แผงวงจรพิมพ์หรือที่เรียกว่าแผงวงจรพิมพ์เป็นผู้ให้บริการการเชื่อมต่อไฟฟ้าของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
แผงวงจรพิมพ์ส่วนใหญ่จะแทนด้วย "PCB" ไม่เรียกว่า "บอร์ด PCB"
การออกแบบแผงวงจรพิมพ์ส่วนใหญ่เป็นการออกแบบเค้าโครง ข้อได้เปรียบหลักของการใช้แผงวงจรคือการลดข้อผิดพลาดของการเดินสายและการประกอบลงอย่างมาก และปรับปรุงระดับของระบบอัตโนมัติและแรงงานในการผลิต
แผงวงจรพิมพ์สามารถแบ่งออกเป็นแผงเดียว, แผงคู่, บอร์ดสี่ชั้น, บอร์ดหกชั้นและแผงวงจรหลายชั้นอื่น ๆ ตามจำนวนชั้นของแผงวงจร
เนื่องจากแผงวงจรพิมพ์ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์เทอร์มินอลทั่วไป คำจำกัดความของชื่อจึงสับสนเล็กน้อย ตัวอย่างเช่น เมนบอร์ดที่ใช้โดยคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเรียกว่าเมนบอร์ด แต่ไม่สามารถเรียกว่าแผงวงจรได้โดยตรง มันไม่เหมือนกัน ดังนั้นจึงไม่สามารถพูดได้ว่าเหมือนกันเมื่อประเมินอุตสาหกรรม อีกตัวอย่างหนึ่ง: เนื่องจากมีชิ้นส่วนวงจรรวมบรรจุอยู่บนแผงวงจร สื่อข่าวจึงเรียกเขาว่าแผงวงจรไอซี แต่โดยเนื้อแท้แล้ว เขาไม่เหมือนกับแผงวงจรพิมพ์ แผงวงจรพิมพ์ที่เรามักหมายถึงคือแผงวงจรที่มีแผ่นเปล่า นั่นคือ แผงวงจรที่ไม่มีส่วนประกอบ
พัฒนา
ในช่วงสิบปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ในประเทศของฉันได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว และมูลค่าผลผลิตรวมและผลผลิตทั้งหมดอยู่ในอันดับที่หนึ่งของโลก เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ สงครามราคา ทำให้โครงสร้างของห่วงโซ่อุปทานเปลี่ยนไป จีนมีข้อได้เปรียบทั้งด้านการกระจายอุตสาหกรรม ต้นทุน และตลาด ได้กลายเป็นฐานการผลิตแผงวงจรพิมพ์ที่สำคัญที่สุดในโลก
แผงวงจรพิมพ์พัฒนาจากชั้นเดียวเป็นสองแผง บอร์ดหลายชั้น และบอร์ดยืดหยุ่น และพัฒนาอย่างต่อเนื่องไปสู่ทิศทางที่มีความแม่นยำสูง ความหนาแน่นสูง และความน่าเชื่อถือสูง ลดปริมาณ ลดต้นทุน และปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้แผงวงจรพิมพ์ยังคงรักษาพลังที่แข็งแกร่งในการพัฒนาผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ในอนาคต
ในอนาคต แนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตแผงวงจรพิมพ์คือการพัฒนาความหนาแน่นสูง ความแม่นยำสูง รูพรุนละเอียด รูพรุนละเอียด ระยะพิทช์ขนาดเล็ก ความน่าเชื่อถือสูง การส่งผ่านหลายชั้น ความเร็วสูง น้ำหนักเบา และทิศทางบาง .
การจัดหมวดหมู่
หนึ่งแผง
บน PCB พื้นฐานที่สุด ชิ้นส่วนจะกระจุกอยู่ที่ด้านหนึ่ง และสายไฟจะกระจุกอยู่ที่อีกด้านหนึ่ง เนื่องจากลวดปรากฏเพียงด้านเดียว PCB นี้จึงเรียกว่า Single-Sided เนื่องจากมีข้อ จำกัด ที่เข้มงวดมากมายเกี่ยวกับสายการออกแบบบนสายการออกแบบ (เนื่องจากมีเพียงด้านเดียวจึงไม่สามารถเดินสายไฟข้ามได้) บอร์ดประเภทนี้ใช้เฉพาะในวงจรต้นเท่านั้น
แผงคู่
มีสายไฟทั้งสองด้านของแผงวงจรนี้ แต่การใช้สายไฟทั้งสองด้านต้องมีการต่อวงจรที่เหมาะสมทั้งสองด้าน "สะพาน" ระหว่างวงจรนี้เรียกว่าช่องนำ (VIA) รูนำเป็นรูเล็กๆ เต็มหรือเคลือบโลหะบน PCB ซึ่งสามารถต่อกับสายไฟได้ทั้งสองด้าน เนื่องจากพื้นที่ของแผงคู่มีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าของแผงเดี่ยวถึงเครา แผงคู่ช่วยแก้ปัญหาการเดินสายไฟที่เซ (สามารถผ่านรูนำไปยังอีกด้านหนึ่งได้) ซึ่งเหมาะสำหรับ วงจรซับซ้อนกว่าแผงเดียว
หลายชั้น
เพื่อเพิ่มพื้นที่ในการเดินสายไฟ บอร์ดหลายชั้นใช้กับบอร์ดเดินสายหลายหน้าหรือสองด้าน ใช้ด้านเดียวสองด้านเป็นชั้นใน, สองด้านด้านเดียวเป็นชั้นนอกหรือสองด้านสองด้านเป็นชั้นใน, กระดานพิมพ์เส้นด้านนอกสองด้านด้านเดียว, สลับระบบตำแหน่งและวัสดุประสานฉนวน และกราฟิกกะไฟฟ้า แผงวงจรพิมพ์ที่เชื่อมต่อกันผลิตขึ้นตามข้อกำหนดการออกแบบ จำนวนชั้นของบอร์ดไม่ได้หมายความว่ามีชั้นการเดินสายอิสระหลายชั้น ภายใต้กรณีพิเศษ จะมีการเพิ่มชั้นว่างเพื่อควบคุมความหนาของบอร์ด โดยปกติแล้ว จำนวนชั้นจะเป็นเลขคู่ และรวมสองชั้นของด้านนอกสุดไว้ด้วย เมนบอร์ดส่วนใหญ่มี 4 ถึง 8 ชั้น แต่ทฤษฎีทางเทคนิคสามารถบรรลุ PCB ได้เกือบ 100 ชั้น ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ใช้มาเธอร์บอร์ดหลายเลเยอร์จำนวนมาก แต่เนื่องจากคอมพิวเตอร์เหล่านี้สามารถแทนที่คลัสเตอร์ของคอมพิวเตอร์ทั่วไปจำนวนมากได้ และบอร์ดซูเปอร์เลเยอร์จึงค่อยๆ ไม่ได้ใช้ทีละน้อย เนื่องจากเลเยอร์ใน PCB ถูกรวมเข้าด้วยกันอย่างใกล้ชิด จึงไม่ง่ายที่จะเห็นจำนวนจริง แต่ถ้าคุณสังเกตเมนบอร์ดอย่างระมัดระวัง คุณก็ยังเห็นได้
องค์ประกอบ
แผงวงจรในปัจจุบันมีองค์ประกอบหลักดังต่อไปนี้
เส้นและแบบ: เส้นเป็นเครื่องมือสำหรับเปลี่ยนระหว่างต้นฉบับ ในการออกแบบจะออกแบบให้พื้นผิวทองแดงขนาดใหญ่เป็นชั้นดินและชั้นไฟฟ้า เส้นและแผนภาพถูกสร้างขึ้นพร้อมกัน
อิเล็กทริก: ใช้เพื่อรักษาฉนวนระหว่างเส้นและชั้นหรือที่เรียกกันทั่วไปว่าซับสเตรต
รู (Through Hole / VIA): รูนำสามารถหมุนเส้นเหนือเส้นสองระดับได้ และใช้รูนำที่ใหญ่กว่าเป็นปลั๊กอินชิ้นส่วน การวางตำแหน่ง การขันสกรู ระหว่างการประกอบ
บัดกรีทน / หน้ากากประสาน: ไม่ใช่บะหมี่ทองแดงทั้งหมดที่ต้องกินชิ้นส่วนดีบุก ดังนั้นจึงไม่กินดีบุกเพื่อพิมพ์ชั้นของสารที่จะกินดีบุก (โดยปกติคืออีพอกซีเรซิน) เพื่อหลีกเลี่ยงการลัดวงจรของเส้นดีบุก ตามกระบวนการต่างๆ จะแบ่งออกเป็นน้ำมันสีเขียว น้ำมันสีแดง และน้ำมันสีน้ำเงิน
ตำนาน /เครื่องหมาย /ซิลค์สกรีน: นี่เป็นองค์ประกอบที่ไม่จำเป็น หน้าที่หลักคือการทำเครื่องหมายชื่อและกล่องตำแหน่งของแต่ละส่วนบนแผงวงจรเพื่ออำนวยความสะดวกในการซ่อมแซมและระบุตัวตนหลังการประกอบ
การประมวลผลพื้นผิว (Surface Finish): เนื่องจากพื้นผิวทองแดงสามารถออกซิไดซ์ได้ง่ายในสภาพแวดล้อมทั่วไป จึงไม่สามารถเข้าสู่ดีบุกได้ (รอยเชื่อม) ดังนั้นจึงได้รับการปกป้องบนพื้นผิวทองแดงของดีบุก วิธีการป้องกันคือ สเปรย์ดีบุก, สารเคมี (enig), iMmersion Silver, Immersion Tin, การเชื่อมแบบอินทรีย์ (OSP) ซึ่งแต่ละชนิดมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง ซึ่งเรียกรวมกันว่าการรักษาพื้นผิว
ข้อได้เปรียบ
ประโยชน์หลักของการใช้กระดานพิมพ์คือ:
1. เนื่องจากความสามารถในการทำซ้ำ (การผลิตซ้ำ) และความสม่ำเสมอของกราฟิก ข้อผิดพลาดของการเดินสายและการประกอบจึงลดลง และประหยัดเวลาในการบำรุงรักษาอุปกรณ์ การว่าจ้าง และการตรวจสอบ
2. การออกแบบได้มาตรฐานและเอื้อต่อการแลกเปลี่ยน
3. ความหนาแน่นของสายไฟสูง ปริมาตรมีขนาดเล็ก และน้ำหนักเบา ซึ่งเอื้อต่อการย่อขนาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
4 เอื้อต่อการผลิตยานยนต์และอัตโนมัติ เพิ่มผลิตภาพแรงงาน และลดต้นทุนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
5. วิธีการผลิตของบอร์ดพิมพ์สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: การลบ (วิธีการลด) และวิธีการเพิ่ม (โบนัส) ในปัจจุบันการผลิตทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ส่วนใหญ่เพื่อลดการกัดกร่อนของฟอยล์ทองแดงตามกฎหมาย
6 โดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้านทานของกระดานอ่อน FPC ความแม่นยำ การใช้งานที่ดีขึ้นกับเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูง (เช่นกล้องมือถือ กล้องถ่ายรูป ฯลฯ)