ประเภทของแผงวงจรไฟฟ้า

1. แผงวงจรพิมพ์

แผงวงจรพิมพ์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างวงจร PCB ใช้เพื่อจัดเรียงส่วนประกอบและเชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า โดยทั่วไปในการเตรียม PCB ต้องใช้ความพยายามอย่างมากเช่นการออกแบบเค้าโครง PCB การประดิษฐ์และการทดสอบ PCB การออกแบบ PCB ประเภทเชิงพาณิชย์เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับการวาดโดยใช้ซอฟต์แวร์ออกแบบ PCB เช่น ORCAD, EAGLE, การร่างกระจก, การแกะสลัก, การกัด, การเจาะ ฯลฯ ในทางกลับกัน PCB แบบธรรมดาสามารถทำได้อย่างง่ายดาย ขั้นตอนนี้จะช่วยคุณสร้าง PCB แบบโฮมเมด

ทำ PCB แบบโฮมเมด

วัสดุที่จำเป็นสำหรับ PCB:

• แผ่นหุ้มทองแดง - มีให้เลือกหลายขนาด
• สารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์ - สำหรับการกัด (การนำทองแดงออกจากบริเวณที่ไม่ต้องการ
• สว่านมือที่มีขนาดตามต้องการ
• ปากกามาร์กเกอร์ OHP กระดาษร่างกระดาษคาร์บอน ฯลฯ

ขั้นตอนการออกแบบ PCB ทีละขั้นตอน:

• ตัดแผ่นทองแดงโดยใช้ใบเลื่อยตัดเพื่อให้ได้ขนาดที่ต้องการ
• ทำความสะอาดแผ่นทองแดงโดยใช้สบู่เพื่อขจัดสิ่งสกปรกและไขมัน
• วาดแผนภาพบนกระดาษร่างโดยใช้ปากกา OHP ตามแผนภาพวงจรและทำเครื่องหมายจุดที่จะเจาะเป็นจุด
• ในด้านตรงข้ามของกระดาษร่างคุณจะได้รับความประทับใจของแผนภาพในรูปแบบย้อนกลับ นี่คือ Mirror Sketch ที่ใช้เป็นราง PCB
• วางกระดาษคาร์บอนไว้บนด้านที่เคลือบทองแดงของแผ่นหุ้ม วางร่าง Mirror ไว้บนนั้น พับด้านข้างของกระดาษแล้วติดด้วยเทปเชลโล
• ใช้ปากกาลูกลื่นวาดร่างกระจกโดยใช้แรงกด
• นำกระดาษออก คุณจะได้รับภาพร่างคาร์บอนของร่างกระจกบนกระดานหุ้มทองแดง
• ใช้ปากกา OHP วาดเครื่องหมายคาร์บอนที่อยู่บนกระดานหุ้มทองแดง จุดเจาะควรทำเครื่องหมายเป็นจุด หมึกจะแห้งง่ายและภาพร่างจะปรากฏเป็นเส้นบนกระดานหุ้มทองแดง
• ตอนนี้เริ่มแกะสลัก เป็นกระบวนการนำทองแดงที่ไม่ใช้แล้วออกจากบอร์ดด้วยวิธีทางเคมี เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้จะต้องวางหน้ากากบนทองแดงซึ่งจะใช้ ส่วนนี้ของทองแดงที่สวมหน้ากากนี้ทำหน้าที่เป็นตัวนำสำหรับการไหลของกระแสไฟฟ้า ละลายผงเฟอร์ริกคลอไรด์ 50 กรัมในน้ำอุ่น 100 มล. (มีสารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์) วางแผ่นทองแดงลงในถาดพลาสติกแล้วเทน้ำยากัดลงไป เขย่าบอร์ดบ่อยๆเพื่อให้ทองแดงละลายได้ง่าย หากทำในแสงแดดกระบวนการจะรวดเร็ว
• หลังจากนำทองแดงออกหมดแล้วให้ล้าง PCB ในน้ำประปาและเช็ดให้แห้ง รางทองแดงจะอยู่ใต้หมึก นำหมึกออกด้วยน้ำมันเบนซินหรือทินเนอร์
• เจาะจุดบัดกรีโดยใช้สว่านมือ ขนาดดอกสว่านควรเป็น
  • รู IC - 1 มม
  • ตัวต้านทานตัวเก็บประจุทรานซิสเตอร์ - 1.25 มม
  • ไดโอด - 1.5 มม
  • ฐาน IC - 3 มม
  • LED - 5 มม
• หลังจากเจาะแล้วให้เคลือบ PCB โดยใช้วานิชเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชัน

วิธีทดสอบแผงวงจรพิมพ์

ทำเครื่องทดสอบอย่างง่ายบนแผ่นไม้อัดเพื่อทดสอบส่วนประกอบอย่างรวดเร็วก่อนสร้างวงจร สามารถสร้างได้ง่ายโดยใช้หมุดวาดไฟ LED และตัวต้านทาน บอร์ดทดสอบสามารถใช้ตรวจสอบไดโอด LED IR LED โฟโตไดโอด LDR เทอร์มิสเตอร์ซีเนอร์ไดโอดทรานซิสเตอร์คาปาซิเตอร์และตรวจสอบความต่อเนื่องของฟิวส์และสายเคเบิล เป็นแบบพกพาและใช้แบตเตอรี่ เป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับ ผู้สร้างโครงการ และลดงานในการทดสอบมัลติมิเตอร์

ใช้ไม้อัดชิ้นเล็ก ๆ และใช้หมุดวาดทำให้จุดสัมผัสดังที่แสดงในภาพ การเชื่อมต่อระหว่างหน้าสัมผัสสามารถทำได้โดยใช้ลวดเส้นเล็กหรือลวดเหล็ก

ทดสอบบอร์ด

เชื่อมต่อแบตเตอรี่ 9 โวลต์และเริ่มทดสอบส่วนประกอบ

1. จุด X และ Y ใช้ในการทดสอบและกำหนดค่าของซีเนอร์ (เป็นการยากที่จะอ่านค่าที่พิมพ์บนไดโอดซีเนอร์) วางซีเนอร์ด้วยขั้วที่ถูกต้องระหว่างจุด X และ Y ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้สัมผัสกับจุด X และ Y อย่างแน่นหนาคุณสามารถใช้เทปเชลโลเพื่อแก้ไขซีเนอร์ จากนั้นใช้ ดิจิตอลมัลติมิเตอร์ วัดแรงดันไฟฟ้าระหว่างจุด A และ B จะเป็นค่าของซีเนอร์ โปรดทราบว่าเนื่องจากแบตเตอรี่ 9 โวลต์ใช้เฉพาะซีเนอร์ที่ต่ำกว่า 9 โวลต์จึงสามารถทดสอบได้

2. จุด C และ D ใช้ในการทดสอบไดโอดชนิดต่างๆเช่นไดโอด Rectifier, ไดโอดสัญญาณ, LED, LED อินฟราเรด, โฟโตไดโอด ฯลฯ นอกจากนี้ยังสามารถทดสอบ LDR และ Thermisters ได้ วางส่วนประกอบระหว่าง C และ D ด้วยขั้วที่ถูกต้องไฟ LED สีเขียวจะสว่างขึ้น กลับขั้วของส่วนประกอบ (ยกเว้น LDR และ Thermister) LED สีเขียวไม่ควรติดสว่าง จากนั้นส่วนประกอบก็ดี หากไฟ LED สีเขียวสว่างขึ้นเมื่อเปลี่ยนขั้วแสดงว่าส่วนประกอบนั้นเปิดอยู่

3. คะแนน C, B และ E ใช้เพื่อทดสอบทรานซิสเตอร์ NPN วางทรานซิสเตอร์ไว้เหนือหน้าสัมผัสเพื่อให้ตัวสะสมฐานและตัวปล่อยสัมผัสโดยตรงกับจุด C, B และ E ไฟ LED สีแดงจะสว่างขึ้น กด S1 ความสว่างของ LED เพิ่มขึ้น สิ่งนี้บ่งชี้ว่าทรานซิสเตอร์นั้นดี หากไฟรั่วแม้ไม่ได้กด S1 ไฟ LED จะสว่าง

4. คะแนน F และ G สามารถใช้สำหรับการทดสอบความต่อเนื่อง ฟิวส์สายเคเบิล ฯลฯ สามารถทดสอบได้ที่นี่เพื่อความต่อเนื่อง สามารถทดสอบความต่อเนื่องของขดลวดหม้อแปลงรีเลย์สวิตช์ ฯลฯ ได้อย่างง่ายดายจุดเดียวกันนี้ยังสามารถใช้ในการทดสอบตัวเก็บประจุ วาง + ve ของตัวเก็บประจุไปที่จุด F และลบไปยังจุด G ไฟ LED สีเหลืองจะสว่างเต็มที่ก่อนแล้วจึงจางลง นี่เป็นเพราะการชาร์จของตัวเก็บประจุ ถ้าเป็นเช่นนั้นตัวเก็บประจุก็ดี เวลาที่ใช้ในการหรี่ไฟ LED ขึ้นอยู่กับค่าของตัวเก็บประจุ ตัวเก็บประจุที่มีมูลค่าสูงกว่าจะใช้เวลาไม่กี่วินาที หากตัวเก็บประจุเสียหายไฟ LED จะเปิดเต็มที่หรือไม่ติด

คณะกรรมการทดสอบ

2. ชิปบนกระดาน

ชิปออนบอร์ดเป็นเทคโนโลยีการประกอบเซมิคอนดักเตอร์ที่ไมโครชิปติดตั้งโดยตรงบนบอร์ดและเชื่อมต่อด้วยไฟฟ้าโดยใช้สายไฟ ปัจจุบันมีการใช้ Chip On Board หรือ COB ในรูปแบบต่างๆเพื่อสร้างแผงวงจรแทนการประกอบแบบเดิมโดยใช้ส่วนประกอบหลายอย่าง ชิปเหล่านี้ทำให้แผงวงจรมีขนาดกะทัดรัดลดทั้งพื้นที่และค่าใช้จ่าย การใช้งานหลัก ได้แก่ ของเล่นและอุปกรณ์พกพา

ซัง 2 ประเภท:

1. เทคโนโลยีชิปและสายไฟ : ไมโครชิปถูกยึดเข้ากับบอร์ดและเชื่อมต่อด้วยการเชื่อมลวด
2. เทคโนโลยี Flip Chip : ไมโครชิพถูกเชื่อมด้วยการบัดกรีที่จุดตัดและบัดกรีผกผันบนกระดาน ทำได้โดยใช้กาวนำไฟฟ้าลงบน PCB อินทรีย์ ได้รับการพัฒนาโดย IBM ในปีพ. ศ. 2504

โดยพื้นฐานแล้ว COB ประกอบด้วยเซมิคอนดักเตอร์ที่ยังไม่ได้บรรจุหีบห่อซึ่งติดอยู่บนพื้นผิวของ PCB แบบยืดหยุ่นและลวดที่ผูกมัดเพื่อสร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า บนชิปจะมีการใช้อีพอกซีเรซินหรือซิลิโคนเคลือบเพื่อห่อหุ้มชิป การออกแบบนี้ให้ความหนาแน่นของบรรจุภัณฑ์สูงลักษณะทางความร้อนที่เพิ่มขึ้น ฯลฯ การประกอบ COB ใช้ C-MAC Microtechnology ซึ่งนำเสนอการประกอบชิปแบบอัตโนมัติทั้งหมด ในระหว่างขั้นตอนการประกอบเวเฟอร์ของแม่พิมพ์เปลือยจะถูกตัดและวางลงบน LTCC หรือเซรามิกหนาหรือ PCB แบบยืดหยุ่นจากนั้นจึงพันลวดเพื่อให้การเชื่อมต่อไฟฟ้า จากนั้นแม่พิมพ์จะได้รับการป้องกันโดยใช้เทคนิคการห่อหุ้มแบบ Glob top หรือ Cavity

การผลิตชิปบนบอร์ดประกอบด้วย 3 ขั้นตอนหลัก:

1. ง เช่นการติดตั้งหรือการติดตั้งตาย : เกี่ยวข้องกับการใช้กาวกับวัสดุพิมพ์แล้วติดชิปหรือแม่พิมพ์บนวัสดุยึดติดนี้ กาวนี้อาจใช้โดยใช้เทคนิคต่างๆเช่นการจ่ายการพิมพ์ลายฉลุหรือการถ่ายโอนพิน หลังจากติดกาวแล้วจะต้องสัมผัสกับความร้อนหรือแสง UV เพื่อให้ได้คุณสมบัติเชิงกลความร้อนและไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง

สอง. การเชื่อมลวด : เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อสายไฟระหว่างดายและบอร์ด นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับการเชื่อมชิปกับชิปลวด

3. และ ncapsulation : การห่อหุ้มสายดายและสายพันธะทำได้โดยการกระจายวัสดุห่อหุ้มที่เป็นของเหลวเหนือดาย มักใช้ซิลิโคนเป็นตัวห่อหุ้ม

ข้อดีของ Chip on Board

1. ไม่จำเป็นต้องติดตั้งส่วนประกอบซึ่งช่วยลดน้ำหนักวัสดุพิมพ์และน้ำหนักการประกอบ
2. ช่วยลดความต้านทานความร้อนและจำนวนการเชื่อมต่อระหว่างแม่พิมพ์และวัสดุพิมพ์
3. ช่วยให้เกิดการย่อขนาดซึ่งสามารถพิสูจน์ได้ว่าคุ้มทุน
4. มีความน่าเชื่อถือสูงเนื่องจากข้อต่อบัดกรีมีจำนวนน้อยกว่า
5. เป็นเรื่องง่ายในการทำตลาด
6. สามารถปรับให้เข้ากับความถี่สูงได้

แอปพลิเคชั่นการทำงานที่เรียบง่ายของ COB

วงจร Simple Melody ของ Single Music COB ที่ใช้ในออดแสดงอยู่ด้านล่าง ชิปมีขนาดเล็กเกินไปเมื่อมีหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า ชิปเป็น ROM พร้อมเพลงที่บันทึกไว้ล่วงหน้า ชิปทำงานปิด 3 โวลต์และสามารถขยายเอาต์พุตได้โดยใช้แอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์ตัวเดียว

การใช้งาน COB อื่น ๆ ได้แก่ Consumer, Industrial, Electronics, Medical, Military และ Avionics