แผงวงจรพิมพ์ (PCB) เป็นส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบัน กระบวนการผลิตมีการเปลี่ยนแปลงไปมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เพื่อตอบสนองความต้องการอุปกรณ์ขนาดเล็ก รวดเร็ว และทนทาน บทความนี้จะกล่าวถึง... วิวัฒนาการและการพัฒนา ของ ขั้นตอนต่างๆ ในการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB)เอกสารนี้ชี้ให้เห็นถึงขั้นตอนสำคัญต่างๆ และวิธีการที่ขั้นตอนเหล่านั้นกำหนดรูปแบบการทำงาน บริษัท Shenzhen Qixingyuan Machinery Equipment Co., Ltd. (Qixingyuan) เป็นผู้จัดหาชิ้นส่วนสำคัญต่างๆ เช่น ลูกกลิ้งแปรง และ เกียร์ เพื่อสนับสนุนการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ และทำให้มั่นใจได้ว่าการดำเนินงานเป็นไปอย่างราบรื่นและน่าเชื่อถือ
เริ่มต้นแต่เนิ่นๆ: จากงานฝีมือสู่การวางแผนจัดวางอย่างเป็นระบบ
แผงวงจรพิมพ์ (PCB) เริ่มต้นขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1900 ในรูปแบบการใช้สายไฟธรรมดา ต่อมาในช่วงทศวรรษ 1930 ผู้คนอย่างเช่น พอล ไอส์เลอร์ ได้สร้างเส้นทางพิมพ์ขึ้นเป็นครั้งแรก โดยใช้แผ่นทองแดงบนฐานที่ไม่นำกระแสไฟฟ้า ในระยะแรก ขั้นตอนต่างๆ มุ่งเน้นไปที่การกัดกรดแบบง่ายๆ เพื่อสร้างเส้นทาง การผลิตยังคงเป็นแบบใช้มือทำ การออกแบบมาจากภาพร่างด้วยมือ และการจุ่มสารเคมีจะช่วยกำจัดทองแดงส่วนเกินออกไป
เมื่ออุปกรณ์ต่างๆ พัฒนาขึ้นหลังสงครามโลกครั้งที่สอง ความต้องการงานที่มั่นคงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ ในช่วงทศวรรษ 1950 เทคโนโลยีโฟโตเรซิสต์ได้ถือกำเนิดขึ้น วัสดุที่ใช้แรงกดเบาๆ ช่วยให้สามารถสร้างลวดลายได้อย่างแม่นยำ การเปลี่ยนแปลงนี้แสดงให้เห็นถึงความสำคัญอย่างมาก วิวัฒนาการในกระบวนการผลิต PCBมันช่วยลดข้อผิดพลาด ช่วยให้การผลิตเร็วขึ้น โรงงานเริ่มใช้ระบบไฟอัตโนมัติ และลดเวลาการวาดด้วยมือจากหลายชั่วโมงเหลือเพียงไม่กี่นาที
การพัฒนาจากพื้นฐานเหล่านี้ปูทางไปสู่แผงวงจรที่มีหลายชั้น แผนการผลิตในยุคแรกมีเพียงด้านเดียว แต่ความต้องการจากคอมพิวเตอร์และวิทยุทำให้เกิดแผงวงจรสองด้านในช่วงทศวรรษ 1960 ซึ่งจำเป็นต้องมีการเจาะรูและเคลือบผิวเพื่อเชื่อมต่อชั้นต่างๆ เข้าด้วยกัน ทำให้มีความแข็งแรงทนทานมากขึ้น แต่ก็ทำให้สามารถสร้างเส้นทางที่แคบลงได้
ขั้นตอนหลัก: การแกะสลักและการสร้างลวดลาย (แนวทางในอนาคต)
การกัดกรดเป็นส่วนสำคัญในการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) ในช่วงทศวรรษ 1970 สารละลายเฟอร์ริกคลอไรด์เป็นที่นิยม แต่ความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมทำให้มีการเปลี่ยนมาใช้สารละลายด่างที่อ่อนกว่า ปัจจุบัน... กระบวนการกัดแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB etching process) ใช้กระบวนการทางเคมีแบบมีทิศทางเพื่อกำจัดทองแดงส่วนเกิน สามารถใช้ได้กับสายทองแดงที่มีความหนาเพียง 0.1 มม. การใช้งานอย่างระมัดระวังช่วยป้องกันการลัดวงจร และรักษาความแรงของสัญญาณ
การสร้างลวดลายพัฒนาไปพร้อมกับมัน วิธีการพิมพ์สกรีนแบบเก่าค่อยๆ หายไปและถูกแทนที่ด้วยการพิมพ์ภาพด้วยแสงยูวี แสงยูวีช่วยให้เห็นลวดลายบนแผ่นกระดานที่เคลือบไว้ ในช่วงทศวรรษ 1980 เครื่องมือช่วยออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์ (CAD) ช่วยจัดวางเลย์เอาต์โดยอัตโนมัติ ทำให้เวลาในการออกแบบลดลงครึ่งหนึ่ง การผสมผสานนี้ทำให้กระบวนการต่างๆ ราบรื่นขึ้น ขั้นตอนต่างๆ ในการผลิตแผงวงจรพิมพ์จากรูปภาพสู่การสร้างจริง
การเจาะรูเกิดขึ้นหลังจากสร้างแบบแล้ว สว่านมือเคยใช้ได้ผล แต่ปัจจุบันเครื่องมือ CNC ความเร็วสูงสามารถเจาะรูได้หลายพันรูต่อแผ่น ด้วยความแม่นยำถึง ±0.025 มม. จากนั้นจึงเคลือบผิวโดยเติมทองแดงลงในรู การใช้ระบบพัลส์จะช่วยให้ได้ความลึกที่สม่ำเสมอมากขึ้น การกระตุ้นทำให้ได้อัตราที่ดีจาก 70% ในสมัยโบราณถึงมากกว่า 95% ตอนนี้.
การเติบโตเช่นนี้แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงในวงกว้าง เมื่อชิ้นส่วนมีขนาดเล็กลง ขั้นตอนต่างๆ เช่น การเคลือบตะกั่วบัดกรีจึงกลายเป็นสิ่งสำคัญ ส่วนผสมสีเขียวช่วยป้องกันร่องรอยการบัดกรี ใช้วิธีการเคลือบแบบไหลหรือแบบพ่นเพื่อให้กระจายตัวได้เรียบ
การปรับแต่งเล็กน้อยเหล่านี้เชื่อมโยงกับขั้นตอนการทำงานทั้งหมด ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแต่ละส่วนเข้ากันได้อย่างลงตัว
ในกระบวนการกัดกรด การกระจายตัวของสารเคมีที่ไม่สม่ำเสมอและการอุดตันของหัวฉีด มักนำไปสู่ความลึกของการกัดกรดที่ไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้เกิดการกัดกรดมากเกินไปหรือน้อยเกินไป ซึ่งทำให้วงจรเสียหายและต้องเสียค่าใช้จ่ายในการแก้ไขใหม่ Qixingyuan สนับสนุนกระบวนการกัดกรดด้วยวัสดุที่ทนทาน ตัวกรอง และ หัวฉีด รวมทั้ง หัวฉีด PP ทนกรดสำหรับสายการผลิตกัดกรด PCBชิ้นส่วนพ่น PP และ PVC ของพวกเขาทนต่อกรด ให้การไหลที่สม่ำเสมอ และป้องกันการอุดตัน ข้อต่อแบบสั่งทำพิเศษของ Qixingyuan ช่วยลดของเสีย และเพิ่มประสิทธิภาพในการดูแลการกัดกร่อน ด้วยการแก้ไขปัญหาเหล่านี้ ผลิตภัณฑ์ของพวกเขาจึง... ลดอัตราข้อบกพร่องได้สูงสุดถึง 15-20% และลดการใช้สารเคมีให้น้อยที่สุด ส่งผลให้ทางเดินสะอาดและลดการซ่อมแซมลง
พร้อมสำหรับการซักและเตรียมพื้นผิว: การตรวจสอบความแข็งแรง
เขียงที่สะอาดมีความสำคัญต่อการยึดเกาะและการใช้งาน การล้างครั้งแรกๆ ใช้การขัดถูด้วยมือ อาจมีเศษผงหลงเหลืออยู่ได้ง่าย ขั้นตอนการทำความสะอาด PCB เริ่มใช้คลื่นเสียงในช่วงทศวรรษ 1970 การเขย่าจะช่วยขจัดสิ่งสกปรกออกไป ปัจจุบัน ระบบการจัดเรียงสินค้าจะผสมผสานการแปรง การล้าง และการทำให้แห้ง เพื่อการทำความสะอาดอย่างสมบูรณ์
การกำจัดสนิมต้องทำก่อนการเคลือบ แปรงที่มีเส้นใยไนลอนจะขูดอย่างนุ่มนวลโดยไม่ทำให้เกิดความเสียหาย ในการใช้งานปริมาณมาก ลูกกลิ้งอัตโนมัติจะช่วยให้การทำงานคงที่ ข้อบกพร่องของหยดน้ำโดย 20-30%การดูดน้ำจะช่วยป้องกันสนิม ฟองน้ำพิเศษจะดูดซับความชื้นได้อย่างรวดเร็ว ช่วยลดการใช้พลังงานแห้ง
เทคโนโลยีปรับปรุงพื้นผิว เช่น การเคลือบด้วยนิกเกิลทองแบบไร้กระแสไฟฟ้า (ENIG) เริ่มใช้ในทศวรรษ 1990 เพื่อการบัดกรีที่ดีขึ้น เทคโนโลยีเหล่านี้ช่วยเตรียมแผงวงจรสำหรับการประกอบ โดยต้องกำจัดฟลักซ์ที่เหลือออกหลังจากบัดกรี น้ำยาทำความสะอาดแบบใหม่สามารถจัดการกับตะกั่วบัดกรีแบบไร้สารตะกั่วได้ และเป็นไปตามข้อกำหนด RoHS
ฉีซิงหยวนเปล่งประกายเมื่อซักด้วย ลูกกลิ้งแปรง และ ลูกกลิ้งฟองน้ำ รวมทั้ง แปรงลูกกลิ้งไนลอนสำหรับกำจัดออกไซด์บนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) และลูกกลิ้งฟองน้ำ รวมถึง ลูกกลิ้งฟองน้ำ PVA สำหรับดูดซับน้ำบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB)แปรงไนลอนของพวกเขาสามารถทำความสะอาดได้โดยไม่ทิ้งรอย ฟองน้ำดูดซับน้ำได้อย่างรวดเร็วเมื่อใช้กับวัสดุ PVA หรือ PU ความหนาแน่นที่กำหนดเองของ Qixingyuan เหมาะกับความเร็วของสายการผลิต ช่วยลดออกไซด์และเพิ่มการยึดเกาะ ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานของแผงวงจรและลดค่าไฟ
ประกอบและตรวจสอบ: จากรูทะลุถึงการยึดติดที่พื้นผิว
วิธีการประกอบชิ้นส่วนเปลี่ยนแปลงไปมาก ชิ้นส่วนแบบเจาะรูยังคงใช้กันอยู่จนถึงช่วงทศวรรษ 1980 โดยใช้วิธีการบัดกรีด้วยมือหรือการบัดกรีแบบคลื่น จากนั้นเทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว (SMT) ก็เข้ามาแทนที่ เทคโนโลยีนี้ช่วยให้สามารถติดตั้งชิ้นส่วนได้ทั้งสองด้านสำหรับการบรรจุแบบหนา เครื่องมือหยิบและวางในปัจจุบันสามารถวางชิ้นงานได้ในอัตรา 100,000 ชิ้นต่อชั่วโมง
เตาหลอมให้ความร้อนกับน้ำยาบัดกรี ใช้สำหรับเชื่อมต่อชิ้นส่วนต่างๆ แสงและอากาศจะช่วยให้เกิดไอระเหยเพื่อให้ความร้อนสม่ำเสมอ ไม่มีช่องว่าง การพัฒนาขั้นตอนการประกอบ PCB รองรับแผงวงจรที่ทนทานในโทรศัพท์และรถยนต์
ตรวจสอบว่าใช้งานได้หรือไม่ การทดสอบในเส้นทาง (ICT) ตรวจสอบจุดต่างๆ การตั้งค่าโพรบแบบบินได้ให้ค่าความโค้งสำหรับการทดสอบ การตรวจสอบด้วยสายตาอัตโนมัติ (AOI) ค้นหาข้อบกพร่อง คว้า 99% ปัญหาในช่วงแรกการทดสอบการทำงานจำลองการใช้งานจริง เป็นสิ่งสำคัญสำหรับสาขาที่มีความต้องการสูง เช่น การบิน
ขั้นตอนเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการปลูกพืชใหม่ เคลื่อนย้ายสายต่างๆ ด้วยความแม่นยำ เกียร์ และตัวยึดช่วยให้แผ่นไม้เลื่อนได้อย่างราบรื่น ไม่มีสิ่งกีดขวาง หัวฉีดในชุดพ่นสีช่วยให้พ่นสีได้เรียบเนียน ตัวกรอง รักษาความสะอาดของสารเคมี
ฉีซิงหยวนช่วยประกอบชิ้นส่วนด้วย ดิสก์ล้อ และตลับลูกปืนพลาสติก รวมถึง เฟืองความแม่นยำสูงสำหรับสายการประกอบ PCB แบบ SMTล้อ PP และ PVDF ของพวกเขาช่วยให้เครื่องจักรทำงานได้อย่างมั่นคง ตลับลูกปืนช่วยลดการเสียดสีและใช้งานได้ยาวนาน ตลับลูกปืนแบบแข็งหรืออ่อนที่ Qixingyuan ออกแบบมาเป็นพิเศษช่วยป้องกันการลื่นไถล ช่วยเพิ่มความเร็วของสายการผลิตและลดข้อบกพร่องในการประกอบ
แนวคิดใหม่: ยานยนต์และวิถีสีเขียว
ทศวรรษ 2000 นำมาซึ่งสำเนาแบบดิจิทัลและปัญญาประดิษฐ์ (AI) ในการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แบบจำลองเป็นการคาดเดาจุดสิ้นสุด การประกอบทดสอบการตัดโดย 40%การพิมพ์ 3 มิติช่วยให้ทดสอบได้อย่างรวดเร็ว โดยใช้หมึกตะกั่วเรียงซ้อนกันเพื่อสร้างเส้นโค้ง
แนวทางที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมผลักดันให้เกิดการเปลี่ยนแปลง การนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ในการซักล้าง หยดที่ใช้โดย 70%สารกัดกร่อนที่ปลอดภัยจะใช้แทนสารกัดกร่อนที่ไม่ดี เพิ่มการตัดทิ้ง สร้างเส้นทางทีละชั้น ไม่ใช่การตัดสิ่งที่ไม่จำเป็นออกไป
วัสดุที่ทนต่อคลื่นความถี่สูงอย่างเช่น PTFE รับมือกับสัญญาณ 5G ได้ดี ชั้นเคลือบบางๆ ช่วยเพิ่มความทนทาน เหล่านี้ ความก้าวหน้าในการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) เหมาะสำหรับอุปกรณ์ IoT และรถยนต์ไฟฟ้า โดยเฉพาะในบริเวณที่แผงวงจรต้องทนต่อแรงสั่นสะเทือนและความร้อน
ผสานรวมเข้ากับเครื่องมือเชื่อมโยงอุตสาหกรรม 4.0 สำหรับการรับชมในปัจจุบัน เซ็นเซอร์ตรวจจับความสูงและแรงดันของของเหลว ลดเวลาหยุดทำงาน มุมมองแบบองค์รวมนี้ทำให้ทุกขั้นตอนคมชัดขึ้น ตั้งแต่การวางแผนจนถึงการส่งมอบ
Qixingyuan เป็นผู้นำด้านนวัตกรรมใหม่ๆ ในด้านสวิตช์ระดับและเกจวัดความดัน เซ็นเซอร์ วาล์วควบคุมการไหลที่แม่นยำ ช่วยป้องกันการรั่วไหลและรักษาความปลอดภัย วาล์วกันสนิมของ Qixingyuan เหมาะสำหรับท่อสีเขียว ช่วยลดการหยุดชะงักและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานอัตโนมัติ
บริษัท เซินเจิ้น ฉีซิงหยวน แมชชีนเนล อีควิปเมนท์ จำกัด: พันธมิตรของคุณในกระบวนการผลิต PCB แบบเปียก
ในกระบวนการผลิต PCB การล้างหรือการเคลื่อนย้ายที่ไม่ระมัดระวังมักก่อให้เกิดข้อบกพร่อง เช่น การยึดติดที่ไม่ดี หรือความเสียหายต่อแผงวงจร ซึ่งทำให้ต้นทุนในการซ่อมแซมสูงขึ้นถึง 30% ปัญหาเหล่านี้เกิดจากชิ้นส่วนเสริมที่เสื่อมสภาพซึ่งไม่สามารถทนต่อขั้นตอนที่เปียกชื้นได้ เนื่องจากกรด ด่าง และการเคลื่อนย้ายที่รวดเร็วจะทำให้ชิ้นส่วนสึกหรออย่างรวดเร็ว
สาเหตุเกิดจากการสึกหรอของวัสดุและการจับคู่ที่ไม่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น แปรง เมื่อเวลาผ่านไปมันจะค่อยๆ หนาขึ้นและทิ้งเศษเล็กๆ ไว้ โรลส์ เกิดการลื่นไถลเนื่องจากน้ำหนักเกิน ทำให้แนวแกนผิด การแก้ไขปัญหานี้จำเป็นต้องใช้ชิ้นส่วนอะไหล่ที่แข็งแรง ทนทานต่อกรด ด่าง และความเร็วสูง
บริษัท Shenzhen Qixingyuan Machinery Equipment Co., Ltd. (Qixingyuan) มุ่งเน้นการจัดหาอะไหล่และชิ้นส่วนสำหรับอุปกรณ์การผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) แบบเปียกในแนวนอน บริษัทก่อตั้งขึ้นในปี 2011 และเติบโตจากธุรกิจค้าส่งมาเป็นผู้ผลิต โดยเน้นการจัดหาชิ้นส่วนอะไหล่ที่เชื่อถือได้สำหรับเครื่องมือในการกัด พัฒนา และทำความสะอาดแผ่นวงจรพิมพ์
ชีซิงหยวนกล่าวประมาณว่า ลูกกลิ้งแปรง เพื่อการกำจัดสนิมที่ดี ลูกกลิ้งฟองน้ำ เพื่อการดูดน้ำอย่างรวดเร็ว และ เกียร์ เพื่อการจัดส่งที่ราบรื่น สินค้าเหล่านี้ใช้วัสดุอย่างไนลอนเพื่อความโค้งงอและ PP เพื่อป้องกันสนิม ทำให้มั่นใจได้ถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานและเหมาะสม เอมีดส ปรับความเร็วสายการผลิตให้เหมาะสม ลดการดูแลโดย 20% สามารถปรับแต่งประเภทอินเทอร์เฟซ (G1/4, G1/2), ความยาว และความกว้างของช่องว่างอากาศได้ Qixingyuan ให้บริการครบวงจรทั่วโลกตั้งแต่ปี 2022 ตั้งแต่การเลือกสินค้าจนถึงบริการหลังการขาย ช่วยให้โรงงานดำเนินงานได้อย่างราบรื่น
บทสรุป
การผลิต PCB พัฒนาไปไกลมากแล้ว โดยผสมผสานวิธีการแบบดั้งเดิมเข้ากับเทคโนโลยีใหม่ ขั้นตอนต่อไปจะเน้นวิธีการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและระบบอัตโนมัติอัจฉริยะ พวกเขาตามทันความต้องการของอุปกรณ์ต่างๆ
