Printed Circuit Boards (PCBs) ເຮັດໃຫ້ເຕັກໂນໂລຊີສະໄຫມໃຫມ່ໂດຍການເຊື່ອມຕໍ່ສ່ວນປະກອບຕ່າງໆກັບເສັ້ນທາງທອງແດງທີ່ອອກແບບຢ່າງລະມັດລະວັງ. ຈາກ ເຄື່ອງມື ພື້ນຖານ ເຊັ່ນ ເຄື່ອງ ຄອມ ພິວ ເຕີ ຈົນ ເຖິງ ລະບົບ ອາ ວະ ກາດ ທີ່ ກ້າວຫນ້າ, ມັນ ເຮັດ ໃຫ້ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ສະ ໄຫມ ໃຫມ່ ເປັນ ໄປ ໄດ້.
ຄ1. Printed Circuit Boards (PCBs) ແມ່ນຫຍັງ?
ຄ2. PCB ປະເພດຕ່າງໆ
ຄ3. ຊັ້ນພື້ນຖານຂອງ PCB
ຄ4. ອະທິບາຍຂັ້ນຕອນການອອກແບບ PCB
ຄ5. ວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດ PCB
ຄ6. ຂະບວນການຜະລິດ PCB
ຄ7. ຂໍ້ທ້າທາຍທົ່ວໄປໃນການຜະລິດ ແລະ ການແກ້ໄຂ PCB
ຄ8. ການພິຈາລະນາ Multilayer PCB Manufacturing & HDI
ຄ9. ພາບລວມຂອງຂະບວນການປະກອບສ່ວນ PCB
ຄ.ສ.10. ຄໍາແນະນໍາຄວາມປອດໄພສໍາລັບການຈັດການ PCBs
ຄ11. ການນໍາໃຊ້ PCBs ໃນທົ່ວອຸດສະຫະກໍາ
ຄ12. ສະຫລຸບ
ຄ13. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
Printed Circuit Boards (PCBs) ແມ່ນຫຍັງ?
Printed Circuit Boards (PCBs) ແມ່ນການສະຫນັບສະຫນູນຂອງເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ. ຖືກ ສ້າງ ຂຶ້ນ ຈາກ fiberglass, epoxy ຫລື laminates, ມັນ ມີ ເສັ້ນທາງ ທອງ ແດງ ທີ່ ຕິດ ຕໍ່ ກັບ ສ່ວນ ປະກອບ ດັ່ງ ເຊັ່ນ resistors, transistor ແລະ ICs. ຄໍາ ວ່າ "ພິມ" ມາ ຈາກ ຂະ ບວນການ ຮູບ ພາບ, ບ່ອນ ທີ່ ແຟ້ມ ການ ອອກ ແບບ ຂອງ Gerber ກໍານົດ ແບບ ແຜນ ທອງ ແດງ. ຈາກ ໂມງ ແລະ ເຄື່ອງ ຄອມ ພິວ ເຕີ ທໍາ ມະ ດາ ຈົນ ເຖິງ ລະບົບ ອາ ວະ ກາດ ແລະ ໂທລະສັບ, PCB ເຮັດ ໃຫ້ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ໃນ ທຸກ ອຸດສະຫະ ກໍາ.
PCB ປະເພດຕ່າງໆ
Printed Circuit Boards (PCBs) ມີຫຼາຍຊະນິດ, ແຕ່ລະຊະນິດຖືກອອກແບບເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການທາງໂຄງສ້າງແລະປະສິດທິພາບສະເພາະ.
• PCBs ດ້ານດຽວໃຊ້ຮອຍທອງແດງຢູ່ຂ້າງດຽວຂອງກະດານ. ມັນງ່າຍ, ລາຄາຕໍ່າ ແລະ ເຫມາະສົມສໍາລັບເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກພື້ນຖານເຊັ່ນ ເຄື່ອງຄິດໄລ່ ແລະ ອຸປະກອນໄຟຟ້ານ້ອຍໆ ບ່ອນທີ່ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຫມວດບໍ່ສ່ຽງ.
• Double-Sided PCBs ມີຊັ້ນທອງແດງຢູ່ທັງສອງຂ້າງ, ພ້ອມດ້ວຍຊ່ອງທາງທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ຮອຍທາງເທິງແລະທາງລຸ່ມ. ໂຄງສ້າງນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການເດີນທາງທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງສ່ວນປະກອບຫຼາຍຂຶ້ນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນເລື່ອງທໍາມະດາໃນເຄື່ອງຂະຫຍາຍ, ເຄື່ອງຄວບຄຸມແລະອຸປະກອນອຸດສະຫະກໍາຕ່າງໆ.
• PCB ຫຼາຍຊັ້ນປະກອບດ້ວຍຊັ້ນທອງແດງ ແລະ dielectric ຫຼາຍຊັ້ນທີ່ຕິດເຂົ້າກັນ. ມັນສະຫນັບສະຫນູນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຫມວດສູງ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສັນຍານທີ່ດີກວ່າ ແລະ ການອອກແບບທີ່ສັ້ນໆ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນປະໂຫຍດໃນໂປຣແກຣມທີ່ກ້າວຫນ້າເຊັ່ນ server, ອຸປະກອນສື່ສານ 5G ແລະ ລະບົບການແພດ.
• PCB ທີ່ແຂງຖືກສ້າງຂຶ້ນເທິງພື້ນຖານ FR-4 ທີ່ແຂງແກ່ນເຊິ່ງຕ້ານທານການກົ້ມແລະການສັ່ນສະເທືອນ. ຄວາມທົນທານຂອງມັນເຮັດໃຫ້ມັນເປັນມາດຕະຖານໃນຄອມພິວເຕີ, ລົດໃຫຍ່ ແລະ ເຄື່ອງໃຊ້ໃນເຮືອນ.
• PCB ທີ່ยืดหยุ่นໄດ້ (Flex) ເຮັດຈາກວັດສະດຸ polyimide ຫຼື PEEK, ອະນຸຍາດໃຫ້ມັນກົ້ມຫຼືพับໄດ້. ທໍາ ມະ ຊາດ ທີ່ ເບົາບາງ ແລະ ນ້ອຍໆ ເຮັດ ໃຫ້ ມັນ ເຫມາະ ສົມ ສໍາລັບ ເຄື່ອງ ນຸ່ງ ຖື, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ digital ແລະ ເຄື່ອງ ປິ່ນປົວ ບ່ອນ ທີ່ ມີ ບ່ອນ ຈໍາກັດ.
• Rigid-Flex PCBs ປະກອບສ່ວນທີ່ແຂງແລະງ່າຍໃນກະດານດຽວ. ວິທີການປະສົມນີ້ຊ່ວຍເຫຼືອບ່ອນຫວ່າງ, ຫລຸດຜ່ອນການເຊື່ອມຕໍ່, ແລະ ປັບປຸງຄວາມໄວ້ວາງໃຈ, ເຮັດໃຫ້ມັນມີຄຸນຄ່າໃນລະບົບອາວະກາດ, ອຸປະກອນປ້ອງກັນ ແລະ ເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກນ້ອຍໆ.
ຊັ້ນພື້ນຖານຂອງ PCB
Printed Circuit Board (PCB) ປະກອບດ້ວຍຫຼາຍຊັ້ນສໍາຄັນ, ແຕ່ລະຊັ້ນເຮັດຫນ້າທີ່ສະເພາະເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າມີຄວາມທົນທານ, ປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການນໍາໃຊ້.
• ພື້ນຖານ – ນີ້ເປັນວັດສະດຸພື້ນຖານຂອງ PCB, ຕາມປົກກະຕິແລ້ວເຮັດຈາກ FR-4 fiberglass ຫຼື polyimide. ມັນໃຫ້ຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງດ້ານກົນໄກ, ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນພື້ນຖານທີ່ສະຫນັບສະຫນູນຊັ້ນອື່ນໆທັງຫມົດ.
• ຊັ້ນທອງແດງ – ຖືກວາງໄວ້ຢູ່ເທິງພື້ນດິນ, ຊັ້ນນີ້ສ້າງເສັ້ນທາງນໍາພາທີ່ນໍາເອົາສັນຍານໄຟຟ້າແລະກະແສໄຟຟ້າລະຫວ່າງສ່ວນປະກອບ. ຂຶ້ນກັບປະເພດຂອງກະດານ, ອາດຈະມີຊັ້ນທອງແດງຫນຶ່ງຫຼືຫຼາຍຊັ້ນ.
• Solder Mask – ການຫຸ້ມຫຸ້ມປ້ອງກັນທີ່ໃຊ້ຢູ່ເທິງຮອຍທອງແດງ, ຫນ້າກາກ solder ປ້ອງກັນອົກຊີແຊນ, ລົດຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການສັ້ນ, ແລະ ເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າ solder ຈະໄຫຼພຽງແຕ່ໃນບ່ອນທີ່ຈໍາເປັນໃນລະຫວ່າງການປະກອບ.
• Silkscreen – ຊັ້ນເທິງສຸດທີ່ມີເຄື່ອງຫມາຍທີ່ພິມເຊັ່ນ ລາຍຊື່ສ່ວນປະກອບ, ເຄື່ອງຊີ້ບອກຂົ້ວ ແລະ ເລກສ່ວນ. ມັນຊ່ວຍໃນການປະກອບ, ການແກ້ໄຂບັນຫາ ແລະ ການບໍາລຸງຮັກສາໂດຍໃຫ້ຄໍາແນະນໍາທີ່ແຈ່ມແຈ້ງ.
ອະທິບາຍຂັ້ນຕອນການອອກແບບ PCB
ຂັ້ນຕອນການອອກແບບ PCB (Printed Circuit Board) ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍການພັດທະນາແນວຄິດ ແລະ ການສ້າງ block diagram, ບ່ອນທີ່ນັກວິສະວະກອນກໍານົດຫນ້າທີ່ລວມຂອງຫມວດ ແລະ ອະທິບາຍວ່າພາກສ່ວນຕ່າງໆຈະມີປະຕິກິລິຍາແນວໃດ. ຂັ້ນຕອນນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ເຫັນໂຄງສ້າງຂອງລະບົບ ແລະ ວາງແຜນການອອກແບບກ່ອນຈະເລີ່ມຕົ້ນວຽກງານລາຍລະອຽດ.
ຕໍ່ໄປແມ່ນການອອກແບບແບບແຜນເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການແຕ້ມການເຊື່ອມຕໍ່ທາງໄຟຟ້າລະຫວ່າງສ່ວນປະກອບຕ່າງໆ. ເຄື່ອງຫມາຍຂອງແຕ່ລະສ່ວນແລະຄວາມສໍາພັນຂອງມັນກັບສ່ວນປະກອບອື່ນໆຖືກກໍານົດໄວ້, ປະກອບເປັນແຜນຜັງຫມວດເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ຄົບຖ້ວນເຊິ່ງເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນແບບແຜນສໍາລັບ PCB.
ຫລັງ ຈາກ ແຜນ ການ ພ້ອມ ແລ້ວ, ຂັ້ນ ຕອນ ການ ສ້າງ ຮອຍ ຕີນ ແລະ ການ ວາງ ສ່ວນ ປະກອບ ຈະ ເລີ່ມຕົ້ນ. ໃນຂັ້ນຕອນນີ້, ແຕ່ລະສ່ວນເອເລັກໂຕຣນິກຈະຖືກກໍານົດໃຫ້ມີຮອຍຕີນທີ່ສະແດງເຖິງຂະຫນາດແລະຮູບແບບຂອງເຂັມໃນໂລກຈິງ. ຜູ້ ອອກ ແບບ ວາງ ສ່ວນ ປະກອບ ເຫລົ່າ ນີ້ ໄວ້ ໃນ ແຜນ ຂອງ PCB ໃນ ວິທີ ທີ່ ຈະ ປັບປຸງ ຊ່ອງ ວ່າງ, ປະສິດທິພາບ ທາງ ໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມ ສາມາດ ໃນ ການ ຜະລິດ.
ຈາກນັ້ນຂະບວນການຈະຍ້າຍໄປສູ່ການອອກແບບ stack-up, ບ່ອນທີ່ນັກວິສະວະກອນກໍານົດຈໍານວນຊັ້ນ, ປະເພດວັດສະດຸ ແລະ ຄວາມຫນາຂອງ PCB. ຂັ້ນຕອນນີ້ສໍາຄັນຫຼາຍສໍາລັບການຈັດການຄວາມຊື່ສັດຂອງສັນຍານ, ການຄວບຄຸມ impedance ແລະ ຄວາມເຂົ້າກັນທາງເອເລັກໂຕຣນິກ ໂດຍສະເພາະໃນການອອກແບບຄວາມໄວສູງຫຼືຫຼາຍຊັ້ນ.
ຕໍ່ໄປ, ມີການວິເຄາະ DRC (Design Rule Check) ແລະ DFM/DFA (Design for Manufacturing/Design for Assembly). DRC ເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າແຜນການ PCB ປະຕິບັດຕາມກົດການອອກແບບໄຟຟ້າແລະເຄື່ອງຈັກ, ໃນຂະນະທີ່ການວິເຄາະ DFM ແລະ DFA ກວດເບິ່ງວ່າການອອກແບບສາມາດຜະລິດແລະປະກອບເຂົ້າກັນຢ່າງມີປະສິດທິພາບຫຼືບໍ່ໂດຍບໍ່ມີຄວາມຜິດພາດຫຼືບັນຫາໃນການຜະລິດ.
ເມື່ອການອອກແບບໄດ້ຮັບການກວດສອບແລ້ວ, ຂັ້ນຕອນການສ້າງແຟ້ມການຜະລິດຈະຕິດຕາມ. ໃນທີ່ນີ້, ຜູ້ອອກແບບສ້າງແຟ້ມມາດຕະຖານການຜະລິດເຊັ່ນ Gerber ຫຼື IPC-2581 ແລະສ້າງ BOM (Bill of Materials), ຊຶ່ງລາຍການທຸກສ່ວນທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການຜະລິດ.
ໃນທີ່ສຸດ, ຂະບວນການນີ້ສິ້ນສຸດລົງດ້ວຍການຜະລິດແລະການປະກອບ PCB. PCB ຖືກສ້າງຂຶ້ນຕາມລາຍລະອຽດຂອງການອອກແບບ, ສ່ວນປະກອບຖືກຕິດຕັ້ງ ແລະ board ທີ່ປະກອບເຂົ້າກັນຖືກທົດສອບເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າມີຫນ້າທີ່ເຫມາະສົມ.
ວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດ PCB
ວັດສະດຸທີ່ແຕກຕ່າງກັນຖືກເລືອກໃນການຜະລິດ PCB ໂດຍອີງຕາມປະສິດທິພາບ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ ແລະ ຂໍ້ຮຽກຮ້ອງຂອງການນໍາໃຊ້.
• FR-4 – ພື້ນຖານທີ່ໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດ, ເຮັດຈາກເຄືອຂ່າຍແກ້ວທີ່ເສີມສ້າງດ້ວຍ epoxy resin. ມັນໃຫ້ຄວາມເຂັ້ມແຂງທາງດ້ານເຄື່ອງຈັກທີ່ດີ, ປ້ອງກັນໄຟຟ້າ ແລະ ລາຄາແພງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມກັບເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກສ່ວນຫຼາຍແລະອຸປະກອນທົ່ວໄປ.
• Polyimide – ວັດສະດຸທີ່ງ່າຍແລະທົນທານຄວາມຮ້ອນທີ່ຮັກສາຄວາມຫມັ້ນຄົງພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຄວາມຮ້ອນ. ຄວາມທົນທານແລະຄວາມສາມາດໃນການກົ້ມເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບອາວະກາດ, ລົດໃຫຍ່ ແລະ PCB ທີ່ຕ້ອງການຄວາມໄວ້ວາງໃຈໃນສະພາບທີ່ຮຸນແຮງ.
• ເຈ້ຍທອງແດງ – ໃຊ້ເປັນຊັ້ນທີ່ນໍາພາ, ຄວາມຫນາຂອງເຈ້ຍທອງແດງສາມາດມີປະມານ 1/2 oz ເຖິງ 4 oz ຕໍ່ສີ່ແມັດ. ທອງແດງທີ່ຫນາກວ່າສະຫນັບສະຫນູນພາລະຫນັກໃນກະແສທີ່ສູງກວ່າ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກໄຟຟ້າ, ຄົນຂັບລົດ ແລະ ຫມວດທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການກະແສໄຟຟ້າຫຼາຍ.
• Rogers / High-Frequency Laminates – laminates ພິເສດທີ່ມີ dielectric constant ຕໍ່າ (Dk) ແລະ ປັດໄຈການກະຈາຍຕໍ່າ (Df). ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າສັນຍານມີຄວາມຫມັ້ນຄົງ ແລະ ຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນລະດັບສູງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບການອອກແບບ RF, ລະບົບສື່ສານ 5G ແລະ ການນໍາໃຊ້ເຣດາ.
ຂະບວນການຜະລິດ PCB
ຂັ້ນຕອນທີ 1 - ການອອກແບບແບບແຜນ CAD
ຂັ້ນ ຕອນ ເລີ່ມ ຕົ້ນ ໂດຍ ການ ກະ ກຽມ ແບບ ແຜນ PCB ໂດຍ ໃຊ້ ໂປຣແກຣມ CAD / EDA. ສິ່ງນີ້ກໍານົດການລວບລວມຂອງຄະນະກໍາມະການ, ເສັ້ນທາງຕິດຕາມ, ຜ່ານການວາງ ແລະ ຮອຍຕີນສ່ວນປະກອບ. ແຟ້ມທີ່ອອກມາ (Gerber, drill files, BOM) ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນແບບແຜນສໍາລັບການຜະລິດ.
ຂັ້ນຕອນທີ 2 - ການພິມຫນັງ (ຮູບພາບ)
ແຕ່ລະຊັ້ນ PCB ຖືກປ່ຽນເປັນຫນ້າກາກຄວາມລະອຽດສູງ. ຫນັງ ເຫລົ່າ ນີ້ ເປັນ ຕົວ ແທນ ໃຫ້ ແກ່ ແບບ ແຜນ ທອງ ແດງ, ຫນ້າ ກາກ solder ແລະ ຊັ້ນ silkscreen, ຊຶ່ງ ຊີ້ ນໍາ ຂັ້ນ ຕອນ ຕໍ່ ໄປ ດັ່ງ ເຊັ່ນ ການ ສະຫລັກ ແລະ ການ ພິມ.
ຂັ້ນຕອນທີ 3 - ການສະຫລັກທອງແດງ
laminate ທີ່ຫຸ້ມດ້ວຍທອງແດງຖືກຫຸ້ມດ້ວຍ photoresist ແລະໄດ້ຮັບແສງແດດ UV ຜ່ານ photomask. ຫຼັງຈາກການພັດທະນາ, ທອງແດງທີ່ບໍ່ມີການປົກປ້ອງຈະຖືກສະຫລັກທາງເຄມີ, ປ່ອຍໃຫ້ຮ່ອງຮອຍຂອງຫມວດທີ່ຕ້ອງການ.
ຂັ້ນຕອນທີ 4 - Layer Alignment & Lamination
ສໍາລັບແຜ່ນໄມ້ຫຼາຍຊັ້ນ, ແກນທີ່ສະຫລັກແຕ່ລະຊັ້ນຈະຖືກເກັບໄວ້ດ້ວຍແຜ່ນຂອງ prepreg (fiberglass ທີ່ປຸງແຕ່ງດ້ວຍຢາງ). ຄວາມຮ້ອນແລະຄວາມກົດດັນໃນເຄື່ອງພິມຈະຜູກມັດຊັ້ນຕ່າງໆໃຫ້ເປັນໂຄງສ້າງທີ່ແຂງແກ່ນ. ເປົ້າ ຫມາຍ ແລະ ລະບົບ ການ ຈົດ ທະບຽນ X-ray ໃຫ້ ແນ່ ໃຈ ວ່າ ການ ຈັດ ຕຽມ ຊັ້ນ ທີ່ ຖືກຕ້ອງ.
ຂັ້ນຕອນທີ 5 - ການຂຸດຄົ້ນຢ່າງຖືກຕ້ອງ
CNC ຫຼື laser ຄວາມໄວສູງສ້າງຮູສໍາລັບ vias, ສ່ວນປະກອບຜ່ານຮູ ແລະ ລັກສະນະທາງກົນໄກ. ຄວາມອົດທົນແມ່ນຢູ່ໃນໄມໂກຣນເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ໄວ້ໃຈໄດ້.
ຂັ້ນຕອນທີ 6 - ການປຸງແຕ່ງທອງແດງສໍາລັບ Vias
ຫລຸມທີ່ຂຸດຄົ້ນຈະຖືກທໍາຄວາມສະອາດທາງເຄມີແລະປຸງດ້ວຍທອງແດງ. ສິ່ງນີ້ສ້າງກໍາແພງກະປ໋ອງ conductive ພາຍໃນ vias, ສ້າງການເຊື່ອມຕໍ່ທາງໄຟຟ້າລະຫວ່າງຊັ້ນ PCB.
ຂັ້ນຕອນທີ 7 - ການນໍາໃຊ້ຫນ້າກາກ
ຫນ້າ ກາກ solder ຮູບ ພາບ (LPI) ຖືກ ຫຸ້ມ ຢູ່ ເທິງ ກະດານ. ການ ສ່ອງ ແສງ ແລະ ການ ພັດ ທະ ນາ ຂອງ UV ຈະ ເປີດ ພຽງ ແຕ່ ພື້ນ ທີ່ pad ເທົ່າ ນັ້ນ, ໃນ ຂະນະ ທີ່ ສ່ວນ ທີ່ ເຫລືອ ຢູ່ ຖືກ ປິດ ບັງ ໄວ້ ເພື່ອ ປ້ອງ ກັນ ຮອຍ ແລະ ປ້ອງ ກັນ ການ ເຊື່ອມ ໂຍງ.
ຂັ້ນຕອນທີ 8 - ການພິມ Silkscreen
ເຄື່ອງຫມາຍອ້າງອີງ, ເຄື່ອງຫມາຍຂົ້ວ, ໂລໂກ້ ແລະ ລາຍຊື່ການປະກອບຖືກພິມລົງເທິງຜິວຫນ້າຂອງກະດານໂດຍໃຊ້ນໍ້າຫມຶກ epoxy ຫຼື ການພິມ digital, ຊ່ວຍໃນການປະກອບແລະການກວດສອບ.
ຂັ້ນຕອນທີ 9 - ການນໍາໃຊ້ຜິວຫນ້າຜິວຫນັງ
ເພື່ອປົກປ້ອງແຜ່ນທອງແດງທີ່ເປີດເຜີຍ ແລະ ປັບປຸງຄວາມສາມາດໃນການ solder, ມີການນໍາໃຊ້ຜິວຫນ້າ. ທາງເລືອກທົ່ວໄປລວມເຖິງ:
• HASL (Hot Air Solder Leveling) – ກະປ໋ອງ/ນໍາພາ ຫຼື solder coating ທີ່ບໍ່ມີ lead
• ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) – ສໍາເລັດທີ່ຮາບພຽງ ແລະ ໄວ້ວາງໃຈໄດ້ສໍາລັບສ່ວນປະກອບທີ່ລະອຽດລະອຽດ
• OSP (Organic Solderability Preservative) – ທາງເລືອກທີ່ເປັນມິດກັບສະພາບແວດລ້ອມ ແລະ ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ
ຂັ້ນຕອນທີ 10 - ການທົດສອບໄຟຟ້າ (E-Test)
ເຄື່ອງທົດສອບການບິນຫຼືຕຽງຕະປູອັດຕະໂນມັດຈະກວດເບິ່ງຫມວດເປີດ, ຂາດສັ້ນ ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ທາງອິນເຕີເນັດທີ່ຖືກຕ້ອງ, ເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າປະສິດທິພາບຂອງໄຟຟ້າສອດຄ່ອງກັບການອອກແບບ.
ຂັ້ນຕອນທີ 11 - ການກວດສອບຂັ້ນສຸດທ້າຍ ແລະ ການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບ
ການກວດສອບດ້ວຍສາຍຕາອັດຕະໂນມັດ (AOI), ຮູບພາບ X-ray ແລະ ການກວດສອບດ້ວຍຕົວເອງຢືນຢັນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງແຜ່ນ, ຄຸນນະພາບຂອງຮູ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຫນ້າກາກ solder ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຂະຫນາດ. ພຽງ ແຕ່ board ທີ່ ຜ່ານ ມາດຕະຖານ IPC ທີ່ ເຄັ່ງ ຄັດ ເທົ່າ ນັ້ນ ທີ່ ຈະ ຖືກ ອະນຸຍາດ ໃຫ້ ສົ່ງ ອອກ ໄປ.
ການພິຈາລະນາ Multilayer PCB Manufacturing & HDI
ການຜະລິດ PCB ຫຼາຍຊັ້ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມສະຫຼັບຊັບຊ້ອນຫຼາຍກວ່າ boards ຊັ້ນດຽວ ຫຼື ສອງຊັ້ນ, ເພາະຈໍາເປັນຕ້ອງມີການຈັດຕຽມທີ່ຖືກຕ້ອງ ແລະ ວິທີການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ກ້າວຫນ້າ.
• Blind and Buried Vias - vias ເຫລົ່າ ນີ້ ຕິດ ຕໍ່ ຊັ້ນ ທີ່ ເລືອກ ໂດຍ ບໍ່ ຕ້ອງ ຜ່ານ board ທັງ ຫມົດ. ມັນ ເຮັດ ໃຫ້ ພື້ນ ດິນ ເປັນ ອິດ ສະລະ ແລະ ພັດທະນາ ຄວາມ ຫນາ ແຫນ້ນ ຂອງ ເສັ້ນທາງ, ຊຶ່ງ ຊ່ວຍ ໃນ ການ ອອກ ແບບ ທີ່ ມີ ປະສິດທິພາບ ສູງ.
• HDI (High-Density Interconnect) - ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ HDI ໃຊ້ microvias, ຄວາມ ກວ້າງ ຂອງ ຮອຍ ທີ່ ລະອຽດ ແລະ dielectrics ທີ່ ບາງ ກວ່າ ເພື່ອ ບັນລຸ ຄວາມ ຫນາ ແຫນ້ນ ຂອງ ການ ຕິດ ຕໍ່ ກັນ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບໂທລະສັບມືຖື, ແທັບເລັດ, ເຄື່ອງນຸ່ງຫົ່ມ ແລະ ລະບົບ 5G ທີ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການຂະຫຍາຍຕົວນ້ອຍໆ ແລະ ການສົ່ງສັນຍານຄວາມໄວສູງ.
• X-Ray Drilling Guidance – ເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າຄວາມຖືກຕ້ອງໃນລະຫວ່າງການຂຸດຄົ້ນ, ລະບົບການຈົດທະບຽນ X-ray ຈະຈັດຊັ້ນພາຍໃນໃຫ້ຖືກຕ້ອງຫຼາຍ. ຂັ້ນຕອນນີ້ປ້ອງກັນການຈົດທະບຽນຜິດ, ປັບປຸງຄວາມເຊື່ອຖື ແລະ ສະຫນັບສະຫນູນຄວາມອົດທົນທີ່ເຄັ່ງຄັດຕາມທີ່ຮຽກຮ້ອງຈາກການອອກແບບຫຼາຍຊັ້ນທີ່ກ້າວຫນ້າ.
ພາບລວມຂອງຂະບວນການປະກອບສ່ວນ PCB
ເມື່ອຜະລິດ PCBs ແລ້ວ, ສ່ວນປະກອບຕ່າງໆຈະຖືກຕິດໃສ່ຜ່ານຂະບວນການປະກອບທີ່ກໍານົດໄວ້ຢ່າງແຈ່ມແຈ້ງ.
• ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ Surface-Mount (SMT) - ສ່ວນ ປະກອບ ຖືກ ວາງ ໄວ້ ໂດຍ ກົງ ໃສ່ ແຜ່ນ ຈາລຶກ ທີ່ ຕິດ ຢູ່ ເທິງ ຜິວ ຫນັງ. ວິທີນີ້ສະຫນັບສະຫນູນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງສ່ວນປະກອບສູງ ແລະ ເປັນມາດຕະຖານສໍາລັບເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ.
• Through-Hole Assembly – ສ່ວນປະກອບຖືກໃສ່ໃນຂຸມທີ່ຂຸດຄົ້ນແລະເຊື່ອມໂຍງ, ໃຫ້ການຜູກພັນທາງກົນຈັກທີ່ແຂງແຮງ. ມັນຖືກໃຊ້ທົ່ວໄປສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່, ສ່ວນປະກອບໄຟຟ້າ ແລະ board ທີ່ຕ້ອງການຄວາມທົນທານສູງ.
• Reflow Soldering – ຫຼັງຈາກທີ່ວາງສ່ວນປະກອບຂອງ SMT ແລ້ວ, board ຈະຜ່ານເຕົາ reflow ບ່ອນທີ່ຄວາມຮ້ອນທີ່ຄວບຄຸມຈະລະລາຍຂອງ solder paste, ສ້າງຂໍ້ຕໍ່ທີ່ໄວ້ໃຈໄດ້. ຂະບວນການນີ້ໃຊ້ສໍາລັບການຜະລິດແບບອັດຕະໂນມັດໃນປະລິມານຫຼາຍ.
• Wave Soldering – Boards ທີ່ມີສ່ວນປະກອບຜ່ານຮູຈະຖືກສົ່ງຜ່ານຄື້ນຂອງ solder ທີ່ຫລອມ, ຊຶ່ງຜູກພັນກັບຫຼາຍຂໍ້ໃນເວລາດຽວກັນ. ມັນ ມີ ປະສິດທິພາບ ສໍາລັບ ການ ຜະລິດ ແຜ່ນ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ປະສົມ ຂະຫນາດ ໃຫຍ່.
ຄໍາແນະນໍາເລື່ອງຄວາມປອດໄພສໍາລັບການຈັດການ PCBs
ການຈັດການ PCBs ທີ່ເຫມາະສົມແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອປົກປ້ອງທັງຄະນະກໍາມະການແລະຜູ້ຄົນທີ່ເຮັດວຽກກັບມັນ.
• ການປົກປ້ອງ ESD – ໄຟຟ້າສະຖິຕິສາມາດທໍາລາຍສ່ວນປະກອບທີ່ຮູ້ສຶກໄວໄດ້ງ່າຍ. ໃຊ້ສາຍແຂນ, ຜ້າປ້ອງກັນສະຖິຕິ ແລະ ຖົງເກັບຮັກສາທີ່ເຫມາະສົມເພື່ອປ້ອງກັນການປ່ອຍໄຟຟ້າໃນລະຫວ່າງການຈັດການແລະການປະກອບ.
• ການປ້ອງກັນໄຟຟ້າສູງ – PCBs ໃນລະບົບໄຟຟ້າອາດເກັບພະລັງງານທີ່ເປັນອັນຕະລາຍໄວ້ໃນ capacitors. ປ່ອຍ capacitors ຢ່າງ ປອດ ໄພ ສະ ເຫມີ, ທໍາ ງານ ກັບ ເຄື່ອງ ມື ທີ່ ປ້ອງ ກັນ ແລະ ເຮັດ ຕາມ ຂັ້ນ ຕອນ ການ ລ໊ອກ / tagout ເມື່ອ ມີ ຜົນ ປະ ໂຫຍດ.
• ອຸປະກອນປ້ອງກັນສ່ວນຕົວ (PPE) – ໃສ່ຖົງມື, ແວ່ນຕາ ແລະ ຫນ້າກາກເພື່ອປ້ອງກັນຄວັນ, ຂີ້ຝຸ່ນ fiberglass ແລະ ເສດເຫຼືອທາງເຄມີ. ສິ່ງ ນີ້ ຈະ ຫລຸດຜ່ອນ ຄວາມ ສ່ຽງ ຂອງ ການ ສ່ຽງ ໃນ ລະຫວ່າງ ການ solder ແລະ ການ ຕຽມ ກໍາມະການ.
• ການປົກປ້ອງຄວາມຊຸ່ມເຢັນ – PCBs ສາມາດດູດຊຶມຄວາມຊຸ່ມເຢັນໄດ້, ຊຶ່ງອາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມບົກພ່ອງເຊັ່ນ ການຫລຸດອອກໃນລະຫວ່າງການເຊື່ອມໂຍງ. ເກັບແຜ່ນໄມ້ໄວ້ໃນກະເປົ໋າທີ່ປິດດ້ວຍເຄື່ອງດູດຫຼືຕູ້ແຫ້ງເພື່ອຮັກສາຄວາມໄວ້ວາງໃຈໄດ້.
• ຄວາມ ປອດ ໄພ ທາງ ຄວາມ ຮ້ອນ - board ແລະ solder joints ຍັງ ຮ້ອນ ຢູ່ ຫລັງ ຈາກ reflow ຫລື soldering ດ້ວຍ ມື. ໃຫ້ເວລາເຢັນພຽງພໍແລະໃຊ້ຖົງມືທີ່ທົນທານຄວາມຮ້ອນເມື່ອຈັດການກັບສ່ວນປະກອບທີ່ຫາກໍຖືກປິດ.
ການນໍາໃຊ້ PCBs ໃນທົ່ວອຸດສາຫະກໍາ
PCB ເປັນຈຸດສໍາຄັນຂອງເຕັກໂນໂລຊີທີ່ທັນສະໄຫມເກືອບທຸກຢ່າງ, ພ້ອມດ້ວຍການນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍອຸດສະຫະກໍາ.
• Consumer Electronics – ພົບໃນໂທລະສັບມືຖື, ໂທລະພາບ, ຄອມພິວເຕີ ແລະ ເກມ, PCBs ເຮັດໃຫ້ມີການອອກແບບທີ່ສັ້ນໆ, ມີປະສິດທິພາບສູງ ແລະ ເຊື່ອຖືໄດ້ສໍາລັບອຸປະກອນປະຈໍາວັນ.
• Automotive – ລົດສະໄຫມໃຫມ່ເພິ່ງພາອາໄສ PCBs ສໍາລັບຫນ່ວຍຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກ, ລະບົບຈັດການກັບຫມໍ້ໄຟຟ້າ EV, infotainment ແລະ sensor ທີ່ກ້າວຫນ້າທີ່ສະຫນັບສະຫນູນຄວາມປອດໄພ ແລະ ອັດຕະໂນມັດ.
• ການແພດ – ອຸປະກອນໄຟຟ້າ PCB ທີ່ມີຄວາມໄວ້ວາງໃຈສູງເຊັ່ນ ເຄື່ອງຫຼິ້ນຫົວໃຈ, ເຄື່ອງນຸ່ງຫົ່ມຂອງຄົນເຈັບ, ເຄື່ອງ MRI ແລະ ອຸປະກອນການວິນິໄສ ບ່ອນທີ່ຄວາມແນ່ນອນ ແລະ ຄວາມປອດໄພເປັນສິ່ງສໍາຄັນ.
• ອຸດສະຫະກໍາ – ໃຊ້ໃນຫຸ່ນຍົນ, ອັດຕະໂນມັດໃນໂຮງງານ, motor drive ແລະ inverters ພະລັງ, PCB ໃຫ້ຄວາມທົນທານ ແລະ ປະສິດທິພາບໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຽກຮ້ອງ.
• ອາ ວະ ກາດ ແລະ ການ ປ້ອງ ກັນ - PCB ພິ ເສດ ຖືກ ຮວມ ເຂົ້າ ໃນ ລະບົບ avionics, ລະບົບ radar, ດາວ ທຽມ ແລະ ເຄື່ອງ ເອ ເລັກ ໂທຣນິກ ປ້ອງ ກັນ ບ່ອນ ທີ່ ຮຽກ ຮ້ອງ ຄວາມ ແຂງ ແກ່ນ, ຂະ ຫນາດ ນ້ອຍ ແລະ ຄວາມ ໄວ້ ວາງ ໃຈ ໃນ ສະ ພາບ ການ ທີ່ ຮ້າຍ ແຮງ.
• ໂທລະຄົມມະນາຄົມ – PCB ຂັບໄລ່ໂຄງລ່າງເຊັ່ນ ສະຖານີພື້ນຖານ 5G, ລະບົບຂໍ້ມູນ ແລະ ຮາດແວຣ໌ເຄືອຂ່າຍ, ສະຫນັບສະຫນູນການສື່ສານຄວາມໄວສູງ ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ທົ່ວໂລກ
ການສະຫລຸບ
PCB ບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນສາຍຫມວດເທົ່ານັ້ນ; ມັນ ເປັນ ພື້ນຖານ ຂອງ ການ ພັດທະນາ ໃຫມ່ ໃນ ເຄື່ອງ ເອ ເລັກ ໂທຣນິກ. ໂດຍ ການ ຄົ້ນຄວ້າ ຫາ ໂຄງ ຮ່າງ, ວິທີ ການ ຜະລິດ ແລະ ການ ນໍາ ໃຊ້ ໃນ ອຸດສະຫະ ກໍາ, ເຮົາ ຈະ ໄດ້ ເຫັນ ຢ່າງ ແຈ່ມ ແຈ້ງ ກ່ຽວ ກັບ ວິທີ ທີ່ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ພັດທະນາ ຂຶ້ນ. ດ້ວຍ ແນວ ໂນ້ມ ໃຫມ່ ດັ່ງ ເຊັ່ນ ແຜ່ນ optical boards, ພື້ນ ຖານ ທີ່ ເປັນ ມິດ ກັບ ສະພາບ ແວດ ລ້ອມ ແລະ ການ ອອກ ແບບ ທີ່ ຂັບ ໄລ່ ໂດຍ AI, ອະນາຄົດ ຂອງ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ PCB ສັນຍາ ວ່າ ຈະ ມີ ປະສິດທິພາບ, ການ ຫລຸດຜ່ອນ ແລະ ຄວາມ ຫມັ້ນຄົງ ຫລາຍ ກວ່າ ເກົ່າ.
ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]
ຕາມປົກກະຕິແລ້ວ PCBs ຈະໃຊ້ໄດ້ດົນປານໃດ?
PCB ສ່ວນຫຼາຍໃຊ້ເວລາ 10-20 ປີ, ຂຶ້ນຢູ່ກັບຄຸນນະພາບການອອກແບບ, ວັດສະດຸ ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມ. board ທີ່ ມີ ເຄື່ອງ ປ້ອງ ກັນ ແລະ ການ ຄວບ ຄຸມ ຄວາມ ຮ້ອນ ມັກ ຈະ ເກີນ ກວ່າ ຂອບ ເຂດ ນີ້ ໃນ ການ ໃຊ້ ອຸດສະຫະ ກໍາ ຫລື ອາ ວະ ກາດ.
ອັນໃດເຮັດໃຫ້ PCB ລົ້ມເຫລວຫຼາຍທີ່ສຸດ?
ສາເຫດທົ່ວໄປລວມເຖິງຄວາມຮ້ອນເກີນໄປ, ການດູດຊຶມຄວາມຊຸ່ມເຢັນ, ການປ່ອຍໄຟຟ້າ (ESD), ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ບໍ່ດີ ແລະ ຄວາມເສຍຫາຍ. ການອອກແບບປ້ອງກັນແລະເຄື່ອງຫຸ້ມປ້ອງກັນລົດຄວາມສ່ຽງເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຫຼາຍ.
PCBs ສາມາດນໍາມາໃຊ້ຄືນໄດ້ບໍ?
ແມ່ນແລ້ວ. PCBs ສາມາດນໍາມາໃຊ້ໃຫມ່ເພື່ອກູ້ທອງແດງ, ຄໍາແລະໂລຫະອື່ນໆ. ຂະບວນການນໍາໃຊ້ຄືນທີ່ເປັນມິດກັບສະພາບແວດລ້ອມກໍາລັງເກີດຂຶ້ນ, ແຕ່ການນໍາໃຊ້ PCB ທັງຫມົດຄືນໃຫມ່ເປັນເລື່ອງຍາກເນື່ອງຈາກການເສື່ອມໂຊມຂອງສ່ວນປະກອບ ແລະ ເທັກໂນໂລຊີທີ່ພັດທະນາຂຶ້ນ.
ເຈົ້າຈະທົດສອບ PCB ກ່ອນໃຊ້ໄດ້ແນວໃດ?
PCBs ຖືກທົດສອບດ້ວຍການກວດສອບຄວາມຕໍ່ເນື່ອງ, ການທົດສອບຄວາມຕ້ານທານຂອງฉนวน ແລະ ການກວດສອບດ້ວຍສາຍຕາອັດຕະໂນມັດ (AOI). ຜູ້ທົດສອບການບິນຫຼືຕຽງຕະປູຈະກວດສອບການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ຖືກຕ້ອງແລະກວດສອບຄວາມສັ້ນກ່ອນການປະກອບ.
ອຸດສາຫະກໍາອັນໃດທີ່ຕ້ອງການ PCB ທີ່ມີຄວາມໄວ້ວາງໃຈສູງ?
ຂະແຫນງການອະວະກາດ, ການປ້ອງກັນ, ລົດໃຫຍ່ ແລະ ການແພດຕ້ອງການ PCB ທີ່ມີຄວາມໄວ້ວາງໃຈສູງ. board ເຫລົ່າ ນີ້ ໄດ້ ຖືກ ອອກ ແບບ ດ້ວຍ ຄວາມ ອົດທົນ ທີ່ ເຄັ່ງ ຄັດ, ວັດຖຸ ທີ່ ແຂງ ແກ່ນ ແລະ ການ ປະຕິບັດ ຕາມ ມາດຕະຖານ IPC ຢ່າງ ເຄັ່ງ ຄັດ ເພື່ອ ໃຫ້ ແນ່ ໃຈ ວ່າ ມີ ປະສິດທິພາບ ໃນ ສະພາບ ແວດ ລ້ອມ ທີ່ ອັນຕະລາຍ.