วิธีที่เร็วที่สุดในการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์สองหน้าในห้องปฏิบัติการ

แผงวงจรพิมพ์ (PCB) เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ และการผลิต PCB เป็นทักษะการทดลองพื้นฐานสำหรับทั้งนักศึกษาสาขาอิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ แม้ว่าเทคโนโลยีการผลิตแผงวงจร PCB จะพัฒนาจนมีความสมบูรณ์เพียงพอแล้วก็ตาม แต่การผลิตแผงวงจรที่เป็นไปตามมาตรฐานเฉพาะทางอย่างเคร่งครัดนั้นไม่สมจริงและไม่จำเป็นกระบวนการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB)หากพวกเขาเพียงต้องการทดสอบการออกแบบของตนเอง เพราะกระบวนการนั้นใช้เวลานานและมีค่าใช้จ่ายสูง ดังนั้นบทความนี้จะนำเสนอวิธีง่าย ๆ ในการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์สองหน้า เพื่อให้นักศึกษาวิชาอิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรมีทางเลือกที่ดีกว่า

วิธีการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์แบบรวดเร็วในห้องปฏิบัติการ

การผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แบ่งออกเป็นสองวิธีหลัก ๆ คือ วิธีทางเคมีและวิธีทางกายภาพ ปัจจุบัน วิธีการผลิต PCB ที่โรงเรียนมัธยมใช้กันอย่างแพร่หลายคือ การพิมพ์ถ่ายโอนความร้อนและการแกะสลักเชิงกายภาพ วิธีแรกจัดอยู่ในขอบเขตทางเคมี ส่วนวิธีหลังจัดอยู่ในขอบเขตทางกายภาพ

• การพิมพ์ถ่ายโอนความร้อน

ในการทำการพิมพ์ถ่ายโอนความร้อน ขั้นแรกให้ใช้เครื่องพิมพ์เลเซอร์ทั่วไปพิมพ์ภาพ PCB ลงบนกระดาษถ่ายโอนความร้อนชนิดพิเศษ จากนั้นจึงถ่ายโอนภาพ PCB ที่พิมพ์ลงบนกระดาษถ่ายโอนความร้อนแล้วไปยังแผ่นลามิเนตเคลือบทองแดง (CCL)ผ่านอุปกรณ์ถ่ายโอนความร้อน สุดท้ายแล้ว PCB ความแม่นยำสูงจะถูกผลิตขึ้นหลังจากกระบวนการต่อมา เช่น การกัดลายและการเจาะ PCB ในห้องปฏิบัติการระดับมัธยมปลาย จะใช้การพิมพ์แบบถ่ายโอนความร้อนเพื่อผลิต PCB ความแม่นยำสูง และสามารถทำให้เสร็จได้ภายในหนึ่งชั่วโมง เมื่อกล่าวถึงการผลิต PCB แบบสองหน้า ปัญหาสำคัญคือการเยื้องศูนย์ (การไม่ตรงแนว) ซึ่งยังไม่สามารถแก้ไขได้สำเร็จด้วยวิธีการผลิตที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ส่งผลให้ PCB แบบสองหน้าที่ผลิตด้วยวิธีการพิมพ์ถ่ายโอนความร้อนไม่สามารถทำงานได้อย่างเหมาะสมที่สุดในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์

การพิมพ์แบบถ่ายโอนความร้อนเป็นไปตามกระบวนการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ดังต่อไปนี้:
1. ภาพแผ่น PCB ด้านล่างถูกพิมพ์ลงบนกระดาษถ่ายโอนความร้อนด้วยเครื่องพิมพ์เลเซอร์ทั่วไป
2. ภาพ PCB ด้านบนถูกพิมพ์ลงบนกระดาษถ่ายโอนความร้อนแผ่นอื่นโดยใช้เครื่องพิมพ์เลเซอร์ทั่วไป
3. กระดาษถ่ายโอนความร้อนสองแผ่นถูกติดแนบอย่างแน่นเข้ากับแผ่น CCL สองหน้าที่ตัดไว้อย่างเรียบร้อย สามารถใช้เทปใสยึดตำแหน่งของกระดาษและแผ่นเพื่อหลีกเลี่ยงการเยื้องตำแหน่ง
4. การพิมพ์แบบถ่ายโอนความร้อนทำโดยการนำแผ่น CCL ที่ติดกระดาษถ่ายโอนความร้อนไปใส่ในอุปกรณ์พิมพ์ถ่ายโอนความร้อน จากนั้นเมื่อเย็นตัวลงจะได้แผ่น CCL ที่มีภาพ PCB พิมพ์อยู่บนแผ่น
5. จากนั้นจึงทำการกัดลายและเจาะแผ่น PCB

กระบวนการสามารถสรุปได้เป็นรูปต่อไปนี้:

ในบรรดาขั้นตอนทั้งหมดของการพิมพ์ถ่ายโอนความร้อนสำหรับการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) การใช้ขั้นตอนที่ 3 สามารถช่วยให้จัดแนวกระดาษถ่ายโอนความร้อนสองแผ่นได้อย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม เมื่อถึงขั้นตอนที่ 4 มักเกิดการคลาดเคลื่อนในการจัดแนวจากอุปกรณ์ถ่ายโอนความร้อน ส่งผลให้การผลิตแผงวงจรพิมพ์สองหน้า (double-side PCBs) ทำได้สำเร็จได้ยาก เว้นแต่จะมีการลองทำซ้ำอยู่สองสามครั้ง

• การแกะสลักแบบกายภาพ

ตามหลักการพื้นฐานของการแกะสลักแบบกายภาพ การแกะสลักแบบกายภาพสอดคล้องกับหลักการกัด โดยจะกัดส่วนที่เกินหรือไม่จำเป็นของ CCL ออกไป อุปกรณ์ที่ใช้จริง ๆ แล้วเป็นเครื่องเจาะและกัด CNC ขนาดเล็กชนิดหนึ่ง ซึ่งเรียกว่าเครื่องแกะสลักแผงวงจรพิมพ์ ในกระบวนการผลิตแผงวงจรพิมพ์สองหน้า หลังจากกัดด้านหนึ่งเสร็จแล้ว แผ่นจะต้องถูกพลิกเพื่อกัดอีกด้านหนึ่งของแผ่น ขั้นตอนการพลิกอาจทำให้เกิดการเยื้องศูนย์ ซึ่งจำเป็นต้องแก้ไขผ่านซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ เพื่อให้ลดอัตราการถูกปฏิเสธของแผงวงจรพิมพ์สองหน้า

• การเปรียบเทียบระหว่างการพิมพ์ถ่ายโอนความร้อนกับการแกะสลักแบบกายภาพ

จากการเปรียบเทียบระหว่างสองวิธี พบว่าการพิมพ์แบบถ่ายโอนความร้อนมีประสิทธิภาพดีกว่าการแกะสลักทางกายภาพในด้านต่อไปนี้:
1. เครื่องเจาะและกัด CNC มีต้นทุนค่อนข้างสูงและใช้พื้นที่ห้องปฏิบัติการมากกว่า ในทางกลับกัน เครื่องพิมพ์ถ่ายโอนความร้อนมีต้นทุนต่ำและใช้พื้นที่น้อยกว่าเครื่องเจาะและกัด CNC
2. แผ่น PCB แบบสองด้านสามารถทำให้เสร็จได้ภายในหนึ่งชั่วโมงเมื่อใช้การพิมพ์ถ่ายโอนความร้อน แม้ว่าจะอาจเกิดการเยื้องศูนย์ที่ทำให้ต้องพิมพ์ถ่ายโอนความร้อนหลายครั้ง แต่แผ่น PCB แบบสองด้านก็ยังสามารถผลิตให้เสร็จได้ภายในไม่เกินสามชั่วโมง อย่างไรก็ตาม เครื่อง CNC สำหรับการเจาะและกัดจะใช้เวลามากกว่า อย่างน้อยสี่ชั่วโมง นอกจากนี้ เครื่อง CNC สำหรับการเจาะและกัดยังสามารถจัดการแผ่น PCB ได้ครั้งละเพียงชิ้นเดียว ในขณะที่การพิมพ์ถ่ายโอนความร้อนสามารถผลิตแผ่น PCB แบบสองด้านได้หลายชิ้นในช่วงเวลาเดียวกัน

วิธีการพิมพ์ถ่ายโอนความร้อนที่ปรับปรุงแล้ว

เพื่อแก้ไขปัญหาการเยื้องแนวที่เกิดขึ้นในวิธีการพิมพ์ถ่ายโอนความร้อนแบบดั้งเดิม บทความนี้จะนำเสนอวิธีการพิมพ์ถ่ายโอนความร้อนที่ปรับปรุงแล้วสำหรับการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) โดยมีขั้นตอนดังต่อไปนี้
1. ภาพ PCB ด้านล่างและภาพ PCB ด้านบนแบบกระจกจะถูกพิมพ์ลงบนกระดาษถ่ายโอนความร้อนแผ่นเดียวกัน และรูทะลุของภาพ PCB ด้านล่างกับภาพ PCB ด้านบนจะมีความสมมาตรเชิงเส้นกัน
2. กระดาษถ่ายโอนความร้อนถูกพับตามเส้นสมมาตรและปิดทับลงบนแผ่น CCL สองด้านที่ตัดไว้อย่างเรียบร้อย
3. จากนั้นนำแผ่น CCL แบบสองด้านที่ปิดทับด้วยกระดาษถ่ายโอนความร้อนไปใส่ในอุปกรณ์พิมพ์ถ่ายโอนความร้อนเพื่อทำการพิมพ์ถ่ายโอนความร้อน โดยให้ส่วนที่พับเข้าไปก่อนในอุปกรณ์พิมพ์ถ่ายโอนความร้อน และหลังจากการทำให้เย็นลงจะได้แผ่น CCL ที่มีภาพ PCB พิมพ์อยู่บนแผ่น
4. การกัดลายและการเจาะแผ่น PCB

กระบวนการข้างต้นสามารถแก้ปัญหาการเยื้องศูนย์ที่มักเกิดขึ้นในการพิมพ์ถ่ายโอนความร้อนแบบดั้งเดิมสำหรับการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยการพิมพ์ภาพด้านบนและด้านล่างของ PCB ลงบนกระดาษถ่ายโอนความร้อนแผ่นเดียวกัน ส่งผลให้สามารถผลิตแผ่นวงจรพิมพ์สองหน้าได้อย่างน่าเชื่อถือและราบรื่นในครั้งเดียว

การพิมพ์ภาพ PCB ลงบนกระดาษถ่ายโอนความร้อนแผ่นเดียวกันสามารถทำให้เสร็จสมบูรณ์ได้โดยอิงตาม任何ซอฟต์แวร์ออกแบบ PCBการดำเนินการที่แตกต่างกัน โดยสรุปแล้ว วิธีการพิมพ์ถ่ายโอนความร้อนที่ได้รับการปรับปรุงนี้สำหรับการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับนักศึกษาวิชาอิเล็กทรอนิกส์หรือวิศวกรที่สามารถใช้ผลิตแผ่นวงจรพิมพ์สองหน้าในห้องปฏิบัติการ

ไม่มีความมั่นใจในความน่าเชื่อถือของแผ่นวงจรพิมพ์ DIY ของคุณใช่ไหม ขอรับบริการต้นแบบด่วนจาก PCBCart ได้เลย

ที่ PCBCart แผ่น PCB แบบสองด้านสามารถผลิตได้รวดเร็วภายใน 48 ชั่วโมงโดยใช้วัสดุ FR4 นอกจากแผ่น FR4 ทั่วไปแล้ว ยังสามารถทำต้นแบบแผ่น PCB ขั้นสูงประเภทอื่น ๆ ได้ที่ PCBCart เช่น แผ่น PCB แบบยืดหยุ่น (Flex PCBs), แผ่น PCB แบบยืดหยุ่น-แข็ง (Flex-Rigid PCBs), แผ่น PCB อะลูมิเนียม เป็นต้น เพื่อให้สอดคล้องกับความต้องการเฉพาะของคุณ มีโปรเจกต์ที่พร้อมทำต้นแบบแล้วหรือยัง? คลิกปุ่มด้านล่างเพื่อรับราคา PCB Prototyping ตอนนี้ ลูกค้าใหม่สามารถประหยัดได้สูงสุดถึง $200 สำหรับการสั่งซื้อครั้งแรก!

ขอราคาโปรโตไทป์แผงวงจรพิมพ์แบบเร่งด่วน

แหล่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์
•บริการผลิตแผงวงจรพิมพ์ครบวงจรจาก PCBCart
•บริการประกอบแผงวงจรพิมพ์แบบเทิร์นคีย์ขั้นสูงจาก PCBCart
•ประโยชน์ของการเลือก PCBCart เป็นพาร์ทเนอร์ด้าน PCB ของคุณ