำหนดของวัสดุแผงวงจรเป็นไปตามมาตรฐาน 2. ในระหว่างกระบวนการผลิต มีการทดสอบและตรวจสอบหลายครั้งเพื่อค้นหาและแก้ไขปัญหาได้ทันเวลา 3. นำเทคโนโลยีขั้นสูงและอุปกรณ์การผลิตมาใช้เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพการผลิตแผงวงจร 4. ในระหว่างกระบวนการผลิต แผงวงจรจะถูกติดตามและบันทึกเพื่อการติดตามคุณภาพและการปรับปรุงคุณภาพในภายหลัง