แผงวงจรแบบแข็งงอทำอย่างไร?

ในโพสต์บนบล็อกนี้ เราจะสำรวจกระบวนการผลิตแผงวงจรแบบแข็งเกร็ง และทำความเข้าใจวิธีการผลิตแผงวงจรเหล่านั้น

แผงวงจรแบบแข็งหรือที่เรียกว่าแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (PCB) ได้รับความนิยมในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เนื่องจากความสามารถในการรวมข้อดีของ PCB แบบแข็งและแบบยืดหยุ่นเข้าด้วยกันบอร์ดเหล่านี้นำเสนอโซลูชันเฉพาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความยืดหยุ่นและความทนทาน

เพื่อให้เข้าใจกระบวนการผลิตของแผงวงจรแบบแข็งเกร็ง เรามาพูดคุยกันก่อนว่าแผงวงจรเหล่านี้คืออะไรแผงวงจรแบบแข็งเกร็งประกอบด้วย PCB แบบยืดหยุ่นหลายชั้นและการเชื่อมต่อระหว่าง PCB แบบแข็ง การรวมกันนี้ช่วยให้มีความยืดหยุ่นที่จำเป็นโดยไม่ต้องเสียสละความสมบูรณ์ของโครงสร้างที่ได้รับจากแผงที่แข็งแรง บอร์ดเหล่านี้เหมาะสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย รวมถึงการบินและอวกาศ การแพทย์ และยานยนต์ สำหรับใช้ในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้ การปลูกถ่ายทางการแพทย์ และเซ็นเซอร์ยานยนต์

ตอนนี้ เรามาเจาะลึกกระบวนการผลิตแผงวงจรแบบแข็งเกร็ง กระบวนการผลิตบอร์ดเหล่านี้มีหลายขั้นตอน ตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบไปจนถึงการประกอบขั้นสุดท้าย นี่คือขั้นตอนสำคัญที่เกี่ยวข้อง:

1. การออกแบบ: ขั้นตอนการออกแบบเริ่มต้นด้วยการสร้างโครงร่างแผงวงจร โดยพิจารณาจากรูปทรง ขนาด และฟังก์ชันการทำงานที่ต้องการนักออกแบบใช้ซอฟต์แวร์พิเศษในการออกแบบแผงวงจรและกำหนดตำแหน่งของส่วนประกอบและเส้นทางของร่องรอย

2. การเลือกใช้วัสดุ: การเลือกวัสดุที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตบอร์ดแบบแข็งเกร็งโดยเกี่ยวข้องกับการเลือกพื้นผิวที่ยืดหยุ่น (เช่น โพลีอิไมด์) และวัสดุแข็ง (เช่น FR4) ที่สามารถทนต่อความเค้นเชิงกลและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ต้องการ

3. การผลิตซับสเตรตที่ยืดหยุ่น: พื้นผิวที่ยืดหยุ่นได้รับการผลิตในกระบวนการที่แยกจากกันก่อนที่จะรวมเข้ากับแผงวงจรแบบแข็งเกร็งซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้ชั้นสื่อกระแสไฟฟ้า (โดยปกติจะเป็นทองแดง) กับวัสดุที่เลือก จากนั้นแกะสลักเพื่อสร้างรูปแบบวงจร

4. การประดิษฐ์บอร์ดแบบแข็ง: ขอย้ำอีกครั้งว่าบอร์ดแบบแข็งได้รับการผลิตโดยใช้เทคนิคการผลิต PCB มาตรฐานซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการต่างๆ เช่น การเจาะรู การใช้ชั้นทองแดง และการแกะสลักเพื่อสร้างวงจรที่ต้องการ

5. การเคลือบ: หลังจากเตรียมกระดานยืดหยุ่นและกระดานแข็งแล้ว พวกเขาจะเคลือบเข้าด้วยกันโดยใช้กาวพิเศษกระบวนการเคลือบช่วยให้มั่นใจได้ถึงการยึดเกาะที่แข็งแกร่งระหว่างบอร์ดทั้งสองประเภท และช่วยให้มีความยืดหยุ่นในพื้นที่เฉพาะ

6. การถ่ายภาพรูปแบบวงจร: ใช้กระบวนการโฟโตลิโทกราฟีเพื่อถ่ายภาพรูปแบบวงจรของบอร์ดแบบยืดหยุ่นและบอร์ดแบบแข็งลงบนชั้นนอกสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนรูปแบบที่ต้องการไปยังฟิล์มไวแสงหรือชั้นต้านทาน

7. การแกะสลักและการชุบ: หลังจากถ่ายภาพรูปแบบวงจรแล้ว ทองแดงที่สัมผัสจะถูกแกะสลักออกไป ทิ้งร่องรอยวงจรที่จำเป็นไว้จากนั้นจึงทำการชุบด้วยไฟฟ้าเพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้กับรอยทองแดงและให้ค่าการนำไฟฟ้าที่จำเป็น

8. การเจาะและการกำหนดเส้นทาง: เจาะรูเข้าไปในแผงวงจรเพื่อติดตั้งส่วนประกอบและเชื่อมต่อโครงข่ายนอกจากนี้ ยังมีการกำหนดเส้นทางเพื่อสร้างการเชื่อมต่อที่จำเป็นระหว่างชั้นต่างๆ ของแผงวงจร

9. การประกอบส่วนประกอบ: หลังจากผลิตแผงวงจรแล้ว เทคโนโลยีการยึดพื้นผิวหรือเทคโนโลยีรูทะลุจะถูกนำมาใช้เพื่อติดตั้งตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ วงจรรวม และส่วนประกอบอื่นๆ บนแผงวงจรแบบแข็งเกร็ง

10. การทดสอบและตรวจสอบ: เมื่อส่วนประกอบถูกบัดกรีเข้ากับบอร์ดแล้ว ส่วนประกอบจะผ่านการทดสอบและตรวจสอบอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบเหล่านั้นทำงานได้และเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพซึ่งรวมถึงการทดสอบทางไฟฟ้า การตรวจสอบด้วยสายตา และการตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ

11. การประกอบขั้นสุดท้ายและบรรจุภัณฑ์: ขั้นตอนสุดท้ายคือการประกอบแผงวงจรแบบแข็งเข้ากับผลิตภัณฑ์หรืออุปกรณ์ที่ต้องการซึ่งอาจรวมถึงส่วนประกอบ ตัวเรือน และบรรจุภัณฑ์เพิ่มเติม

โดยสรุป

กระบวนการผลิตแผงวงจรแบบแข็งเกร็งเกี่ยวข้องกับขั้นตอนที่ซับซ้อนหลายขั้นตอนตั้งแต่การออกแบบไปจนถึงการประกอบขั้นสุดท้าย การผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของวัสดุที่ยืดหยุ่นและแข็งทำให้มีความยืดหยุ่นและความทนทานอย่างมาก ทำให้บอร์ดเหล่านี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย ในขณะที่เทคโนโลยีก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง ความต้องการแผงวงจรแบบแข็งเกร็งก็คาดว่าจะเพิ่มขึ้น และการทำความเข้าใจกระบวนการผลิตจึงกลายเป็นเรื่องสำคัญสำหรับผู้ผลิตและวิศวกรด้านการออกแบบ