แผงวงจรพิมพ์(อังกฤษ. แผงวงจรพิมพ์ พีซีบี หรือแผงสายไฟแบบพิมพ์ PWB) - แผ่นอิเล็กทริกบนพื้นผิวและ/หรือปริมาตรที่เกิดวงจรนำไฟฟ้า วงจรอิเล็กทรอนิกส์- แผงวงจรพิมพ์ได้รับการออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ทั้งทางไฟฟ้าและทางกล ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์บนแผงวงจรพิมพ์เชื่อมต่อกันด้วยขั้วต่อกับองค์ประกอบของรูปแบบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า โดยปกติโดยการบัดกรี
ต่างจากการติดตั้งบนพื้นผิว บนแผงวงจรพิมพ์ รูปแบบการนำไฟฟ้าทำจากฟอยล์ ซึ่งตั้งอยู่บนฐานฉนวนแข็งทั้งหมด แผงวงจรพิมพ์มีรูสำหรับติดตั้งและแผ่นสำหรับติดตั้งส่วนประกอบที่เป็นตะกั่วหรือระนาบ นอกจากนี้ แผงวงจรพิมพ์ยังมีจุดแวะสำหรับเชื่อมต่อส่วนฟอยล์ทางไฟฟ้าซึ่งอยู่บนชั้นต่างๆ ของบอร์ด ที่ด้านนอกของบอร์ด มักจะใช้การเคลือบป้องกัน (“หน้ากากประสาน”) และเครื่องหมาย (รองรับภาพวาดและข้อความตามเอกสารประกอบการออกแบบ)

ขึ้นอยู่กับจำนวนชั้นที่มีรูปแบบการนำไฟฟ้า แผงวงจรพิมพ์แบ่งออกเป็น:

• ด้านเดียว (OSP): มีฟอยล์เพียงชั้นเดียวที่ติดกาวไว้ที่ด้านหนึ่งของแผ่นอิเล็กทริก
• สองด้าน (DPP): ฟอยล์สองชั้น
• หลายชั้น (MLP): ฟอยล์ไม่เพียงแต่บนสองด้านของกระดานเท่านั้น แต่ยังอยู่ในชั้นในของอิเล็กทริกด้วย แผงวงจรพิมพ์หลายชั้นทำขึ้นโดยการติดแผ่นด้านเดียวหรือสองด้านหลายแผ่นเข้าด้วยกัน

เนื่องจากความซับซ้อนของอุปกรณ์ที่ออกแบบและความหนาแน่นในการติดตั้งเพิ่มขึ้น จำนวนเลเยอร์บนบอร์ดก็เพิ่มขึ้น] ตามคุณสมบัติของวัสดุฐาน:

• แข็ง
• เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า
• ยืดหยุ่นได้

แผงวงจรพิมพ์อาจมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง เนื่องจากวัตถุประสงค์และข้อกำหนดสำหรับสภาวะการทำงานพิเศษ (เช่น ช่วงอุณหภูมิที่ขยาย) หรือคุณลักษณะการใช้งาน (เช่น แผงสำหรับอุปกรณ์ที่ทำงานที่ความถี่สูง)
วัสดุพื้นฐานของแผงวงจรพิมพ์คืออิเล็กทริก วัสดุที่ใช้กันมากที่สุดคือไฟเบอร์กลาสและเกติแนกซ์ นอกจากนี้พื้นฐานของแผงวงจรพิมพ์อาจเป็นฐานโลหะที่เคลือบด้วยอิเล็กทริก (เช่นอลูมิเนียมอโนไดซ์ของรางที่ทาที่ด้านบนของอิเล็กทริก แผงวงจรพิมพ์ดังกล่าวใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังเพื่อการนำความร้อนออกจากชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อย่างมีประสิทธิภาพ ในกรณีนี้ฐานโลหะของบอร์ดจะติดกับหม้อน้ำ วัสดุที่ใช้สำหรับแผงวงจรพิมพ์ที่ทำงานในช่วงไมโครเวฟและที่อุณหภูมิสูงถึง 260 °C จะถูกเสริมด้วยฟลูออโรเรซิ่นด้วยผ้าแก้ว (เช่น FAF-4D) และเซรามิก
แผงวงจรแบบยืดหยุ่นทำจากวัสดุโพลีอิไมด์ เช่น Kapton

เกติแนกซ์ใช้ภายใต้สภาวะการทำงานโดยเฉลี่ย

• ข้อดี: ราคาถูก เจาะน้อย บูรณาการได้รวดเร็ว
• ข้อเสีย: สามารถแยกตัวได้ในระหว่างกระบวนการทางกล สามารถดูดซับความชื้น ลดคุณสมบัติไดอิเล็กตริกและการบิดเบี้ยว

ควรใช้ getinax ที่บุด้วยฟอยล์ทนไฟฟ้า

ไฟเบอร์กลาสฟอยล์- ได้จากการกดเคลือบด้วยอีพอกซีเรซินของชั้นไฟเบอร์กลาสและฟิล์มพื้นผิวที่ติดกาว VF-4R ของฟอยล์ไฟฟ้าทองแดงที่มีความหนา 35-50 ไมครอน

• ข้อดี: คุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดี
• ข้อเสีย: แพงกว่า 1.5-2 เท่า

ใช้สำหรับกระดานด้านเดียวและสองด้าน สำหรับ PCB หลายชั้น จะใช้ไดอิเล็กทริกฟอยล์บาง FDM-1, FDM-2 และ RDME-1 แบบกึ่งยืดหยุ่น พื้นฐานของวัสดุดังกล่าวคือชั้นอีพ็อกซี่ไฟเบอร์กลาสที่เคลือบด้วยอีพ็อกซี่ ความหนาของฟอยล์ทองแดงชุบสังกะสีด้วยไฟฟ้าคือ 35.18 ไมครอน สำหรับการผลิต PP หลายชั้น จะใช้ผ้ากันกระแทก เช่น SPT-2 ที่มีความหนา 0.06-0.08 มม. ซึ่งเป็นวัสดุที่ไม่เป็นฟอยล์

การผลิต PP สามารถผลิตได้โดยใช้วิธีการบวกหรือลบ ในวิธีการเติมแต่ง รูปแบบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจะเกิดขึ้นบนวัสดุที่ไม่เป็นฟอยล์โดยการชุบทองแดงด้วยสารเคมีผ่านหน้ากากป้องกันที่นำไปใช้กับวัสดุก่อนหน้านี้ ในวิธีการลบ จะมีรูปแบบการนำไฟฟ้าเกิดขึ้นบนวัสดุฟอยล์โดยการเอาส่วนที่ไม่จำเป็นของฟอยล์ออก ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ จะใช้วิธีลบเท่านั้น
กระบวนการทั้งหมดในการผลิตแผงวงจรพิมพ์สามารถแบ่งออกเป็นสี่ขั้นตอน:

• การผลิตช่องว่าง (วัสดุฟอยล์)
• การประมวลผลชิ้นงานเพื่อให้ได้ลักษณะทางไฟฟ้าและทางกลที่ต้องการ
• การติดตั้งส่วนประกอบ
• การทดสอบ

บ่อยครั้งที่การผลิตแผงวงจรพิมพ์หมายถึงการประมวลผลชิ้นงานเท่านั้น (วัสดุฟอยล์) กระบวนการทั่วไปในการประมวลผลวัสดุฟอยล์ประกอบด้วยหลายขั้นตอน: การเจาะจุดผ่าน, การได้รูปแบบตัวนำโดยการเอาฟอยล์ทองแดงส่วนเกินออก, การชุบรู, การลงเคลือบป้องกันและการยึดติด และการติดเครื่องหมาย สำหรับแผงวงจรพิมพ์หลายชั้น จะมีการกดแผ่นสุดท้ายจากช่องว่างหลายๆ ช่อง

วัสดุฟอยล์- แผ่นอิเล็กทริกแผ่นแบนที่มีฟอยล์ทองแดงติดอยู่ ตามกฎแล้วไฟเบอร์กลาสจะถูกใช้เป็นอิเล็กทริก ในอุปกรณ์เก่าหรือราคาถูกมาก textolite จะใช้บนผ้าหรือกระดาษ บางครั้งเรียกว่า getinax อุปกรณ์ไมโครเวฟใช้โพลีเมอร์ที่มีฟลูออรีน (ฟลูออโรพลาสติก) ความหนาของอิเล็กทริกถูกกำหนดโดยความแข็งแรงทางกลและทางไฟฟ้าที่ต้องการมากที่สุด การกระจายตัวที่มากขึ้นรับความหนา 1.5 มม. แผ่นฟอยล์ทองแดงติดกันอย่างต่อเนื่องบนอิเล็กทริกที่ด้านใดด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้าน ความหนาของฟอยล์ถูกกำหนดโดยกระแสที่ออกแบบบอร์ด ที่แพร่หลายที่สุดคือฟอยล์ที่มีความหนา 18 และ 35 ไมครอน 70, 105 และ 140 ไมครอนนั้นพบได้น้อยกว่ามาก ค่าเหล่านี้อิงตามความหนาทองแดงนำเข้ามาตรฐานซึ่งความหนาของชั้นฟอยล์ทองแดงคำนวณเป็นออนซ์ (ออนซ์) ต่อตารางฟุต 18 ไมครอนเท่ากับ 1 ออนซ์ และ 35 ไมครอนเท่ากับ 1 ออนซ์

PCB อลูมิเนียมกลุ่มวัสดุที่แยกจากกันประกอบด้วยแผงวงจรพิมพ์โลหะอลูมิเนียม] สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม

• กลุ่มแรกคือสารละลายในรูปแบบของแผ่นอลูมิเนียมที่มีพื้นผิวออกซิไดซ์คุณภาพสูงซึ่งติดกาวฟอยล์ทองแดง บอร์ดดังกล่าวไม่สามารถเจาะได้ดังนั้นจึงมักทำเพียงด้านเดียวเท่านั้น การประมวลผลวัสดุฟอยล์ดังกล่าวดำเนินการโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ทางเคมีแบบดั้งเดิม บางครั้งแทนที่จะใช้อลูมิเนียม ทองแดง หรือเหล็ก เคลือบด้วยฉนวนบางและฟอยล์ ทองแดงมีค่าการนำความร้อนที่ดีเยี่ยม และสแตนเลสของบอร์ดก็ทนต่อการกัดกร่อน
• กลุ่มที่สองเกี่ยวข้องกับการสร้างรูปแบบสื่อกระแสไฟฟ้าโดยตรงในฐานอะลูมิเนียม เพื่อจุดประสงค์นี้ แผ่นอลูมิเนียมจะถูกออกซิไดซ์ไม่เพียง แต่บนพื้นผิว แต่ยังตลอดทั้งความลึกของฐานตามรูปแบบของพื้นที่นำไฟฟ้าที่ระบุโดยโฟโตมาสก์

รับทำลวดลายลวดในการผลิตแผงวงจร จะใช้วิธีการทางเคมี อิเล็กโทรไลต์ หรือเครื่องกลเพื่อสร้างรูปแบบการนำไฟฟ้าที่ต้องการ รวมถึงการผสมผสานกัน

วิธีการทางเคมีสำหรับการผลิตแผงวงจรพิมพ์จากวัสดุฟอยล์สำเร็จรูปประกอบด้วยสองขั้นตอนหลัก: การทาชั้นป้องกันบนฟอยล์และการแกะสลักบริเวณที่ไม่มีการป้องกัน วิธีการทางเคมี- ในอุตสาหกรรม ชั้นป้องกันถูกนำมาใช้โดยการพิมพ์หินด้วยแสงโดยใช้โฟโตรีซิสต์ที่ไวต่อรังสีอัลตราไวโอเลต โฟโตมาสก์ และแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลต ฟอยล์ทองแดงถูกเคลือบด้วยโฟโตรีซิสต์อย่างสมบูรณ์ หลังจากนั้นรูปแบบของรอยทางจากโฟโตมาสก์จะถูกถ่ายโอนไปยังโฟโตรีซิสต์โดยการส่องสว่าง โฟโตรีซิสต์ที่ถูกเปิดออกจะถูกชะล้างออกไป เผยให้เห็นฟอยล์ทองแดงสำหรับการแกะสลัก; โฟโตรีซิสต์ที่ยังไม่ได้สัมผัสถูกยึดไว้บนฟอยล์ เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการกัดเซาะ

ตัวต้านทานแสงอาจเป็นของเหลวหรือฟิล์มก็ได้ โฟโตรีซีสต์เหลวถูกนำไปใช้ในสภาวะทางอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความไวต่อการไม่ปฏิบัติตามเทคโนโลยีการใช้งาน ฟิล์มกรองแสงเป็นที่นิยมเมื่อ ทำด้วยมือบอร์ด แต่มีราคาแพงกว่า โฟโตมาสก์เป็นวัสดุโปร่งใสด้วยรังสี UV โดยมีลายแทร็กพิมพ์อยู่ หลังจากการสัมผัสสารไวแสง จะได้รับการพัฒนาและแก้ไขเช่นเดียวกับในกระบวนการโฟโตเคมีทั่วไป ในสภาพมือสมัครเล่น สามารถทาชั้นป้องกันในรูปแบบของวานิชหรือสีได้ด้วยการซิลค์สกรีนหรือด้วยตนเอง ในการสร้างหน้ากากแกะสลักบนกระดาษฟอยล์ นักวิทยุสมัครเล่นจะใช้การถ่ายโอนผงหมึกจากภาพที่พิมพ์บนเครื่องพิมพ์เลเซอร์ (“เทคโนโลยีเหล็กด้วยเลเซอร์”) การกัดด้วยฟอยล์หมายถึงกระบวนการทางเคมีในการเปลี่ยนทองแดงให้เป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้ ฟอยล์ที่ไม่มีการป้องกันมักถูกแกะสลักในสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์หรือในสารละลายของสารเคมีอื่นๆ เช่น คอปเปอร์ซัลเฟต, แอมโมเนียมเพอร์ซัลเฟต, แอมโมเนียมคอปเปอร์คลอไรด์, แอมโมเนียคอปเปอร์ซัลเฟต, มีคลอไรท์เป็นส่วนประกอบหลัก, มีโครเมียมแอนไฮไดรด์เป็นส่วนประกอบหลัก เมื่อใช้เฟอร์ริกคลอไรด์ กระบวนการกัดกระดานจะดำเนินการดังนี้: FeCl3+Cu → FeCl2+CuCl ความเข้มข้นของสารละลายโดยทั่วไปคือ 400 กรัม/ลิตร อุณหภูมิสูงถึง 35°C เมื่อใช้แอมโมเนียมเพอร์ซัลเฟต กระบวนการกัดกรดของบอร์ดจะดำเนินการดังนี้: (NH4)2S2O8+Cu → (NH4)2SO4+CuSO4] หลังจากการกัดกรด รูปแบบการป้องกันจะถูกชะล้างออกจากฟอยล์

วิธีการทางกลการผลิตเกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องกัดและแกะสลักหรือเครื่องมืออื่น ๆ ในการกำจัดชั้นฟอยล์ออกจากพื้นที่ที่กำหนดด้วยกลไก

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ การแกะสลักด้วยเลเซอร์บนแผงวงจรพิมพ์ยังไม่แพร่หลาย เนื่องจากคุณสมบัติการสะท้อนแสงที่ดีของทองแดงที่ความยาวคลื่นของเลเซอร์ CO ก๊าซกำลังสูงทั่วไป เนื่องจากความก้าวหน้าในด้านเทคโนโลยีเลเซอร์ การติดตั้งทางอุตสาหกรรมการสร้างต้นแบบด้วยเลเซอร์

การทำโลหะของรู Via และรูยึดสามารถเจาะ เจาะด้วยเครื่องจักร (ในวัสดุเนื้ออ่อน เช่น getinax) หรือด้วยเลเซอร์ (จุดอ่อนบางมาก) การทำให้รูเป็นโลหะมักทำในทางเคมีหรือทางกล
การทำให้รูเป็นโลหะเชิงกลนั้นดำเนินการด้วยหมุดย้ำพิเศษลวดบัดกรีหรือโดยการเติมรูด้วยกาวนำไฟฟ้า วิธีการทางกลมีราคาแพงในการผลิต ดังนั้นจึงมีการใช้งานน้อยมาก โดยทั่วไปในโซลูชันแบบชิ้นเดียวที่เชื่อถือได้สูง อุปกรณ์กระแสสูงพิเศษ หรือเงื่อนไขของวิทยุสมัครเล่น
ในระหว่างกระบวนการเคลือบโลหะด้วยสารเคมี รูจะถูกเจาะรูในกระดาษฟอยล์ก่อน จากนั้นจึงทำให้เป็นโลหะ จากนั้นจึงแกะสลักฟอยล์เพื่อให้ได้รูปแบบการพิมพ์ การเคลือบโลหะด้วยสารเคมีของรูเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนหลายขั้นตอนซึ่งไวต่อคุณภาพของรีเอเจนต์และการยึดติดกับเทคโนโลยี ดังนั้นจึงไม่ได้ใช้จริงในสภาพวิทยุสมัครเล่น ย่อประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

• การใช้ผนังรูของสารตั้งต้นที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้ากับอิเล็กทริก วัสดุพิมพ์นี้บางและเปราะบางมาก ใช้โดยการสะสมทางเคมีของโลหะจากสารประกอบที่ไม่เสถียร เช่น แพลเลเดียมคลอไรด์
• การสะสมด้วยไฟฟ้าหรือทางเคมีของทองแดงจะดำเนินการบนฐานผลลัพธ์

เมื่อสิ้นสุดขั้นตอนการผลิต จะใช้การชุบดีบุกแบบร้อนเพื่อป้องกันทองแดงที่เกาะตัวค่อนข้างหลวม หรือป้องกันรูด้วยสารเคลือบเงา (หน้ากากประสาน) จุดแวะเปล่าคุณภาพต่ำเป็นหนึ่งในจุดแวะมากที่สุด เหตุผลทั่วไปความล้มเหลวของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

บอร์ดหลายชั้น (ที่มีการเคลือบโลหะมากกว่า 2 ชั้น) ประกอบขึ้นจากกองแผงวงจรพิมพ์สองชั้นหรือชั้นเดียวบาง ๆ ที่ทำขึ้นมา วิธีดั้งเดิม(ยกเว้นชั้นนอกของกระเป๋า - ตอนนี้เหลือฟอยล์ไว้โดยไม่มีใครแตะต้อง) พวกมันประกอบกันเป็น “แซนวิช” ที่มีปะเก็นพิเศษ (พรีเพก) ถัดไป การกดจะดำเนินการในเตาอบ การเจาะ และการทำให้จุดแวะเป็นโลหะ สุดท้ายฟอยล์ของชั้นนอกจะถูกแกะสลัก
สามารถทำการเจาะรูในบอร์ดดังกล่าวก่อนกดได้ หากทำรูก่อนกดก็เป็นไปได้ที่จะได้บอร์ดที่เรียกว่ารูตาบอด (เมื่อมีรูในแซนวิชเพียงชั้นเดียว) ซึ่งช่วยให้สามารถกระชับเลย์เอาต์ได้

สารเคลือบที่เป็นไปได้ ได้แก่ :

• สารเคลือบวานิชป้องกันและตกแต่ง (“หน้ากากบัดกรี”) มักมีสีเขียวลักษณะเฉพาะ เมื่อเลือกหน้ากากประสาน โปรดจำไว้ว่าบางส่วนมีความทึบและไม่สามารถมองเห็นตัวนำที่อยู่ด้านล่างได้
• วัสดุตกแต่งและข้อมูล (การติดฉลาก) มักใช้โดยใช้การพิมพ์ซิลค์สกรีน บ่อยครั้ง - อิงค์เจ็ทหรือเลเซอร์
• การยึดตัวนำ ปกป้องพื้นผิวทองแดง เพิ่มความหนาของตัวนำ และอำนวยความสะดวกในการติดตั้งส่วนประกอบ โดยทั่วไปจะดำเนินการโดยการแช่ในอ่างบัดกรีหรือคลื่นของการบัดกรี ข้อเสียเปรียบหลักคือความหนาที่สำคัญของการเคลือบซึ่งทำให้ยากต่อการติดตั้งส่วนประกอบที่มีความหนาแน่นสูง เพื่อลดความหนา การบัดกรีส่วนเกินในระหว่างการชุบดีบุกจะถูกเป่าออกด้วยกระแสอากาศ
• การเคลือบฟอยล์ตัวนำด้วยสารเคมี การจุ่ม หรือกัลวานิกด้วยโลหะเฉื่อย (ทอง เงิน แพลเลเดียม ดีบุก ฯลฯ) การเคลือบบางประเภทจะถูกนำไปใช้ก่อนขั้นตอนการแกะสลักด้วยทองแดง
• เคลือบด้วยสารเคลือบเงานำไฟฟ้าเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติการสัมผัสของขั้วต่อและแป้นพิมพ์เมมเบรน หรือสร้างชั้นตัวนำเพิ่มเติม

หลังจากติดตั้งแผงวงจรพิมพ์แล้ว สามารถใช้การเคลือบป้องกันเพิ่มเติมที่ปกป้องทั้งตัวบอร์ด การบัดกรี และส่วนประกอบต่างๆ ได้
การบูรณะทางกลบอร์ดหลายแผ่นมักถูกวางบนชิ้นงานแผ่นเดียว พวกเขาผ่านกระบวนการทั้งหมดในการประมวลผลแผ่นฟอยล์เปล่าเป็นแผ่นเดียว และในตอนท้ายเท่านั้นที่พวกเขาเตรียมสำหรับการแยก หากกระดานเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ร่องที่ไม่ผ่านจะถูกกัด ซึ่งจะช่วยให้กระดานแตกหักได้ในภายหลัง (การเขียนจากอาลักษณ์ภาษาอังกฤษไปจนถึงรอยขีดข่วน) หากบอร์ดมีรูปร่างที่ซับซ้อนให้ทำการกัดโดยปล่อยให้สะพานแคบ ๆ เพื่อไม่ให้บอร์ดแตกสลาย สำหรับบอร์ดที่ไม่มีการเคลือบโลหะ บางครั้งจะมีการเจาะรูจำนวนหนึ่งที่มีระยะพิทช์เล็กๆ แทนการกัด การเจาะรูยึด (ที่ไม่ใช่โลหะ) ก็เกิดขึ้นในขั้นตอนนี้เช่นกัน

มันแสดงถึงอะไร พิมพ์ บอร์ดก?

พิมพ์แล้ว บอร์ดกหรือ บอร์ดกเป็นแผ่นหรือแผงที่ประกอบด้วยรูปแบบสื่อกระแสไฟฟ้าหนึ่งหรือสองรูปแบบที่อยู่บนพื้นผิวของฐานไดอิเล็กทริกหรือระบบรูปแบบสื่อกระแสไฟฟ้าที่อยู่ในปริมาตรและบนพื้นผิวของฐานไดอิเล็กทริกซึ่งเชื่อมต่อถึงกันตามแผนภาพวงจรที่ตั้งใจไว้ สำหรับการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าและการยึดเชิงกลของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควอนตัม และ ผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้า- ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบบพาสซีฟและแอคทีฟ

ง่ายที่สุด พิมพ์ บอร์ดโอ้เป็น บอร์ดกซึ่งมีตัวนำทองแดงอยู่ด้านหนึ่ง พิมพ์ บอร์ดสและเชื่อมต่อองค์ประกอบของรูปแบบสื่อกระแสไฟฟ้าบนพื้นผิวเพียงด้านเดียวเท่านั้น เช่น บอร์ดสเรียกว่าชั้นเดียว พิมพ์ บอร์ดสหรือฝ่ายเดียว พิมพ์ บอร์ดส(เรียกย่อว่า. อากิ).

ปัจจุบันได้รับความนิยมในการผลิตมากที่สุดและแพร่หลายที่สุด พิมพ์ บอร์ดสซึ่งมี 2 ชั้น คือ มีลวดลายเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าทั้งสองด้าน บอร์ดส– สองด้าน (สองชั้น) พิมพ์ บอร์ดส(ย่อ กปปส- ผ่านการเชื่อมต่อใช้เพื่อเชื่อมต่อตัวนำระหว่างชั้น การติดตั้งหลุมที่เป็นโลหะและการเปลี่ยนผ่าน อย่างไรก็ตาม ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนทางกายภาพของการออกแบบ พิมพ์ บอร์ดสเมื่อมีการเดินสายไฟทั้งสองด้าน บอร์ดไม่ซับซ้อนเกินไปในการผลิต คำสั่งมีหลายชั้นที่มีอยู่ พิมพ์ บอร์ดส(ย่อ MPP) โดยที่รูปแบบสื่อกระแสไฟฟ้าไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะที่ด้านนอกทั้งสองด้านเท่านั้น บอร์ดสแต่ยังอยู่ในชั้นในของอิเล็กทริกด้วย ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนหลายชั้น พิมพ์ บอร์ดสสามารถทำจาก 4,6,...24 ชั้นขึ้นไป

>
รูปที่ 1. ตัวอย่างของสองชั้น พิมพ์ บอร์ดสพร้อมหน้ากากประสานป้องกันและเครื่องหมาย

สำหรับ การติดตั้งกชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เปิดอยู่ พิมพ์ บอร์ดสจำเป็นต้องมีการดำเนินการทางเทคโนโลยี - การบัดกรีใช้ในการเชื่อมต่อชิ้นส่วนที่ทำจากโลหะต่าง ๆ อย่างถาวรโดยการแนะนำโลหะหลอมเหลว - บัดกรีซึ่งมีมากกว่า อุณหภูมิต่ำละลายมากกว่าวัสดุของชิ้นส่วนที่ต่อกัน หน้าสัมผัสของการบัดกรีของชิ้นส่วน เช่นเดียวกับบัดกรีและฟลักซ์ จะถูกนำมาสัมผัสกันและถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดหลอมเหลวของบัดกรี แต่ต่ำกว่าอุณหภูมิหลอมเหลวของชิ้นส่วนที่ถูกบัดกรี เป็นผลให้บัดกรีเข้าสู่สถานะของเหลวและทำให้พื้นผิวของชิ้นส่วนเปียก หลังจากนั้นเครื่องทำความร้อนจะหยุดลงและโลหะบัดกรีจะเข้าสู่สถานะของแข็งเพื่อสร้างการเชื่อมต่อ กระบวนการนี้สามารถทำได้ด้วยตนเองหรือใช้อุปกรณ์พิเศษ

ก่อนที่จะทำการบัดกรี ส่วนประกอบจะถูกวางบน พิมพ์ บอร์ด e นำส่วนประกอบต่างๆ เข้าไปในรูทะลุ บอร์ดสและถูกบัดกรีเข้ากับแผ่นสัมผัสและ/หรือพื้นผิวด้านในที่เป็นโลหะของรู - ที่เรียกว่า เทคโนโลยี การติดตั้งกลงหลุม (THT Through Hole Technology - เทคโนโลยี การติดตั้งกเข้าไปในรูหรือคำอื่น ๆ - พิน การติดตั้งหรือกรมทรัพย์สินทางปัญญา การติดตั้ง- นอกจากนี้ เทคโนโลยีพื้นผิวที่ก้าวหน้ามากขึ้นได้แพร่หลายมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตจำนวนมากและขนาดใหญ่ การติดตั้งก- เรียกอีกอย่างว่า TMP (เทคโนโลยี การติดตั้งกสู่พื้นผิว) หรือ SMT(เทคโนโลยีการยึดพื้นผิว) หรือเทคโนโลยี SMD (จากอุปกรณ์ยึดพื้นผิว - อุปกรณ์ที่ติดตั้งบนพื้นผิว) ความแตกต่างที่สำคัญจากเทคโนโลยี "ดั้งเดิม" การติดตั้งกเข้าไปในรูคือส่วนประกอบต่างๆ จะถูกติดตั้งและบัดกรีบนแผ่นแลนด์ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของรูปแบบการนำไฟฟ้าบนพื้นผิว พิมพ์ บอร์ดส- ในเทคโนโลยีพื้นผิว การติดตั้งกโดยทั่วไปแล้วจะใช้วิธีการบัดกรีสองวิธี: การบัดกรีแบบรีโฟลว์แบบบัดกรีและการบัดกรีแบบคลื่น ข้อได้เปรียบหลักของวิธีการบัดกรีแบบคลื่นคือความสามารถในการบัดกรีส่วนประกอบที่ยึดบนพื้นผิวทั้งสองพร้อมกัน บอร์ดสและเข้าไปในรู ในเวลาเดียวกัน การบัดกรีแบบคลื่นเป็นวิธีการบัดกรีที่มีประสิทธิผลมากที่สุด การติดตั้ง e เข้าไปในรู การบัดกรีแบบ Reflow ขึ้นอยู่กับการใช้วัสดุเทคโนโลยีพิเศษ - วางประสาน ประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 3 ส่วน: โลหะบัดกรี ฟลักซ์ (ตัวกระตุ้น) และสารตัวเติมอินทรีย์ การบัดกรีแปะนำไปใช้กับแผ่นสัมผัสโดยใช้เครื่องจ่ายหรือผ่าน ลายฉลุจากนั้นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์จะถูกติดตั้งโดยมีลีดอยู่บนสารบัดกรี จากนั้นกระบวนการรีโฟลว์สารบัดกรีที่อยู่ในสารบัดกรีจะดำเนินการในเตาอบแบบพิเศษโดยการให้ความร้อน พิมพ์ บอร์ดสด้วยส่วนประกอบ

เพื่อหลีกเลี่ยงและ/หรือป้องกันอุบัติเหตุ ไฟฟ้าลัดวงจรตัวนำจากวงจรต่าง ๆ ในระหว่างกระบวนการบัดกรี ผู้ผลิต พิมพ์ บอร์ดใช้หน้ากากประสานป้องกัน (หน้ากากประสานภาษาอังกฤษหรือที่เรียกว่า "สุกใส") - ชั้นของวัสดุโพลีเมอร์ที่ทนทานซึ่งออกแบบมาเพื่อปกป้องตัวนำจากการซึมของบัดกรีและฟลักซ์ระหว่างการบัดกรีรวมถึงจากความร้อนสูงเกินไป การบัดกรี หน้ากากครอบคลุมตัวนำและแผ่นใบและขั้วต่อใบมีดที่เปิดอยู่ สีหน้ากากประสานที่ใช้กันมากที่สุด พิมพ์ บอร์ดก x - เขียว ตามด้วยแดงและน้ำเงิน ก็ควรจะจำไว้ว่า การบัดกรี หน้ากากไม่ได้ปกป้อง บอร์ดจากความชื้นระหว่างการใช้งาน บอร์ดสและใช้สารเคลือบออร์แกนิกชนิดพิเศษเพื่อป้องกันความชื้น

ในโปรแกรม CAD ยอดนิยม พิมพ์ บอร์ดและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (ตัวย่อ CAD - CAM350, P-CAD, Protel DXP, SPECCTRA, OrCAD, Allegro, Expedition PCB, Genesis) ตามกฎแล้วมีกฎที่เกี่ยวข้องกับหน้ากากประสาน กฎเหล่านี้กำหนดระยะทาง/ความพ่ายแพ้ที่ต้องรักษาไว้ระหว่างขอบของแผ่นบัดกรีและขอบของหน้ากากประสาน แนวคิดนี้แสดงไว้ในรูปที่ 2 (ก)

การพิมพ์ซิลค์สกรีนหรือการทำเครื่องหมาย

การทำเครื่องหมาย (อังกฤษ ซิลค์สกรีน คำอธิบาย) เป็นกระบวนการที่ผู้ผลิตใช้ข้อมูลเกี่ยวกับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ และช่วยอำนวยความสะดวกในกระบวนการประกอบ ตรวจสอบ และซ่อมแซม โดยทั่วไปแล้ว จะมีการติดเครื่องหมายเพื่อระบุจุดอ้างอิงและตำแหน่ง ทิศทาง และพิกัดของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการออกแบบใดก็ได้ พิมพ์ บอร์ดเช่น ระบุชื่อบริษัท คำแนะนำในการตั้งค่า (ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในเมนบอร์ดรุ่นเก่า บอร์ดก x คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล) เป็นต้น สามารถใช้การมาร์กได้ทั้งสองด้าน บอร์ดสและมักจะใช้การพิมพ์สกรีน (การพิมพ์ซิลค์สกรีน) ด้วยสีพิเศษ (ด้วยการบ่มด้วยความร้อนหรือ UV) เป็นสีขาว เหลือง หรือดำ รูปที่ 2 (b) แสดงการกำหนดและตำแหน่งของส่วนประกอบด้วยเครื่องหมายสีขาว

>
รูปที่ 2 ระยะห่างจากแท่นถึงหน้ากาก (a) และเครื่องหมาย (b)

โครงสร้างของเลเยอร์ใน CAD

ดังที่กล่าวไว้ในตอนต้นของบทความนี้ พิมพ์ บอร์ดสสามารถทำได้หลายชั้น เมื่อไร พิมพ์ บอร์ดกออกแบบโดยใช้ CAD มักพบเห็นได้ในโครงสร้าง พิมพ์ บอร์ดสหลายชั้นที่ไม่ตรงกับชั้นที่ต้องการด้วยการเดินสายวัสดุนำไฟฟ้า (ทองแดง) ตัวอย่างเช่น ชั้นมาร์กกิ้งและหน้ากากประสานเป็นชั้นที่ไม่นำไฟฟ้า การมีอยู่ของชั้นที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและไม่นำไฟฟ้าอาจทำให้เกิดความสับสน เนื่องจากผู้ผลิตใช้คำว่าชั้นเมื่อหมายถึงชั้นที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเท่านั้น จากนี้ไปเราจะใช้คำว่า "เลเยอร์" ที่ไม่มี "CAD" เฉพาะเมื่อเท่านั้น เรากำลังพูดถึงเกี่ยวกับชั้นสื่อกระแสไฟฟ้า หากเราใช้คำว่า "ชั้น CAD" เราหมายถึงชั้นทุกประเภท กล่าวคือ ชั้นที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและไม่นำไฟฟ้า

โครงสร้างของเลเยอร์ใน CAD:

ชั้น CAD (สื่อกระแสไฟฟ้าและไม่นำไฟฟ้า)	คำอธิบาย
	ซิลค์สกรีนด้านบน - ชั้นบนสุดของการมาร์ก (ไม่นำไฟฟ้า)
	หน้ากากประสานชั้นบน – ชั้นบนสุดของหน้ากากประสาน (ไม่นำไฟฟ้า)
	หน้ากากวางด้านบน – ชั้นบนสุดของครีมประสาน (ไม่นำไฟฟ้า)
	ชั้นบนสุด 1 – ชั้นบน/ชั้นแรก (สื่อกระแสไฟฟ้า)
	Int Layer 2 – ชั้นที่สอง/ชั้นใน (สื่อกระแสไฟฟ้า)
	พื้นผิว - อิเล็กทริกพื้นฐาน (ไม่นำไฟฟ้า)
	ชั้นล่าง n - ชั้นล่าง (เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า)
	มาสก์วางด้านล่าง - ชั้นล่างของครีมประสาน (ไม่นำไฟฟ้า)
	หน้ากากประสานชั้นล่าง ชั้นล่างของหน้ากากประสาน (ไม่นำไฟฟ้า)
	ซิลค์สกรีนด้านล่าง ชั้นมาร์กด้านล่าง (ไม่นำไฟฟ้า)

รูปที่ 3 แสดงโครงสร้างเลเยอร์ที่แตกต่างกันสามแบบ สีส้มเน้นชั้นสื่อกระแสไฟฟ้าในแต่ละโครงสร้าง ความสูงหรือความหนาของโครงสร้าง พิมพ์ บอร์ดสอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ แต่ความหนาที่ใช้บ่อยที่สุดคือ 1.5 มม.

>
รูปที่ 3 ตัวอย่างโครงสร้างที่แตกต่างกัน 3 แบบ พิมพ์ บอร์ด: 2 ชั้น(a), 4 ชั้น(b) และ 6 ชั้น(c)

ประเภทของตัวเรือนชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

ปัจจุบันมีตัวเรือนส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์หลายประเภทในท้องตลาด โดยทั่วไปแล้ว มีตัวเรือนหลายประเภทสำหรับองค์ประกอบแบบพาสซีฟหรือแบบแอคทีฟหนึ่งชิ้น ตัวอย่างเช่นคุณสามารถค้นหา microcircuit เดียวกันได้ทั้งในแพ็คเกจ QFP (จาก English Quad Flat Package - ตระกูลของแพ็คเกจ microcircuit ที่มีพินระนาบซึ่งอยู่ที่ทั้งสี่ด้าน) และในแพ็คเกจ LCC (จาก English Leadless Chip Carrier - คือ ตัวเรือนเซรามิกทรงสี่เหลี่ยมทรงเตี้ยพร้อมหน้าสัมผัสอยู่ที่ด้านล่าง)

โดยพื้นฐานแล้วตู้อิเล็กทรอนิกส์มี 3 ตระกูลใหญ่:

		คำอธิบาย
		เรือนสำหรับ การติดตั้งกเข้าไปในรูที่มีหน้าสัมผัสที่ออกแบบให้ผ่านการติดตั้งผ่าน การติดตั้งรูใหม่เข้า พิมพ์ บอร์ด e. ส่วนประกอบดังกล่าวถูกบัดกรีที่ด้านตรงข้าม บอร์ดสโดยที่ส่วนประกอบถูกแทรกเข้าไป โดยทั่วไปส่วนประกอบเหล่านี้จะติดตั้งอยู่ที่ด้านเดียวเท่านั้น พิมพ์ บอร์ดส.
	เอสเอ็มดี/ SMT	ตัวเรือนสำหรับพื้นผิว การติดตั้งกซึ่งบัดกรีอยู่ด้านหนึ่ง บอร์ดสที่วางส่วนประกอบไว้ที่ไหน ข้อดีของโครงร่างตัวเรือนประเภทนี้คือสามารถติดตั้งได้ทั้งสองด้าน พิมพ์ บอร์ดสและนอกจากนี้ส่วนประกอบเหล่านี้ยังเล็กกว่าตัวเรือนอีกด้วย การติดตั้งกเข้าไปในรูและให้คุณออกแบบได้ บอร์ดสขนาดที่เล็กลงและมีการเดินสายตัวนำที่หนาแน่นมากขึ้น พิมพ์ บอร์ดกเอ็กซ์
		(Ball Grid Array - อาร์เรย์ของลูกบอล - ประเภทของแพ็คเกจสำหรับวงจรรวมที่ติดตั้งบนพื้นผิว) บีจีเอตัวนำเป็นลูกบอลบัดกรีที่ใช้กับแผ่นสัมผัสด้วย ด้านหลังไมโครวงจร ไมโครวงจรเปิดอยู่ พิมพ์ บอร์ด e และให้ความร้อนด้วย สถานีบัดกรีหรือแหล่งอินฟราเรดเพื่อให้ลูกบอลเริ่มละลาย แรงตึงผิวบังคับให้โลหะบัดกรีหลอมละลายยึดชิปให้อยู่เหนือตำแหน่งที่ควรจะอยู่ บอร์ดสหภาพยุโรป บีจีเอความยาวของตัวนำมีขนาดเล็กมากและถูกกำหนดโดยระยะห่างระหว่าง บอร์ดโอ้และไมโครเซอร์กิตดังนั้นแอปพลิเคชัน บีจีเอช่วยให้คุณเพิ่มช่วงความถี่การทำงานและเพิ่มความเร็วในการประมวลผลข้อมูล เทคโนโลยีอีกด้วย บีจีเอมีการสัมผัสความร้อนระหว่างชิปกับดีกว่า บอร์ดโอ้ ซึ่งโดยส่วนใหญ่แล้วไม่จำเป็นต้องติดตั้งแผงระบายความร้อน เนื่องจากความร้อนจะเคลื่อนออกจากคริสตัลไป บอร์ดมีประสิทธิภาพมากขึ้น บ่อยขึ้น บีจีเอใช้ในโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์พกพา ชิปเซ็ต และโปรเซสเซอร์กราฟิกสมัยใหม่

แผ่นติดต่อ พิมพ์ บอร์ดส(ดินแดนอังกฤษ)

แผ่นติดต่อ พิมพ์ บอร์ดส- ส่วนหนึ่งของรูปแบบสื่อกระแสไฟฟ้า พิมพ์ บอร์ดสใช้สำหรับเชื่อมต่อไฟฟ้าของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้ง แผ่นติดต่อ พิมพ์ บอร์ดสแสดงถึงชิ้นส่วนของตัวนำทองแดงที่หลุดออกจากหน้ากากบัดกรี ซึ่งเป็นบริเวณที่ตะกั่วของส่วนประกอบถูกบัดกรี แผ่นรองมีสองประเภท - แผ่นรองสัมผัส การติดตั้งรูสำหรับ การติดตั้งกลงในรูและแผ่นระนาบสำหรับพื้นผิว การติดตั้งก- แผ่น SMD บางครั้ง SMD ผ่านแผ่นอิเล็กโทรดจะคล้ายกับแผ่นอิเล็กโทรดมาก การติดตั้งกเข้าไปในรู

รูปที่ 4 แสดงแผ่นอิเล็กโทรดสำหรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ 4 ชิ้น แปดแผ่นสำหรับ IC1 และสองแผ่นสำหรับแผ่น R1 SMD ตามลำดับ เช่นเดียวกับแผ่นสามแผ่นที่มีรูสำหรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ Q1 และ PW

>
รูปที่ 4 พื้นที่ผิว การติดตั้งก(IC1, R1) และแผ่นอิเล็กโทรดสำหรับ การติดตั้งกเข้าไปในรู (Q1, PW)

ตัวนำทองแดง

ตัวนำทองแดงใช้เชื่อมต่อจุดสองจุด พิมพ์ บอร์ด e - ตัวอย่างเช่น สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างแผ่น SMD สองแผ่น (รูปที่ 5) หรือสำหรับการเชื่อมต่อแผ่น SMD เข้ากับแผ่น การติดตั้งรูหรือเพื่อเชื่อมต่อสองจุดแวะ

ตัวนำสามารถมีความกว้างที่คำนวณได้แตกต่างกันขึ้นอยู่กับกระแสที่ไหลผ่าน นอกจากนี้ที่ความถี่สูงจำเป็นต้องคำนวณความกว้างของตัวนำและช่องว่างระหว่างตัวนำเนื่องจากความต้านทานความจุและการเหนี่ยวนำของระบบตัวนำขึ้นอยู่กับความยาวความกว้างและตำแหน่งสัมพัทธ์

>
รูปที่ 5 การเชื่อมต่อชิป SMD สองตัวกับตัวนำสองตัว

ผ่านจุดแวะชุบ พิมพ์ บอร์ดส

เมื่อคุณต้องการเชื่อมต่อส่วนประกอบที่อยู่ชั้นบนสุด พิมพ์ บอร์ดสโดยมีส่วนประกอบอยู่ที่ชั้นล่างสุด มีการใช้จุดผ่านแบบชุบทะลุเพื่อเชื่อมต่อองค์ประกอบของรูปแบบสื่อกระแสไฟฟ้าบนชั้นต่างๆ พิมพ์ บอร์ดส- รูเหล่านี้ยอมให้กระแสไหลผ่านได้ พิมพ์ บอร์ดยู. รูปที่ 6 แสดงสายไฟสองเส้นที่เริ่มต้นบนแผ่นอิเล็กโทรดของส่วนประกอบที่ชั้นบนสุดและไปสิ้นสุดที่แผ่นอิเล็กโทรดของส่วนประกอบอื่นที่ชั้นล่างสุด ตัวนำแต่ละตัวมีรูผ่านของตัวเอง ซึ่งนำกระแสจากชั้นบนลงชั้นล่าง

>

รูปที่ 6 การเชื่อมต่อของวงจรไมโครสองตัวผ่านตัวนำและจุดผ่านของโลหะ ด้านที่แตกต่างกัน พิมพ์ บอร์ดส

รูปที่ 7 ให้มุมมองที่ละเอียดยิ่งขึ้นของภาพตัดขวางของ 4 ชั้น พิมพ์ บอร์ด- สีต่างๆ แสดงถึงเลเยอร์ต่อไปนี้:

เกี่ยวกับโมเดล พิมพ์ บอร์ดสรูปที่ 7 แสดงตัวนำ (สีแดง) ที่เป็นของชั้นนำไฟฟ้าด้านบนและไหลผ่าน บอร์ด y ใช้ทะลุผ่านแล้วเดินต่อตามเลเยอร์ด้านล่าง (สีน้ำเงิน)

>

รูปที่ 7 ตัวนำจากชั้นบนสุดผ่าน พิมพ์ บอร์ด y และเดินต่อไปยังชั้นล่าง

รูโลหะ "ตาบอด" พิมพ์ บอร์ดส

ใน HDI (การเชื่อมต่อระหว่างกันความหนาแน่นสูง) พิมพ์ บอร์ดก x จำเป็นต้องใช้มากกว่าสองชั้น ดังแสดงในรูปที่ 7 โดยทั่วไปในโครงสร้างหลายชั้น พิมพ์ บอร์ดสเมื่อมีการติดตั้งไอซีจำนวนมาก จะมีการใช้เลเยอร์ที่แยกกันสำหรับกำลังไฟและกราวด์ (Vcc หรือ GND) ดังนั้นชั้นสัญญาณด้านนอกจึงถูกปล่อยออกจากรางไฟฟ้า ซึ่งทำให้ง่ายต่อการกำหนดเส้นทางสายสัญญาณ นอกจากนี้ยังมีกรณีที่ตัวนำสัญญาณต้องผ่านจากชั้นนอก (ด้านบนหรือด้านล่าง) ไปตามเส้นทางที่สั้นที่สุด เพื่อให้มีคุณลักษณะอิมพีแดนซ์ที่จำเป็น ข้อกำหนดการแยกกระแสไฟฟ้า และลงท้ายด้วยข้อกำหนดสำหรับการต้านทานการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต สำหรับการเชื่อมต่อประเภทนี้ จะใช้รูที่เป็นโลหะแบบบอด (บอดผ่าน - "บอด" หรือ "บอด") นี่หมายถึงรูที่เชื่อมต่อชั้นนอกกับชั้นในหนึ่งชั้นขึ้นไป ซึ่งช่วยให้การเชื่อมต่อมีความสูงขั้นต่ำ หลุมบอดเริ่มต้นที่ชั้นนอกและสิ้นสุดที่ชั้นใน ซึ่งเป็นเหตุว่าทำไมจึงมีคำนำหน้าว่า "blind"

เพื่อดูว่ามีรูใดอยู่บ้าง บอร์ด e คุณสามารถใส่ได้ พิมพ์ บอร์ดเหนือแหล่งกำเนิดแสงแล้วมองดู - หากคุณเห็นแสงที่มาจากแหล่งกำเนิดผ่านรู แสดงว่านี่คือรูเปลี่ยนผ่าน ไม่เช่นนั้นจะมืดบอด

Blind Vias มีประโยชน์ในการออกแบบ บอร์ดสเมื่อคุณมีขนาดจำกัดและมีพื้นที่น้อยเกินไปสำหรับวางส่วนประกอบและสายสัญญาณกำหนดเส้นทาง คุณสามารถวางชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ได้ทั้งสองด้าน และเพิ่มพื้นที่สำหรับการเดินสายไฟและส่วนประกอบอื่นๆ หากการเปลี่ยนผ่านรูแทนที่จะเป็นแบบตาบอด คุณจะต้องมีพื้นที่เพิ่มเติมสำหรับรูเนื่องจาก หลุมกินพื้นที่ทั้งสองด้าน ในเวลาเดียวกัน รูบอดสามารถอยู่ใต้ตัวชิปได้ เช่น สำหรับการเดินสายไฟขนาดใหญ่และซับซ้อน บีจีเอส่วนประกอบ

รูปที่ 8 แสดงรูสามรูที่เป็นส่วนหนึ่งของสี่ชั้น พิมพ์ บอร์ดส- หากเรามองจากซ้ายไปขวาสิ่งแรกที่เราจะเห็นคือทะลุผ่านทุกชั้น รูที่สองเริ่มต้นที่ชั้นบนสุดและสิ้นสุดที่ชั้นในที่สอง - มู่ลี่ L1-L2 สุดท้าย หลุมที่สามเริ่มต้นที่ชั้นล่างสุดและสิ้นสุดที่ชั้นที่สาม ดังนั้นเราจึงบอกว่าเป็นมู่ลี่ผ่าน L3-L4

ข้อเสียเปรียบหลักของรูประเภทนี้คือมีมากกว่า ราคาสูงการผลิต พิมพ์ บอร์ดสมีรูตัน เมื่อเทียบกับรูทะลุแบบอื่น

>
รูปที่ 8 การเปรียบเทียบระหว่างผ่านและผ่านผ่านตาบอด

จุดแวะที่ซ่อนอยู่

ภาษาอังกฤษ ฝังผ่าน - "ซ่อน", "ฝัง", "ในตัว" Vias เหล่านี้คล้ายคลึงกับ Blind Vias ยกเว้นว่าจุดเริ่มต้นและสิ้นสุดที่ชั้นใน หากเราดูรูปที่ 9 จากซ้ายไปขวา เราจะเห็นว่ารูแรกทะลุทุกชั้น ส่วนที่สองคือมู่ลี่ผ่าน L1-L2 และส่วนสุดท้ายซ่อนอยู่ใน L2-L3 ซึ่งเริ่มต้นที่เลเยอร์ที่สองและสิ้นสุดที่เลเยอร์ที่สาม

>

รูปที่ 9 การเปรียบเทียบเวีย รูบอด และรูฝัง

เทคโนโลยีการผลิตสำหรับจุดบกพร่องทางสายตาและจุดซ่อนเร้น

เทคโนโลยีในการผลิตรูดังกล่าวอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการออกแบบที่นักพัฒนาได้วางไว้และขึ้นอยู่กับความสามารถ โรงงาน a-ผู้ผลิต เราจะแยกความแตกต่างสองประเภทหลัก:

เจาะรูในชิ้นงานสองด้าน กปปส, ชุบโลหะ, สลักแล้วจึงชิ้นงานนี้ โดยพื้นฐานแล้วเป็นสองชั้นที่เสร็จแล้ว พิมพ์ บอร์ดกกดผ่านพรีเพกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของพรีฟอร์มหลายชั้น พิมพ์ บอร์ดส- หากช่องว่างนี้อยู่ด้านบนของ “พาย” MPPเราก็จะมีรูตัน ถ้าอยู่ตรงกลาง เราก็จะมีจุดอ่อนที่ซ่อนอยู่

1. มีการเจาะรูในชิ้นงานที่ถูกบีบอัด MPPความลึกของการเจาะจะถูกควบคุมเพื่อให้กระทบกับแผ่นอิเล็กโทรดของชั้นในอย่างแม่นยำ จากนั้นจึงเกิดการเคลือบโลหะของรู วิธีนี้เราจะได้แต่รูบอดเท่านั้น

ในโครงสร้างที่ซับซ้อน MPPสามารถใช้การรวมกันของรูประเภทข้างต้นได้ - รูปที่ 10

>

รูปที่ 10 ตัวอย่างการรวมกันทั่วไปของประเภท via

โปรดทราบว่าบางครั้งการใช้รูตันสามารถนำไปสู่การลดต้นทุนของโครงการโดยรวม เนื่องจากการประหยัดจำนวนชั้นทั้งหมด การตรวจสอบย้อนกลับที่ดีขึ้น และขนาดที่ลดลง พิมพ์ บอร์ดสรวมถึงความสามารถในการใช้ส่วนประกอบที่มีระยะพิทช์ที่ละเอียดกว่า อย่างไรก็ตามในทุก ๆ กรณีเฉพาะการตัดสินใจใช้งานควรทำเป็นรายบุคคลและสมเหตุสมผล อย่างไรก็ตาม เราไม่ควรใช้หลุมตาบอดและหลุมซ่อนเร้นที่ซับซ้อนและหลากหลายมากเกินไป ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าเมื่อเลือกระหว่างการเพิ่มรูตาบอดประเภทอื่นในการออกแบบและการเพิ่มเลเยอร์อีกคู่หนึ่ง จะเป็นการดีกว่าถ้าเพิ่มสองสามเลเยอร์ ไม่ว่าในกรณีใดการออกแบบ MPPจะต้องได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงวิธีการนำไปใช้ในการผลิตอย่างชัดเจน

เสร็จสิ้นการเคลือบป้องกันโลหะ

การบรรลุการเชื่อมต่อบัดกรีที่ถูกต้องและเชื่อถือได้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยการออกแบบและกระบวนการหลายประการ รวมถึงระดับความสามารถในการบัดกรีที่เหมาะสมขององค์ประกอบที่เชื่อมต่อ เช่น ส่วนประกอบและ พิมพ์ตัวนำ เพื่อรักษาความสามารถในการบัดกรี พิมพ์ บอร์ดก่อน การติดตั้งกชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ทำให้มั่นใจถึงความเรียบของการเคลือบและความน่าเชื่อถือ การติดตั้งกข้อต่อประสานต้องป้องกันพื้นผิวทองแดงของแผ่นอิเล็กโทรด พิมพ์ บอร์ดสจากการเกิดออกซิเดชันหรือที่เรียกว่าโลหะตกแต่ง เคลือบป้องกัน.

เมื่อมองต่างออกไป พิมพ์ บอร์ดสจะสังเกตได้ว่าคอนแทคแพดแทบไม่เคยมีสีทองแดงเลย มักเป็นสีเงิน ทองมันเงา หรือสีเทาด้าน สีเหล่านี้เป็นตัวกำหนดประเภทของการเคลือบป้องกันโลหะขั้นสุดท้าย

วิธีการทั่วไปในการปกป้องพื้นผิวที่บัดกรี พิมพ์ บอร์ดคือการเคลือบแผ่นหน้าสัมผัสทองแดงด้วยชั้นโลหะผสมดีบุกเงิน (POS-63) - HASL มีการผลิตมากที่สุด พิมพ์ บอร์ดป้องกันโดยใช้วิธี HASL HASL กระป๋องร้อน - กระบวนการกระป๋องร้อน บอร์ดสโดยการแช่ตัวประสานที่หลอมละลายในอ่างเป็นระยะเวลาหนึ่ง และการกำจัดอย่างรวดเร็วโดยการเป่าลมร้อน ขจัดลวดบัดกรีส่วนเกินออก และปรับระดับการเคลือบ การเคลือบนี้มีอิทธิพลเหนือหลาย ๆ อย่าง ปีที่ผ่านมาแม้ว่าจะมีข้อจำกัดทางเทคนิคที่รุนแรงก็ตาม แพลตสที่ผลิตในลักษณะนี้แม้ว่าจะรักษาความสามารถในการบัดกรีได้ดีตลอดระยะเวลาการเก็บรักษาทั้งหมด แต่ก็ไม่เหมาะกับการใช้งานบางประเภท องค์ประกอบที่มีการบูรณาการสูงที่ใช้ใน SMTเทคโนโลยี การติดตั้งกต้องการระนาบในอุดมคติ (ความเรียบ) ของแผ่นสัมผัส พิมพ์ บอร์ด- การเคลือบ HASL แบบดั้งเดิมไม่ตรงตามข้อกำหนดระนาบ

เทคโนโลยีการเคลือบที่ตรงตามข้อกำหนดระนาบคือการเคลือบที่ใช้ทางเคมี:

การชุบทองแบบแช่ (Electroless Nickel / Immersion Gold - ENIG) ซึ่งเป็นฟิล์มทองบาง ๆ ที่ทาบนชั้นย่อยของนิกเกิล หน้าที่ของทองคำคือการให้ความสามารถในการบัดกรีที่ดีและปกป้องนิกเกิลจากการเกิดออกซิเดชัน และตัวนิกเกิลเองก็ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันการแพร่กระจายของทองคำและทองแดงซึ่งกันและกัน การเคลือบนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงระนาบที่ดีเยี่ยมของแผ่นสัมผัสโดยไม่เกิดความเสียหาย พิมพ์ บอร์ดช่วยให้มั่นใจได้ถึงความแข็งแรงที่เพียงพอของข้อต่อบัดกรีที่ทำจากบัดกรีที่มีดีบุก ข้อเสียเปรียบหลักคือต้นทุนการผลิตสูง

Immersion Tin (ISn) – เคลือบเคมีสีเทาด้านที่ให้ความเรียบสูง พิมพ์เว็บไซต์ บอร์ดสและเข้ากันได้กับวิธีการบัดกรีทั้งหมดมากกว่า ENIG ขั้นตอนการใส่ดีบุกแช่จะคล้ายกับขั้นตอนการใส่ทองแช่ ดีบุกแบบแช่ช่วยให้สามารถบัดกรีได้ดีหลังจากการเก็บรักษาเป็นเวลานาน ซึ่งมั่นใจได้โดยการใส่ชั้นย่อยของโลหะออร์กาโนเมทัลมาเป็นตัวกั้นระหว่างทองแดงของแผ่นสัมผัสและตัวดีบุก อย่างไรก็ตาม, บอร์ดสเคลือบด้วยดีบุกแช่ ต้องใช้ความระมัดระวัง และต้องเก็บรักษา บรรจุภัณฑ์สูญญากาศในตู้เก็บของแห้งและ บอร์ดสการเคลือบแบบนี้ไม่เหมาะกับการผลิตคีย์บอร์ด/แผงสัมผัส

เมื่อใช้งานคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ที่มีขั้วต่อเบลด หน้าสัมผัสของขั้วต่อเบลดอาจมีแรงเสียดทานระหว่างการทำงาน บอร์ดสดังนั้นหน้าสัมผัสด้านท้ายจึงถูกชุบด้วยไฟฟ้าด้วยชั้นทองคำที่หนาและแข็งยิ่งขึ้น การปิดทองด้วยกัลวานิกของตัวเชื่อมต่อมีด (นิ้วทอง) - การเคลือบตระกูล Ni/Au ความหนาของการเคลือบ: 5 -6 Ni; 1.5 – 3 µm Au การเคลือบถูกนำไปใช้โดยการสะสมทางเคมีไฟฟ้า (การชุบด้วยไฟฟ้า) และส่วนใหญ่จะใช้กับหน้าสัมผัสปลายและแผ่นลาเมลลา ตอลสตอย ชุบทองมีความแข็งแรงเชิงกลสูง ทนต่อการเสียดสีและผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ สิ่งแวดล้อม- สิ่งที่ขาดไม่ได้ในจุดสำคัญคือต้องรับประกันหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าที่เชื่อถือได้และทนทาน

>
รูปที่ 11 ตัวอย่างการเคลือบป้องกันโลหะ - ตะกั่วดีบุก การชุบทองแบบจุ่ม ดีบุกแบบจุ่ม การชุบด้วยไฟฟ้าของขั้วต่อใบมีด

วัสดุฐาน – ตัวพาหลักของอุปกรณ์ติดตั้งและวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของแผงวงจรพิมพ์ วัสดุฐานจะถูกส่งไปยังผู้ผลิต PCB ในรูปแบบของ "แผง" และตัดตามขนาดที่ต้องการเพื่อผลิตบอร์ดเฉพาะ มีวัสดุพื้นฐานมากมายสำหรับแผงวงจรพิมพ์ โดยมีความหนาและการเคลือบผิวที่แตกต่างกัน รวมถึงคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกลที่แตกต่างกันซึ่งส่งผลต่อการทำงานของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ดูเพิ่มเติมที่ วัสดุ PP บ่อยครั้ง วัสดุฐานทำจากไฟเบอร์กลาสพร้อมอีพอกซีเรซิน (FR4) มีจำหน่ายในรูปแบบฟอยล์ทองแดงหรือพรีเพก

Getinax ฟอยล์ - ชั้นกระดาษฉนวนไฟฟ้าที่ถูกอัดซึ่งอาบด้วยฟีนอลหรืออีพอกซีฟีโนลิกเรซินเป็นสารยึดเกาะ บุด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้านด้วยฟอยล์ทองแดง

ความยืดหยุ่นของวัสดุฉนวน – ระบุโดยจำนวนรอบการดัดรอบแมนเดรล ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากับค่าความหนาของส่วนที่ยืดหยุ่นหลายค่า

การปิดทองอย่างหนัก - การชุบทองแข็งด้วยไฟฟ้าเป็นพื้นผิวที่ทนต่อการเสียดสีที่ใช้สำหรับสายทอง เราชุบนิกเกิลด้วยไฟฟ้าลงบนรอยทองแดง จากนั้นจึงนำทองคำไปใช้กับนิกเกิล

ฟอยล์ทองแดงรีด – มีการยืดตัวสัมพัทธ์มากกว่าฟอยล์อิเล็กโตรไลติก 5-6 เท่า จึงมีความยืดหยุ่น ความสามารถในการดัดงอมากกว่า และความสามารถในการขึ้นรูปโดยไม่หลุดล่อน มีราคาแพง ใช้ในการผลิตแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น

วัสดุฐาน PCB – วัสดุ (ไดอิเล็กทริก) ที่ใช้ออกแบบแผงวงจรพิมพ์

วัสดุฐานที่ไม่เสริมแรง - ฟอยล์ทองแดงเคลือบด้วยเรซินด้วยสถานะ B - เรซินโพลีเมอร์บางส่วนหรือด้วยสถานะ C - เรซินโพลีเมอร์เต็มที่ รวมถึงไดอิเล็กทริกของเหลวและไดอิเล็กทริกที่เคลือบด้วยฟิล์มแห้ง

อิเล็กทริกที่ไม่ใช่ฟอยล์ มีสองประเภท 1. ด้วยชั้นกาวที่ใช้เพื่อเพิ่มความแข็งแรงการยึดเกาะของทองแดงที่สะสมในระหว่างกระบวนการผลิต PP โดยวิธีทางเคมี 2. ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใส่เข้าไปในปริมาตรของอิเล็กทริกซึ่งส่งเสริมการสะสมของทองแดงเคมี

PCB ที่มีทองแดงหนา - โดยปกติแล้วบอร์ดทองแดงหนาจะเป็นแผงวงจรพิมพ์ที่มีความหนาทองแดง > 105µm บอร์ดดังกล่าวใช้สำหรับกระแสสวิตชิ่งสูงในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์และอุตสาหกรรม และสำหรับคำขอเฉพาะของลูกค้า ทองแดงมีค่าการนำความร้อนสูงสุดรองจากเงิน
บอร์ดที่มีชั้นทองแดงหนาช่วยให้คุณ:
กระแสสวิตชิ่งสูง
การถ่ายเทความร้อนที่เหมาะสมที่สุดด้วยการทำความร้อนเฉพาะที่
อายุการใช้งาน ความน่าเชื่อถือ และระดับการบูรณาการที่เพิ่มขึ้น
อย่างไรก็ตาม เมื่อออกแบบบอร์ด ต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเกี่ยวกับกระบวนการแกะสลัก ยอมรับได้เฉพาะโครงสร้างตัวนำที่กว้างขึ้นเท่านั้น

พรีเพก – วัสดุกันกระแทกฉนวนที่ใช้สำหรับติดชั้น MPP ทำจากไฟเบอร์กลาสที่ชุบด้วยเทอร์โมเซตติงอีพอกซีหรือเรซินอื่นๆ ที่ผ่านการโพลีเมอร์ไรซ์

สอฟ (พรีเพกที่มีความหนืดต่ำ พรีเพกไหลต่ำ) - วัสดุกาวที่มีการควบคุมการไหลซึ่งใช้ในการผลิต GZhP มีการยึดเกาะทั้งไฟเบอร์กลาสและโพลีอิไมด์

การเชื่อมต่อทอง - พื้นผิว PCB ทองบอนด์เป็นคำเรียกรวมสำหรับพื้นผิวที่สามารถยึดติดได้ ซึ่งมักจะเป็นพื้นผิวสีทอง สำหรับการเชื่อมต่อ มีการใช้สิ่งต่อไปนี้: การชุบทองแบบแช่บนชั้นย่อยนิกเกิล (ENIG) สำหรับการเชื่อมต่อ สายอลูมิเนียม(Al) ทองคำอ่อนชุบด้วยไฟฟ้าสำหรับการเชื่อมลวดทอง (Au) และ ENEPIG (การปิดทองแบบจุ่มนิกเกิล-แพลเลเดียม) ซึ่งเหมาะสำหรับการติดทั้งสองวิธี
ความหนาของชั้นทองสำหรับการปิดทองด้วยสารเคมี (แบบจุ่ม) คือประมาณ 0.3-0.6µm สำหรับการปิดทองด้วยไฟฟ้า (แบบอ่อน) ประมาณ 1.0-2.0µm และทองคำประมาณ 0.05-0.1µm บวกกับแพลเลเดียม 0.05-0.15µm สำหรับ ENEPIG ชั้นทองจะขึ้นอยู่กับนิกเกิลประมาณ 3.0-6.0µm

ลามิเนตไฟเบอร์กลาสฟอยล์ – ชั้นไฟเบอร์กลาสที่ถูกบีบอัดซึ่งชุบด้วยอีพอกซีฟีนอลหรืออีพอกซีเรซิน เมื่อเปรียบเทียบกับ getinax มีคุณสมบัติทางกลและทางไฟฟ้าที่ดีกว่า ทนความร้อนได้สูงกว่า และดูดซับความชื้นได้น้อยกว่า

วัสดุเทคโนโลยี (วัสดุสิ้นเปลือง) สำหรับการผลิต PP – สารต้านทานแสง, สีสกรีนพิเศษ, หน้ากากป้องกัน, อิเล็กโทรไลต์ชุบทองแดง, การกัดกรด ฯลฯ

วัสดุฐานและพรีเพกเสริมความแข็งแกร่ง – วัสดุแก้วไม่ทอที่พัฒนาขึ้นโดยเฉพาะสำหรับเทคโนโลยีเลเซอร์ด้วยรูปทรงของเส้นใยที่กำหนดและการกระจายของเส้นใยที่กำหนด (ด้านแบนในทิศทางแกน Z) วัสดุอินทรีย์ที่มีการจัดเรียงเส้นใยแบบไม่เน้น (อะรามิด) พรีเพกสำหรับเทคโนโลยีเลเซอร์ , โครงสร้างที่ได้มาตรฐานโดยใช้ผ้าใยแก้ว เป็นต้น

ฟอยล์ไดอิเล็กทริก – ประกอบด้วยไฟเบอร์กลาสที่ทำจากเส้นด้าย เรซินที่ใช้ในการชุบไฟเบอร์กลาส ฟอยล์ที่ใช้เป็นการเคลือบโลหะสำหรับวัสดุฟอยล์

โพลีอิไมด์แบบฟอยล์และไม่ใช่ฟอยล์ – ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญซึ่งทำงานที่ อุณหภูมิสูงสำหรับการผลิตแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น GPC แผงวงจรพิมพ์แบบแข็ง รวมถึงแผงวงจรพิมพ์หลายชั้น เทปพาหะวงจรรวม และวงจรรวมไฮบริดขนาดใหญ่ที่มีพินสูงถึง 1,000 พิน

ฟอยล์ทองแดงด้วยไฟฟ้า – ราคาไม่แพง; ใช้ในการผลิต GPC ที่มีรูปแบบตัวนำความหนาแน่นสูง มีความละเอียดสูงกว่าเมื่อแกะสลักทองแดงจากช่องว่างเมื่อเทียบกับคาทาน่า

ซีอีเอ็ม 1 เป็นวัสดุฐานสำหรับแผงวงจรพิมพ์ที่ทำจากกระดาษหลายชั้น CEM 1 มีแกนกระดาษเคลือบด้วยอีพอกซีเรซินและชั้นนอกเป็นไฟเบอร์กลาส เนื่องจากฐานกระดาษ วัสดุนี้ไม่เหมาะสำหรับการชุบทะลุรู ข้อมูลจำเพาะของวัสดุมีอยู่ในเอกสาร IPC-4101

IMDS – ระบบข้อมูลวัสดุระหว่างประเทศ - IMDS (www.mdsystem.com) ได้รับการพัฒนาโดยผู้ผลิตรถยนต์เพื่อรวบรวมองค์ประกอบของวัสดุที่ใช้ในรถยนต์ ชิ้นส่วน อุปกรณ์ และระบบเพื่อระบุส่วนประกอบวัสดุแต่ละอย่างของยานพาหนะแต่ละคันหรือกลุ่มย่อย (เช่น เครื่องยนต์)
นับตั้งแต่มีผลบังคับใช้ของคำสั่ง ELV (06/21/2003) ซัพพลายเออร์ด้านยานยนต์จำเป็นต้องให้ข้อมูลเกี่ยวกับส่วนผสมของผลิตภัณฑ์ของตนโดยเป็นส่วนหนึ่งของ IMDS เพื่อกำหนดอัตราการคืนสภาพที่มีอยู่
ต้องลงทะเบียนใน IMDS:
แผงวงจรพิมพ์
PCB ที่ติดตั้ง
ส่วนประกอบ
ZVEI และอุตสาหกรรมยานยนต์ได้ลงนามในเอกสาร Assembly Material Data – Cooperation on Material Data Declaration:
แผนกส่วนประกอบและระบบอิเล็กทรอนิกส์ และแผนกแผงวงจรพิมพ์และระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ ZVEI - สมาคมผู้ผลิตอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้าแห่งเยอรมนี ได้พัฒนาแนวคิดที่มีประสิทธิภาพสำหรับการประกาศข้อมูลวัสดุสำหรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์และแผงวงจรพิมพ์ ควรได้รับข้อมูลเกี่ยวกับวัสดุโดยการสร้างกลุ่มผลิตภัณฑ์ข้ามองค์กรและค่ามาตรฐาน ตารางข้อมูลวัสดุเหล่านี้เรียกว่าข้อกำหนด "ร่ม" ช่วยให้การประกาศง่ายขึ้นอย่างมากโดยไม่สูญเสียความแม่นยำอย่างเห็นได้ชัด แนวคิดนี้ถูกนำไปใช้อย่างประสบความสำเร็จในอุตสาหกรรมยานยนต์มาตั้งแต่ปี 2547
ในการใช้ข้อกำหนดของ Umbrella กับระบบ IMDS นั้น IMDS ได้ออก Guideline 019, แผงวงจรพิมพ์ แนวทางเหล่านี้อธิบายวิธีการป้อนเนื้อหาวัสดุของแผงวงจรพิมพ์ที่ประกอบ
ตัดตอนมาจากรายการที่ 5: กฎมาตรฐานและแนวปฏิบัติสำหรับ E/E (ส่วนประกอบ PCB) จากคำแนะนำ IMDS 019: “ข้อมูลส่วนประกอบ PCB ใน IMDS, Umbrella Spec, IPC1752 หรือรูปแบบที่คล้ายกันจะได้รับการยอมรับหากตกลงกันระหว่างคู่ค้าทางธุรกิจ”
ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับ IMDS ที่พัฒนาโดย ZVEI ร่วมกับผู้ผลิต PCB
โปรแกรมไดนามิกทำให้การนับสารที่มีอยู่ในแผงวงจรพิมพ์ทุกขนาดเป็นเรื่องง่าย สามารถเลือกพื้นผิวและจำนวนชั้นได้อย่างอิสระ เทคโนโลยีมาตรฐานจะถูกจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล

เป็นไปตามมาตรฐาน RoHS - คำสั่งห้ามใช้สารอันตราย บทบัญญัติของกฎหมายสหภาพยุโรปนี้ระบุไว้ว่า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไม่มีสารตะกั่วหรือสารอันตรายอื่นๆ สำหรับแผงวงจรพิมพ์ การปฏิบัติตาม RoHS จะถูกควบคุมโดยองค์ประกอบสองส่วน ได้แก่ วัสดุฐานและพื้นผิว

แผงวงจรพิมพ์

แผงวงจรพิมพ์ที่มีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ติดตั้งอยู่

แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นพร้อมชิ้นส่วนติดตั้งตามปริมาตรและพื้นผิว

การเขียนแบบบอร์ดด้วยโปรแกรม CAD และบอร์ดสำเร็จรูป

อุปกรณ์

นอกจากนี้พื้นฐานของแผงวงจรพิมพ์อาจเป็นฐานโลหะที่เคลือบด้วยอิเล็กทริก (เช่นอลูมิเนียมอโนไดซ์ของรางที่ทาที่ด้านบนของอิเล็กทริก แผงวงจรพิมพ์ดังกล่าวใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังเพื่อการนำความร้อนออกจากชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อย่างมีประสิทธิภาพ ในกรณีนี้ฐานโลหะของบอร์ดจะติดกับหม้อน้ำ

วัสดุที่ใช้สำหรับแผงวงจรพิมพ์ที่ทำงานในช่วงไมโครเวฟและที่อุณหภูมิสูงถึง 260 °C ได้แก่ ฟลูออโรพลาสติก เสริมไฟเบอร์กลาส (เช่น FAF-4D) และเซรามิก

• GOST 2.123-93 ระบบเดียวเอกสารการออกแบบ ความสมบูรณ์ของเอกสารการออกแบบสำหรับแผงวงจรพิมพ์ในการออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย
• GOST 2.417-91 ระบบเอกสารการออกแบบแบบครบวงจร แผงวงจรพิมพ์. กฎสำหรับการดำเนินการวาดภาพ

มาตรฐาน PCB อื่นๆ:

• GOST R 53386-2009 แผงวงจรพิมพ์ ข้อกำหนดและคำจำกัดความ
• GOST R 53429-2009 แผงวงจรพิมพ์ พารามิเตอร์การออกแบบพื้นฐาน GOST นี้ระบุคลาสความแม่นยำของแผงวงจรพิมพ์และพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตที่เกี่ยวข้อง

กระบวนการทั่วไป

พิจารณากระบวนการทั่วไปในการพัฒนาบอร์ดจากการออกแบบพื้นฐานสำเร็จรูป แผนภาพไฟฟ้า:

• การแปลแผนภาพวงจรเป็นฐานข้อมูล CAD สำหรับโครงร่าง PCB โดยทั่วไปจะใช้แบบร่างของแต่ละส่วนประกอบ ตำแหน่งและวัตถุประสงค์ของพิน ฯลฯ ล่วงหน้า
• ตรวจสอบกับผู้ผลิตแผงวงจรพิมพ์ในอนาคตเกี่ยวกับความสามารถทางเทคโนโลยี (วัสดุที่มีอยู่ จำนวนชั้น ระดับความแม่นยำ เส้นผ่านศูนย์กลางรูที่อนุญาต ความเป็นไปได้ในการเคลือบ ฯลฯ)
• การกำหนดการออกแบบแผงวงจรพิมพ์ (ขนาด, จุดยึด, ความสูงที่อนุญาตของส่วนประกอบ)
  • การวาดขนาด (ขอบ) ของบอร์ด ช่องเจาะ และรู พื้นที่ที่ห้ามวางส่วนประกอบ
  • ตำแหน่งของชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้าง: ขั้วต่อ ไฟแสดง ปุ่ม ฯลฯ
  • การเลือกวัสดุแผ่นกระดาน จำนวนชั้นเคลือบโลหะ ความหนาของวัสดุ และความหนาของฟอยล์ (ที่นิยมใช้กันมากที่สุดคือไฟเบอร์กลาสหนา 1.5 มม. และฟอยล์หนา 18 หรือ 35 ไมครอน)
• ดำเนินการจัดวางส่วนประกอบแบบอัตโนมัติหรือแบบแมนนวล โดยปกติแล้วพวกเขาจะพยายามวางส่วนประกอบไว้ที่ด้านหนึ่งของบอร์ด เนื่องจากการติดตั้งชิ้นส่วนทั้งสองด้านจะมีราคาแพงกว่าในการผลิตอย่างเห็นได้ชัด
• เปิดตัวติดตาม หากผลลัพธ์ไม่เป็นที่น่าพอใจ ส่วนประกอบต่างๆ จะถูกเปลี่ยนตำแหน่ง สองขั้นตอนนี้มักดำเนินการหลายสิบหรือหลายร้อยครั้งติดต่อกัน ในบางกรณี การติดตาม PCB (การกำหนดเส้นทาง แทร็ค) ผลิตด้วยมือทั้งหมดหรือบางส่วน
• ตรวจสอบข้อผิดพลาดของบอร์ด ( DRC ตรวจสอบกฎการออกแบบ): การตรวจสอบช่องว่าง การลัดวงจร ส่วนประกอบที่ทับซ้อนกัน ฯลฯ
• ส่งออกไฟล์เป็นรูปแบบที่ผู้ผลิต PCB ยอมรับ เช่น Gerber
• การเตรียมบันทึกประกอบซึ่งตามกฎแล้วระบุถึงประเภทของวัสดุฟอยล์ เส้นผ่านศูนย์กลางการเจาะของรูทุกประเภท ประเภทของจุดผ่าน (ปิดด้วยวานิชหรือเปิด กระป๋อง) พื้นที่เคลือบกัลวานิกและประเภทของพวกมัน สีหน้ากากประสาน ความจำเป็นในการทำเครื่องหมาย วิธีการแยกบอร์ด (การกัดหรือการเขียน) ฯลฯ

การผลิต

PP สามารถผลิตได้โดยใช้วิธีการบวกหรือลบ ในวิธีการเติมแต่ง รูปแบบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจะเกิดขึ้นบนวัสดุที่ไม่เป็นฟอยล์โดยการชุบทองแดงด้วยสารเคมีผ่านหน้ากากป้องกันที่นำไปใช้กับวัสดุก่อนหน้านี้ ในวิธีการลบ จะมีรูปแบบการนำไฟฟ้าเกิดขึ้นบนวัสดุฟอยล์โดยการเอาส่วนที่ไม่จำเป็นของฟอยล์ออก ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ จะใช้วิธีลบเท่านั้น

กระบวนการทั้งหมดในการผลิตแผงวงจรพิมพ์สามารถแบ่งออกเป็นสี่ขั้นตอน:

• การผลิตช่องว่าง (วัสดุฟอยล์)
• การประมวลผลชิ้นงานเพื่อให้ได้ลักษณะทางไฟฟ้าและทางกลที่ต้องการ
• การติดตั้งส่วนประกอบ
• การทดสอบ

บ่อยครั้งที่การผลิตแผงวงจรพิมพ์หมายถึงการประมวลผลชิ้นงานเท่านั้น (วัสดุฟอยล์) กระบวนการทั่วไปในการประมวลผลวัสดุฟอยล์ประกอบด้วยหลายขั้นตอน: การเจาะจุดผ่าน, การได้รูปแบบตัวนำโดยการเอาฟอยล์ทองแดงส่วนเกินออก, การชุบรู, การลงเคลือบป้องกันและการยึดติด และการติดเครื่องหมาย สำหรับแผงวงจรพิมพ์หลายชั้น จะมีการกดแผ่นสุดท้ายจากช่องว่างหลายๆ ช่อง

การผลิตวัสดุฟอยล์

วัสดุฟอยล์เป็นแผ่นอิเล็กทริกแบนๆ โดยมีฟอยล์ทองแดงติดกาวอยู่ ตามกฎแล้วไฟเบอร์กลาสจะถูกใช้เป็นอิเล็กทริก ในอุปกรณ์เก่าหรือราคาถูกมาก textolite จะใช้บนผ้าหรือกระดาษ บางครั้งเรียกว่า getinax อุปกรณ์ไมโครเวฟใช้โพลีเมอร์ที่มีฟลูออรีน (ฟลูออโรพลาสติก) ความหนาของอิเล็กทริกถูกกำหนดโดยความแข็งแรงทางกลและทางไฟฟ้าที่ต้องการ ความหนาที่พบบ่อยที่สุดคือ 1.5 มม.

แผ่นฟอยล์ทองแดงติดกันอย่างต่อเนื่องบนอิเล็กทริกที่ด้านใดด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้าน ความหนาของฟอยล์ถูกกำหนดโดยกระแสที่ออกแบบบอร์ด ฟอยล์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมีความหนา 18 และ 35 ไมครอน ค่าเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความหนาทองแดงมาตรฐานในวัสดุนำเข้า ซึ่งความหนาของชั้นฟอยล์ทองแดงคำนวณเป็นออนซ์ (ออนซ์) ต่อตารางฟุต 18 ไมครอนเท่ากับ 1 ออนซ์ และ 35 ไมครอนเท่ากับ 1 ออนซ์

PCB อลูมิเนียม

กลุ่มวัสดุที่แยกจากกันประกอบด้วยแผงวงจรพิมพ์โลหะอลูมิเนียม พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม

กลุ่มแรกคือสารละลายในรูปแบบของแผ่นอลูมิเนียมที่มีพื้นผิวออกซิไดซ์คุณภาพสูงซึ่งติดกาวฟอยล์ทองแดง บอร์ดดังกล่าวไม่สามารถเจาะได้ดังนั้นจึงมักทำเพียงด้านเดียวเท่านั้น การประมวลผลวัสดุฟอยล์ดังกล่าวดำเนินการโดยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ทางเคมีแบบดั้งเดิม

กลุ่มที่สองเกี่ยวข้องกับการสร้างรูปแบบสื่อกระแสไฟฟ้าโดยตรงในฐานอะลูมิเนียม เพื่อจุดประสงค์นี้ แผ่นอะลูมิเนียมจะถูกออกซิไดซ์ไม่เพียงแต่บนพื้นผิวเท่านั้น แต่ยังตลอดทั้งความลึกทั้งหมดของฐานตามรูปแบบของพื้นที่นำไฟฟ้าที่ระบุโดยโฟโตมาสก์

การประมวลผลชิ้นงาน

รับทำลวดลายลวด

ในการผลิตแผงวงจร จะใช้วิธีการทางเคมี อิเล็กโทรไลต์ หรือเครื่องกลเพื่อสร้างรูปแบบการนำไฟฟ้าที่ต้องการ รวมถึงการผสมผสานกัน

วิธีการทางเคมี

วิธีการทางเคมีสำหรับการผลิตแผงวงจรพิมพ์จากวัสดุฟอยล์สำเร็จรูปประกอบด้วยสองขั้นตอนหลัก: การทาชั้นป้องกันบนฟอยล์และการแกะสลักบริเวณที่ไม่มีการป้องกันโดยใช้วิธีทางเคมี

ในอุตสาหกรรม ชั้นป้องกันจะถูกใช้โดยโฟโตลิโทกราฟีโดยใช้โฟโตรีซิสต์ที่ไวต่อรังสีอัลตราไวโอเลต โฟโตมาสก์ และแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลต ฟอยล์ทองแดงถูกเคลือบด้วยโฟโตรีซิสต์อย่างสมบูรณ์ หลังจากนั้นรูปแบบของรอยทางจากโฟโตมาสก์จะถูกถ่ายโอนไปยังโฟโตรีซิสต์โดยการส่องสว่าง โฟโตรีซิสต์ที่ถูกเปิดออกจะถูกชะล้างออกไป เผยให้เห็นฟอยล์ทองแดงสำหรับการแกะสลัก; โฟโตรีซิสต์ที่ยังไม่ได้สัมผัสถูกยึดไว้บนฟอยล์ เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการกัดเซาะ

ตัวต้านทานแสงอาจเป็นของเหลวหรือฟิล์มก็ได้ โฟโตรีซีสต์เหลวถูกนำไปใช้ในสภาวะทางอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความไวต่อการไม่ปฏิบัติตามเทคโนโลยีการใช้งาน ฟิล์มไวแสงเป็นที่นิยมสำหรับแผงวงจรทำมือ แต่มีราคาแพงกว่า โฟโตมาสก์เป็นวัสดุโปร่งใสด้วยรังสี UV โดยมีลายแทร็กพิมพ์อยู่ หลังจากการสัมผัสสารไวแสง จะได้รับการพัฒนาและแก้ไขเช่นเดียวกับในกระบวนการโฟโตเคมีทั่วไป

ในสภาพมือสมัครเล่น สามารถทาชั้นป้องกันในรูปแบบของวานิชหรือสีได้ด้วยการซิลค์สกรีนหรือด้วยตนเอง ในการสร้างหน้ากากแกะสลักบนกระดาษฟอยล์ นักวิทยุสมัครเล่นจะใช้การถ่ายโอนผงหมึกจากภาพที่พิมพ์บนเครื่องพิมพ์เลเซอร์ (“เทคโนโลยีเหล็กด้วยเลเซอร์”)

การกัดด้วยฟอยล์หมายถึงกระบวนการทางเคมีในการเปลี่ยนทองแดงให้เป็นสารประกอบที่ละลายน้ำได้ ฟอยล์ที่ไม่มีการป้องกันมักถูกแกะสลักในสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์หรือในสารละลายของสารเคมีอื่นๆ เช่น คอปเปอร์ซัลเฟต, แอมโมเนียมเพอร์ซัลเฟต, แอมโมเนียคอปเปอร์คลอไรด์, แอมโมเนียคอปเปอร์ซัลเฟต, มีคลอไรท์เป็นส่วนประกอบหลัก, มีโครเมียมแอนไฮไดรด์เป็นส่วนประกอบหลัก เมื่อใช้เฟอร์ริกคลอไรด์ กระบวนการกัดกระดานจะดำเนินการดังนี้: FeCl 3 +Cu → FeCl 2 +CuCl ความเข้มข้นของสารละลายโดยทั่วไปคือ 400 กรัม/ลิตร อุณหภูมิสูงถึง 35°C เมื่อใช้แอมโมเนียมเพอร์ซัลเฟต กระบวนการกัดกระดานจะดำเนินการดังนี้: (NH 4) 2 S 2 O 8 +Cu → (NH 4) 2 SO 4 +CuSO 4

หลังจากการแกะสลัก รูปแบบการป้องกันจะถูกชะล้างออกจากฟอยล์

วิธีการทางกล

วิธีการผลิตเชิงกลเกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องกัดและเครื่องแกะสลักหรือเครื่องมืออื่น ๆ เพื่อขจัดชั้นฟอยล์ออกจากพื้นที่ที่กำหนดด้วยเครื่องจักร

การแกะสลักด้วยเลเซอร์

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ การแกะสลักด้วยเลเซอร์บนแผงวงจรพิมพ์ยังไม่แพร่หลาย เนื่องจากคุณสมบัติการสะท้อนแสงที่ดีของทองแดงที่ความยาวคลื่นของเลเซอร์ CO ก๊าซกำลังสูงทั่วไป เนื่องจากความก้าวหน้าในด้านเทคโนโลยีเลเซอร์ การติดตั้งต้นแบบทางอุตสาหกรรมที่ใช้เลเซอร์จึงเริ่มปรากฏให้เห็นแล้ว

การทำให้เป็นโลหะของรู

สามารถเจาะ Via และรูยึดโดยใช้กลไก (ในวัสดุเนื้ออ่อน เช่น Getinax) หรือด้วยเลเซอร์ (Vias บางมาก) การทำให้รูเป็นโลหะมักทำในทางเคมีหรือทางกล

การทำให้รูเป็นโลหะเชิงกลนั้นดำเนินการด้วยหมุดย้ำพิเศษลวดบัดกรีหรือโดยการเติมรูด้วยกาวนำไฟฟ้า วิธีการทางกลมีราคาแพงในการผลิต ดังนั้นจึงมีการใช้งานน้อยมาก โดยทั่วไปในโซลูชันแบบชิ้นเดียวที่เชื่อถือได้สูง อุปกรณ์กระแสสูงพิเศษ หรือเงื่อนไขของวิทยุสมัครเล่น

ในระหว่างกระบวนการเคลือบโลหะด้วยสารเคมี รูจะถูกเจาะรูในกระดาษฟอยล์ก่อน จากนั้นจึงทำให้เป็นโลหะ จากนั้นจึงแกะสลักฟอยล์เพื่อให้ได้รูปแบบการพิมพ์ การเคลือบโลหะด้วยสารเคมีของรูเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนหลายขั้นตอนซึ่งไวต่อคุณภาพของรีเอเจนต์และการยึดติดกับเทคโนโลยี ดังนั้นจึงไม่ได้ใช้จริงในสภาพวิทยุสมัครเล่น ย่อประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

• การใช้ผนังรูของสารตั้งต้นที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้ากับอิเล็กทริก วัสดุพิมพ์นี้บางและเปราะบางมาก ใช้โดยการสะสมโลหะทางเคมีจากสารประกอบที่ไม่เสถียร เช่น แพลเลเดียมคลอไรด์
• การสะสมด้วยไฟฟ้าหรือทางเคมีของทองแดงจะดำเนินการบนฐานผลลัพธ์
• เมื่อสิ้นสุดรอบการผลิต จะใช้การชุบดีบุกแบบร้อนเพื่อปกป้องทองแดงที่เกาะตัวค่อนข้างหลวม หรือป้องกันรูด้วยสารเคลือบเงา (หน้ากากประสาน) จุดแวะที่ไม่ถูกควบคุมคุณภาพต่ำเป็นหนึ่งในสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวทางอิเล็กทรอนิกส์

การกดบอร์ดหลายชั้น

บอร์ดหลายชั้น (ที่มีการเคลือบโลหะมากกว่า 2 ชั้น) ประกอบขึ้นจากกองแผงวงจรพิมพ์สองชั้นหรือชั้นเดียวบาง ๆ ที่ผลิตในวิธีดั้งเดิม (ยกเว้นชั้นนอกของบรรจุภัณฑ์ - ยังคงเหลือฟอยล์ไว้เหมือนเดิม ). พวกมันประกอบกันเป็น “แซนวิช” ที่มีปะเก็นพิเศษ (พรีเพก) ถัดไป การกดจะดำเนินการในเตาอบ การเจาะ และการทำให้จุดแวะเป็นโลหะ สุดท้ายฟอยล์ของชั้นนอกจะถูกแกะสลัก

สามารถทำการเจาะรูในบอร์ดดังกล่าวก่อนกดได้ หากทำรูก่อนกดก็เป็นไปได้ที่จะได้บอร์ดที่เรียกว่ารูตาบอด (เมื่อมีรูในแซนวิชเพียงชั้นเดียว) ซึ่งช่วยให้สามารถกระชับเลย์เอาต์ได้

การเคลือบผิว

สารเคลือบที่เป็นไปได้ ได้แก่ :

• สารเคลือบวานิชป้องกันและตกแต่ง (“หน้ากากบัดกรี”) มักมีสีเขียวลักษณะเฉพาะ
• การทำให้ติด ปกป้องพื้นผิวทองแดง เพิ่มความหนาของตัวนำ และอำนวยความสะดวกในการติดตั้งส่วนประกอบ โดยทั่วไปจะดำเนินการโดยการแช่ในอ่างบัดกรีหรือคลื่นของการบัดกรี
• การชุบฟอยล์ด้วยไฟฟ้าด้วยโลหะเฉื่อย (การชุบทอง การชุบแข็ง) และการเคลือบเงาที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติการสัมผัสของตัวเชื่อมต่อและแป้นพิมพ์เมมเบรน
• วัสดุตกแต่งและข้อมูล (การติดฉลาก) มักใช้โดยใช้การพิมพ์ซิลค์สกรีน บ่อยครั้ง - อิงค์เจ็ทหรือเลเซอร์

การบูรณะทางกล

บอร์ดหลายแผ่นมักถูกวางบนชิ้นงานแผ่นเดียว พวกเขาผ่านกระบวนการทั้งหมดในการประมวลผลแผ่นฟอยล์เปล่าเป็นแผ่นเดียวและเตรียมแยกเฉพาะในตอนท้ายเท่านั้น หากบอร์ดเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ร่องที่ไม่ผ่านจะถูกบด ซึ่งจะช่วยให้บอร์ดแตกหักได้ในภายหลัง (เขียนจากภาษาอังกฤษ) อาลักษณ์เพื่อเกา) หากบอร์ดมีรูปร่างที่ซับซ้อนให้ทำการกัดโดยปล่อยให้สะพานแคบ ๆ เพื่อไม่ให้บอร์ดพัง สำหรับบอร์ดที่ไม่มีการเคลือบโลหะ บางครั้งจะมีการเจาะรูจำนวนหนึ่งที่มีระยะพิทช์เล็กๆ แทนการกัด การเจาะรูยึด (ที่ไม่ใช่โลหะ) ก็เกิดขึ้นในขั้นตอนนี้เช่นกัน

ดูเพิ่มเติม: GOST 23665-79 แผงวงจรพิมพ์ การประมวลผลรูปร่าง ข้อกำหนดสำหรับกระบวนการทางเทคโนโลยีมาตรฐาน

ตามกระบวนการทางเทคนิคมาตรฐาน การแยกบอร์ดออกจากชิ้นงานจะเกิดขึ้นหลังจากติดตั้งส่วนประกอบแล้ว

การติดตั้งส่วนประกอบ

การบัดกรีเป็นวิธีการหลักในการประกอบส่วนประกอบบนแผงวงจรพิมพ์ การบัดกรีสามารถทำได้ด้วยตนเองด้วยหัวแร้งหรือใช้เทคโนโลยีเฉพาะที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษ

การบัดกรีด้วยคลื่น

วิธีการหลักในการบัดกรีแบบกลุ่มอัตโนมัติสำหรับส่วนประกอบตะกั่ว การใช้ตัวกระตุ้นเชิงกลจะทำให้เกิดคลื่นบัดกรีหลอมเหลวยาวขึ้น กระดานถูกส่งผ่านคลื่นจนคลื่นแทบจะไม่แตะพื้นผิวด้านล่างของกระดาน ในกรณีนี้ สายของส่วนประกอบสายตะกั่วที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้าจะถูกคลื่นทำให้เปียกและบัดกรีเข้ากับบอร์ด ฟลักซ์ถูกนำไปใช้กับบอร์ดโดยใช้แสตมป์ฟองน้ำ

การบัดกรีในเตาอบ

วิธีการหลักในการบัดกรีกลุ่มส่วนประกอบระนาบ วางบัดกรีแบบพิเศษ (ผงประสานในฟลักซ์ที่มีลักษณะคล้ายแป้ง) ถูกนำไปใช้กับแผ่นสัมผัสของแผงวงจรพิมพ์ผ่านลายฉลุ จากนั้นจึงติดตั้งส่วนประกอบระนาบ จากนั้นบอร์ดที่ติดตั้งส่วนประกอบต่างๆ จะถูกป้อนเข้าไปในเตาอบแบบพิเศษที่ซึ่งฟลักซ์การบัดกรีถูกเปิดใช้งาน และผงบัดกรีจะละลาย และทำการบัดกรีส่วนประกอบ

หากทำการติดตั้งส่วนประกอบดังกล่าวทั้งสองด้าน บอร์ดจะต้องผ่านขั้นตอนนี้สองครั้ง - แยกกันสำหรับการติดตั้งแต่ละด้าน ส่วนประกอบระนาบที่มีน้ำหนักมากจะถูกติดตั้งบนเม็ดกาวเพื่อป้องกันไม่ให้หลุดออกจากกระดานกลับหัวในระหว่างการบัดกรีครั้งที่สอง ส่วนประกอบที่มีน้ำหนักเบาจะถูกยึดไว้บนกระดานโดยแรงตึงผิวของการบัดกรี

หลังจากการบัดกรี บอร์ดจะได้รับการบำบัดด้วยตัวทำละลายเพื่อกำจัดฟลักซ์ที่ตกค้างและสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ หรือเมื่อใช้บัดกรีแบบไม่ต้องทำความสะอาด บอร์ดจะพร้อมทันทีสำหรับสภาวะการทำงานบางอย่าง

การติดตั้งส่วนประกอบ

การติดตั้งส่วนประกอบสามารถทำได้ด้วยตนเองหรือใช้ตัวติดตั้งอัตโนมัติแบบพิเศษ การติดตั้งอัตโนมัติลดโอกาสที่จะเกิดข้อผิดพลาดและเร่งกระบวนการให้เร็วขึ้นอย่างมาก ( เครื่องสล็อตที่ดีที่สุดติดตั้งส่วนประกอบหลายรายการต่อวินาที)

เคลือบให้เสร็จ

หลังจากการบัดกรี แผงวงจรพิมพ์โดยที่ส่วนประกอบต่างๆ จะถูกเคลือบด้วยสารป้องกัน: สารกันน้ำ วาร์นิช วิธีการปกป้องหน้าสัมผัสที่เปิดอยู่

เทคโนโลยีที่คล้ายกัน

พื้นผิวชิปไฮบริดมีลักษณะคล้ายกับแผงวงจรพิมพ์เซรามิก แต่มักใช้กระบวนการทางเทคนิคที่แตกต่างกัน:

• การพิมพ์ซิลค์สกรีนของตัวนำด้วยเพสต์ที่เป็นโลหะตามด้วยการเผาเพสต์ในเตาอบ เทคโนโลยีนี้ช่วยให้สามารถเดินสายตัวนำหลายชั้นได้เนื่องจากความเป็นไปได้ของการใช้ชั้นฉนวนกับชั้นของตัวนำโดยใช้วิธีการพิมพ์ซิลค์สกรีนแบบเดียวกัน
• การสะสมโลหะผ่านลายฉลุ

แผงวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ (ตัวย่อภาษารัสเซีย - PP, อังกฤษ - PCB) เป็นแผงแผ่นที่บรรจุส่วนประกอบไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อถึงกัน แผงวงจรพิมพ์ถูกนำมาใช้เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ตั้งแต่กริ่งประตูธรรมดา วิทยุในครัวเรือน วิทยุในสตูดิโอ และลงท้ายด้วยเรดาร์ที่ซับซ้อน ระบบคอมพิวเตอร์- ในทางเทคโนโลยี การผลิตแผงวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์เกี่ยวข้องกับการสร้างการเชื่อมต่อกับวัสดุ "ฟิล์ม" ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า วัสดุดังกล่าวถูกนำไปใช้ (“พิมพ์”) บนแผ่นฉนวนซึ่งเรียกว่าวัสดุพิมพ์

แผงวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ถือเป็นจุดเริ่มต้นของการก่อตัวและพัฒนาระบบ การเชื่อมต่อไฟฟ้าพัฒนาขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 19

เดิมแถบโลหะ (แท่ง) ใช้สำหรับชิ้นส่วนไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่ติดตั้งบนฐานไม้

แถบโลหะค่อยๆ เปลี่ยนตัวนำด้วยสกรู เทอร์มินัลบล็อก- ฐานไม้ได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัยโดยให้ความสำคัญกับโลหะ

นี่คือลักษณะต้นแบบของการผลิต PP สมัยใหม่ โซลูชันการออกแบบที่คล้ายกันถูกนำมาใช้ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19

แนวทางปฏิบัติในการใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กกะทัดรัดจำเป็นต้องมีวิธีแก้ปัญหาเฉพาะตัวโดยพื้นฐาน ดังนั้นในปี 1925 Charles Ducasse (สหรัฐอเมริกา) คนหนึ่งจึงพบวิธีแก้ปัญหาดังกล่าว

วิศวกรชาวอเมริกันคนหนึ่งเสนอวิธีการจัดการเชื่อมต่อไฟฟ้าบนแผ่นฉนวนที่ไม่เหมือนใคร เขาใช้หมึกนำไฟฟ้าและลายฉลุถ่ายโอน แผนภาพลงบนจาน

ต่อมาในปี 1943 Paul Eisler ชาวอังกฤษยังได้จดสิทธิบัตรการประดิษฐ์วงจรนำไฟฟ้าบนฟอยล์ทองแดงอีกด้วย วิศวกรใช้แผ่นฉนวนเคลือบด้วยวัสดุฟอยล์

อย่างไรก็ตามการใช้งานเทคโนโลยี Eisler อย่างแข็งขันนั้นถูกสังเกตเฉพาะในช่วงปี 1950-60 เมื่อพวกเขาคิดค้นและเชี่ยวชาญการผลิตส่วนประกอบไมโครอิเล็กทรอนิกส์ - ทรานซิสเตอร์

เทคโนโลยีสำหรับการผลิตทะลุรูบนแผงวงจรพิมพ์หลายชั้นได้รับการจดสิทธิบัตรโดย Hazeltyne (USA) ในปีพ.ศ. 2504

ด้วยเหตุนี้ เนื่องจากความหนาแน่นของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่เพิ่มขึ้นและการจัดเรียงสายเชื่อมต่อที่ใกล้ชิด ทำให้การออกแบบแผงวงจรพิมพ์ยุคใหม่ได้เปิดขึ้น

แผงวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์--การผลิต

วิสัยทัศน์ทั่วไปของกระบวนการ: ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แต่ละชิ้นจะถูกกระจายไปทั่วพื้นที่ของวัสดุพิมพ์ที่เป็นฉนวน จากนั้นส่วนประกอบที่ติดตั้งจะเชื่อมต่อโดยการบัดกรีเข้ากับวงจรวงจร

สิ่งที่เรียกว่า "นิ้ว" (หมุด) ของหน้าสัมผัสนั้นตั้งอยู่บริเวณสุดขั้วของวัสดุพิมพ์และทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมต่อของระบบ

ต้นแบบผลิตภัณฑ์สมัยใหม่ในศตวรรษที่ 19 การเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีอย่างมากนั้นชัดเจน อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่ตัวเลือกที่ทันสมัยที่สุดจากช่วงการผลิตปัจจุบัน

ผ่านการสัมผัส "นิ้ว" จะมีการสื่อสารกับแผงวงจรพิมพ์ส่วนต่อพ่วงหรือการเชื่อมต่อวงจรควบคุมภายนอก แผงวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ได้รับการออกแบบสำหรับการเดินสายวงจรที่รองรับฟังก์ชันเดียวหรือหลายฟังก์ชันพร้อมกัน

มีการผลิตแผงวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์สามประเภท:

1. ด้านเดียว
2. สองด้าน.
3. หลายชั้น

แผงวงจรพิมพ์ด้านเดียวมีลักษณะเฉพาะโดยการวางชิ้นส่วนไว้ด้านเดียวเท่านั้น หากชิ้นส่วนวงจรทั้งหมดไม่พอดีกับบอร์ดด้านเดียว จะใช้ตัวเลือกสองด้าน

วัสดุพื้นผิว

พื้นผิวที่ใช้ในแผงวงจรพิมพ์โดยทั่วไปมักทำจากไฟเบอร์กลาสผสมกับอีพอกซีเรซิน พื้นผิวถูกปิดด้วยฟอยล์ทองแดงด้านหนึ่งหรือสองด้าน

แผงวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำจากกระดาษฟีนอลเรซินและเคลือบด้วยฟิล์มทองแดงก็ถือว่ามีความคุ้มค่าในการผลิต ดังนั้นจึงมักใช้เพื่อจัดเตรียมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในครัวเรือนบ่อยกว่ารูปแบบอื่น ๆ

วัสดุแผงวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์: 1 - วัสดุอิเล็กทริก; 2 - ฝาครอบด้านบน; 3 - วัสดุของรูทะลุ; 4 — หน้ากากประสาน; 5 - วัสดุของรูปร่างวงแหวน

การเชื่อมต่อทำได้โดยการเคลือบหรือโดยการกัดพื้นผิวทองแดงของพื้นผิว รางทองแดงเคลือบด้วยส่วนประกอบของตะกั่วดีบุกเพื่อป้องกันการกัดกร่อน หมุดสัมผัสบนแผงวงจรพิมพ์เคลือบด้วยชั้นดีบุก นิกเกิล และทองคำในที่สุด

การดำเนินการรัดสายรัด

เจาะรูบนพื้นที่ทำงานของ PP: 1 - รูที่ไม่มีการเชื่อมต่อแบบสัมผัสระหว่างด้านข้าง (ชั้น) 2 - รูเคลือบสำหรับการเชื่อมต่อหน้าสัมผัส 3 - เปลือกทองแดงของรูเชื่อมต่อ

เทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิวเกี่ยวข้องกับการใช้กิ่งไม้แบบตรง (รูปตัว J) หรือแบบมุม (รูปตัว L) เนื่องจากการแยกส่วนดังกล่าว ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แต่ละชิ้นจึงเชื่อมต่อโดยตรงกับวงจรพิมพ์

ด้วยการใช้ส่วนผสมที่ซับซ้อน (กาว + ฟลักซ์ + บัดกรี) ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์จะถูกยึดไว้ที่จุดสัมผัสชั่วคราว การพักไว้จะดำเนินต่อไปจนกระทั่งแผงวงจรพิมพ์ถูกใส่เข้าไปในเตาอบ ที่นั่นบัดกรีจะละลายและเชื่อมต่อชิ้นส่วนวงจร

แม้จะมีความท้าทายในการจัดวางส่วนประกอบ แต่เทคโนโลยีการยึดบนพื้นผิวก็มีข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่ง

เทคนิคนี้ช่วยลดขั้นตอนการเจาะที่ใช้เวลานานและการใส่ปะเก็นประสาน ดังที่ใช้กันทั่วไปในวิธีการเจาะรูทะลุที่ล้าสมัย อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีทั้งสองยังคงถูกใช้งานอย่างต่อเนื่อง

การออกแบบ PCB อิเล็กทรอนิกส์

แผงวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์แต่ละชุด (ชุดบอร์ด) ได้รับการออกแบบมาเพื่อฟังก์ชันการทำงานที่เป็นเอกลักษณ์ นักออกแบบแผงวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์หันมาใช้ระบบการออกแบบและ "ซอฟต์แวร์" เฉพาะด้านเพื่อจัดวางวงจรบนแผงวงจรพิมพ์

โครงสร้างการเคลือบด้วยแสง: 1 - ฟิล์มพลาสติก; 2 — ด้านซ้อนทับ; 3 - ด้านที่ละเอียดอ่อนของแผงโฟโตรีซิสต์

ช่องว่างระหว่างรางนำไฟฟ้ามักจะวัดด้วยค่าไม่เกิน 1 มม. คำนวณตำแหน่งรูสำหรับตัวนำส่วนประกอบหรือจุดสัมผัส

ข้อมูลทั้งหมดนี้ได้รับการแปลเป็นรูปแบบซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ที่ควบคุม เครื่องเจาะ- เครื่องจักรอัตโนมัติสำหรับการผลิตแผงวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ได้รับการตั้งโปรแกรมในลักษณะเดียวกัน

เมื่อวางแผนภาพวงจรแล้ว ภาพเชิงลบของวงจร (มาสก์) จะถูกถ่ายโอนไปยังแผ่นพลาสติกโปร่งใส พื้นที่ของภาพเนกาทีฟที่ไม่รวมอยู่ในภาพวงจรจะถูกทำเครื่องหมายด้วยสีดำ และตัววงจรเองยังคงโปร่งใส

อุตสาหกรรมการผลิตแผงวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์

เทคโนโลยีการผลิตแผงวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ช่วยให้เกิดสภาวะการผลิตในสภาพแวดล้อมที่สะอาด บรรยากาศและวัตถุต่างๆ สถานที่ผลิตจะถูกควบคุมโดยอัตโนมัติสำหรับการปนเปื้อน

โครงสร้างของ PP ที่ยืดหยุ่น: 1, 8 - ฟิล์มโพลีอิไมด์; 2, 9 - ผูกพัน 1; 3 - ผูกพัน 2; 4 - เทมเพลต; 5 — ฟิล์มโพลีอิไมด์ฐาน; 6 - ฟิล์มกาว; 7 - เทมเพลต

บริษัทผู้ผลิตแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์หลายแห่งมีการผลิตที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว และในรูปแบบมาตรฐานการผลิตการพิมพ์สองหน้า กระดานอิเล็กทรอนิกส์ตามเนื้อผ้าเกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่อไปนี้:

การทำฐาน

1. ไฟเบอร์กลาสจะถูกนำและส่งผ่านโมดูลกระบวนการ
2. ชุบด้วยอีพอกซีเรซิน (แช่, พ่น)
3. ใยแก้วถูกรีดบนเครื่องตามความหนาที่ต้องการของพื้นผิว
4. อบแห้งวัสดุพิมพ์ในเตาอบแล้ววางบนแผงขนาดใหญ่
5. แผงถูกจัดเรียงเป็นชั้นๆ สลับกับฟอยล์ทองแดงและแผ่นรองเคลือบด้วยกาว

สุดท้าย วางซ้อนไว้ใต้เครื่องอัด โดยที่อุณหภูมิ 170°C และความดัน 700 กก./มม. 2 จะถูกกดเป็นเวลา 1-2 ชั่วโมง อีพอกซีเรซินฟอยล์ทองแดงจะแข็งตัวภายใต้แรงกดกับวัสดุพื้นผิว

การเจาะและการเจาะรู

1. มีการนำแผงรองรับหลายอันมาวางทับกันและยึดให้แน่น
2. สแต็คที่พับแล้วจะถูกวางในเครื่อง CNC โดยจะมีการเจาะรูตามรูปแบบแผนผัง
3. รูที่ทำขึ้นจะถูกกำจัดออกจากวัสดุส่วนเกิน
4. พื้นผิวด้านในของรูนำไฟฟ้าเคลือบด้วยทองแดง
5. รูที่ไม่นำไฟฟ้าจะถูกปล่อยทิ้งไว้โดยไม่เคลือบ

การเขียนแบบของแผงวงจรพิมพ์

วงจร PCB ตัวอย่างถูกสร้างขึ้นโดยใช้หลักการบวกหรือลบ ในกรณีของตัวเลือกสารเติมแต่ง พื้นผิวจะเคลือบด้วยทองแดงตามรูปแบบที่ต้องการ ในกรณีนี้ ชิ้นส่วนที่อยู่นอกโครงการยังคงไม่ได้ดำเนินการใดๆ

เทคโนโลยีในการพิมพ์การออกแบบวงจร: 1 - แผงโฟโตรีซิสต์; 2 — หน้ากากแผงวงจรพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ 3 - ด้านที่ละเอียดอ่อนของบอร์ด

กระบวนการลบจะครอบคลุมพื้นผิวโดยรวมของวัสดุพิมพ์เป็นหลัก จากนั้นแต่ละพื้นที่ที่ไม่รวมอยู่ในแผนภาพจะถูกแกะสลักหรือตัดออก

กระบวนการเสริมทำงานอย่างไร?

พื้นผิวฟอยล์ของวัสดุพิมพ์ถูกล้างไขมันไว้ล่วงหน้า แผงจะผ่านห้องสุญญากาศ เนื่องจากสุญญากาศ ชั้นของวัสดุโฟโตรีซิสเชิงบวกจึงถูกบีบอัดให้แน่นทั่วทั้งบริเวณฟอยล์

วัสดุเชิงบวกสำหรับตัวต้านทานแสงคือโพลีเมอร์ที่มีความสามารถในการละลายภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลต สภาวะสุญญากาศจะขจัดอากาศที่เหลืออยู่ระหว่างฟอยล์และโฟโตรีซิสต์

เทมเพลตวงจรวางอยู่ด้านบนของโฟโตรีซิสต์ หลังจากนั้นแผงจะถูกสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตที่รุนแรง เนื่องจากหน้ากากปล่อยให้พื้นที่ของวงจรโปร่งใส ตัวต้านทานแสงที่จุดเหล่านี้จึงได้รับรังสียูวีและละลายไป

จากนั้นจึงนำหน้ากากออกและผสมเกสรแผงด้วยสารละลายอัลคาไลน์ นักพัฒนาประเภทนี้จะช่วยละลายโฟโตรีซิสต์ที่ถูกฉายรังสีตามแนวขอบเขตของพื้นที่ของการออกแบบวงจร ดังนั้นฟอยล์ทองแดงจึงยังคงปรากฏอยู่บนพื้นผิวของวัสดุพิมพ์

จากนั้นแผงจะชุบสังกะสีด้วยทองแดง ฟอยล์ทองแดงทำหน้าที่เป็นแคโทดในระหว่างกระบวนการชุบสังกะสี พื้นที่สัมผัสถูกชุบสังกะสีให้มีความหนา 0.02-0.05 มม. พื้นที่ที่เหลืออยู่ใต้โฟโตรีซิสต์จะไม่ถูกสังกะสี

ร่องรอยของทองแดงจะถูกเคลือบเพิ่มเติมด้วยองค์ประกอบตะกั่วดีบุกหรือการเคลือบป้องกันอื่น ๆ การกระทำเหล่านี้จะป้องกันการเกิดออกซิเดชันของทองแดงและสร้างความต้านทานสำหรับการผลิตขั้นต่อไป

โฟโตรีซิสต์ที่ไม่จำเป็นจะถูกกำจัดออกจากซับสเตรตโดยใช้ตัวทำละลายที่เป็นกรด ฟอยล์ทองแดงระหว่างการออกแบบวงจรและการเคลือบถูกเปิดออก เนื่องจากทองแดงของวงจร PCB ได้รับการปกป้องโดยสารประกอบดีบุก-ตะกั่ว ตัวนำที่นี่จึงไม่ได้รับผลกระทบจากกรด

เทคนิคการผลิตแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทางอุตสาหกรรม