บน ชิ้นส่วนแผงวงจร, ชิ้นส่วนแผงวงจรมีความสำคัญมาก สำหรับกระบวนการผลิตแผงวงจรที่สมบูรณ์แบบ
แต่คุณมักจะพบกับคำถามบางอย่างเสมอ
วิธีการเลือกส่วนประกอบของแผงวงจรที่เหมาะสม?
ชิ้นส่วนที่ได้มาตรฐานมากมายมีอยู่พร้อมในสต็อก ซึ่งคุณสามารถระบุ ค้นหา และซื้อได้อย่างรวดเร็วทันใจ
ส่วนประกอบอื่น ๆ เป็นกรรมสิทธิ์ของโครงการของคุณมากกว่า ทำให้หายากมากขึ้นกว่าเดิม
คุณจะสามารถประกอบ PCB ได้ง่ายขึ้นมาก หลังจากได้รู้จักชิ้นส่วนต่างๆที่คุณต้องการแล้ว
ในบทความถัดไปฉันจะพูดคุยอย่างมีหลักการแล้วล่ะ
มาเริ่มกันเลย!
ชิ้นส่วนแผงวงจรมีความสำคัญมาก สำหรับกระบวนการผลิตแผงวงจรที่สมบูรณ์แบบ
แต่คุณมักจะพบกับคำถามบางอย่างเสมอ
วิธีการเลือกส่วนประกอบของแผงวงจรที่เหมาะสม?
ชิ้นส่วนที่ได้มาตรฐานมากมายมีอยู่พร้อมในสต็อก ซึ่งคุณสามารถระบุ ค้นหา และซื้อได้อย่างรวดเร็วทันใจ
ส่วนประกอบอื่น ๆ เป็นกรรมสิทธิ์ของโครงการของคุณมากกว่า ทำให้หายากมากขึ้นกว่าเดิม
คุณจะสามารถประกอบ PCB ได้ง่ายขึ้นมาก หลังจากได้รู้จักชิ้นส่วนต่างๆที่คุณต้องการแล้ว
ในบทความถัดไปฉันจะพูดคุยอย่างมีหลักการแล้วล่ะ
มาเริ่มกันเลย!
1. การระบุส่วนประกอบของแผงวงจร
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดประกอบด้วยชิ้นส่วนต่างๆมากมาย ชิ้นส่วนเหล่านี้จะทำงานร่วมกันเพื่อแก้ไขและจัดการกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้า เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ แผงวงจรทำหน้าที่เป็นกระดูกสันหลังเพื่อให้ทุกอย่างเชื่อมต่อกันได้ และรวมกันอยู่ในรูปแบบที่ใช้งานได้ง่าย
ส่วนประกอบเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นชิ้นส่วนที่ได้มาตรฐานมีอยู่พร้อมในสต็อก ซึ่งคุณสามารถระบุ ค้นหา และซื้อได้อย่างรวดเร็วด้วยรูปทรง ขนาด และสีที่เข้าใจง่าย ส่วนประกอบอื่น ๆ เป็นกรรมสิทธิ์ของโครงการของคุณมากกว่า ทำให้หายากมากขึ้น
ด้วยแผนผังที่ยอดเยี่ยมสามารถช่วยคุณระบุชิ้นส่วนที่คุณต้องการได้ง่ายและเมื่อใดก็ได้ ซึ่งภาพวาดเหล่านี้ทำให้เห็นภาพรวมของวงจรของคุณ โดยใช้สัญลักษณ์เพื่อแสดงส่วนประกอบแต่ละประเภท เส้นทึบตรงคือเครื่องหมายสายไฟและขั้วต่อระหว่างส่วนประกอบต่างๆ เส้นซิกแซกแสดงถึงตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุเป็นแบบเส้นขนานสั้น ๆ และอื่น ๆ หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีปรับแต่งสาย harness โปรดดูบทความต่อไปนี้: Harness: สุดยอดคู่มือแบบกำหนดเอง
แผนผังที่ใช้งานได้จะใช้ตัวอักษรและตัวเลขในการระบุตำแหน่งของส่วนประกอบแต่ละตัวบนวงจร ตัวอย่างเช่น ตัวต้านทานที่สิบเอ็ดคือ “R11” บนแผนผัง
รูปที่ 1: ป้ายส่วนประกอบของ PCBA มาตรฐาน
แผงวงจร
แผงวงจรนั้นค่อนข้างง่าย มันเป็นเพียงพลาสติกแผ่นสี่เหลี่ยมหรือฟิล์มโพลีเอสเตอร์บาง ๆ ส่วนใหญ่เป็นสีฟ้าหรือสีแทน ซึ่งคุณอาจพบสีอื่น ๆ ได้บ้างเช่นกัน แผงใหม่จะมีฟอยล์ทองแดงนำไฟฟ้าหนึ่งชั้นหรือหลายชั้น โดยที่ไม่คำนึงถึงสีใดๆ
แผงส่วนใหญ่จะมีฟอยล์นี้เพียงด้านเดียว แต่คุณอาจเจอ PCB แบบสองด้านในบางครั้ง พีซีที่ผลิตโดยมืออาชีพบางเครื่องอาจมีทองแดงหลายชั้นก็เป็นได้ ไม่ว่าด้วยวิธีใดคุณจะต้องใช้วิธีการกัดแบบเฉพาะเพื่อเปลี่ยนฟอยล์ให้เป็นสายไฟของวงจร
อย่างไรก็ตามคุณสามารถซื้อแผงแบบฝังไว้ล่วงหน้าและข้ามขั้นตอนนี้ไปได้เลย คุณจะต้องมีขนาดแผงที่เหมาะสมกับความต้องการและตรงกับการใช้งานของคุณ
ตัวต้านทาน
ตัวต้านทานจะช่วยจำกัดการไหลของกระแสไฟผ่านวงจร กระบอกแนวนอนขนาดเล็กเหล่านี้มักมีแถบสีสี่หรือห้าแถบด้วยกัน ซึ่งช่วยระบุความต้านทานและความทนทานได้ สำหรับตัวต้านทานที่ใหญ่กว่าอาจมีข้อมูลนี้เขียนไว้บนตัวมันเองเช่นกัน
ระบบแผนผังยังสามารถพิมพ์ข้อมูลนี้เป็นคำๆได้เช่นกัน ไม่ว่าในกรณีใด PCBs จะใช้ R เพื่อจดบันทึกตัวต้านทาน
โพเทนชิโอมิเตอร์
ตัวแปรของตัวต้านทานเหล่านี้มักจะทำเครื่องหมายเป็นโอห์มโดยใช้ตัวเลขสามหลัก สองหลักแรกเป็นตัวเลขที่มีนัยสำคัญ โดยตัวเลขที่สามจะแสดงให้เห็นพลังงานของตัวคูณ 10 ตัว
โพเทนชิโอมิเตอร์ยังมีรหัสตัวอักษรเพื่อระบุการเปลี่ยนแปลงความต้านทาน และ VR สำหรับตัวแปรของตัวต้านทานที่ระบุไว้ในที่ใดที่หนึ่ง
คาปาซิเตอร์
คาปาซิเตอร์เป็นตัวเก็บประจุไฟฟ้า ส่วนประกอบเหล่านี้มาในรูปแบบดิสก์ขนาดเล็กหรือกระบอกขนาดใหญ่ ไม่ว่าในกรณีใดก็ตามข้อมูลจะถูกพิมพ์ลงบนอุปกรณ์เหล่านั้นโดยตรง PCBs จะใช้ C เพื่อสร้างตัวเก็บประจุ
ตัวเชื่อมต่อ
ตัวเชื่อมต่อคือวิธีที่อุปกรณ์ของคุณเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่น และแผงอื่น ๆ ภายในเครื่องเดียวกัน ส่วนประกอบเหล่านี้มักจะมีเชลล์พลาสติก และหมุดอย่างน้อยหนึ่งตัวที่ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมระหว่างอุปกรณ์ของคุณกับสายเคเบิล
ไดโอด
ไดโอดคืออุปกรณ์ไฟฟ้าทางเดียวพร้อมแถบที่ระบุทิศทางปัจจุบัน คุณสามารถค้นหารายละเอียดได้จากเชลล์ของมัน คุณอาจเจอ LED และซีเนอร์ไดโอดได้เช่นกัน
แผนภาพไดอะแกรมใช้หัวลูกศรและแถบบาร์เพื่อระบุไดโอด ในขณะที่แผงวงจรใช้ D หรือ CR – ลูกศรชี้ไปในทิศทางปัจจุบัน
LED
LED หรือไดโอดแบบเปล่งแสงเป็นส่วนประกอบที่สามารถให้แสงสว่างได้ คุณสามารถพบได้ทั้งแบบสีเดียวและหลายสี และมีกำลังไฟต่ำและสูง ซึ่งไฟ LED สีเดียวที่ใช้พลังงานต่ำเป็นสิ่งที่พบได้บ่อยที่สุด และมักจะมาในสีแบบตามลำดับแต่ก็ไม่เสมอไป
LED จะมีเพียงสองขั้วคือขั้วลบและขั้วบวก มีหลายสีมากกว่าหนึ่งสีและชุดขั้วสำหรับแต่ละสี ส่วน LED กำลังสูงมีปลอกโลหะขนาดใหญ่เพื่อกระจายความร้อนส่วนเกินออกไป และ LED จะใช้สัญลักษณ์ไดโอดบนไดอะแกรม
รีเลย์
รีเลย์คือสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์อย่างหนึ่ง รีเลย์ที่ทำงานจะเปิดอยู่ในขณะที่รีเลย์ที่ไม่ได้เชื่อมต่อถูกปิด ส่วนประกอบเหล่านี้มักจะมีเชลล์กพลาสติกที่มีข้อกำหนดระบุไว้ แผงส่วนใหญ่จะใช้ “K” ระบุป้ายของรีเลย์
ทรานซิสเตอร์
ทรานซิสเตอร์คือสวิตช์ชนิดหนึ่ง คุณสามารถระบุทรานซิสเตอร์ได้ด้วยขั้วทั้งสามและรูปร่างแบบตัว “D” แผงวงจรมักใช้ Q เพื่อระบุตำแหน่งทรานซิสเตอร์
แผนภาพไดอะแกรมทรานซิสเตอร์เป็นวงกลมที่มีสามตัวนำ ภายในวงกลมนั้นจุดหนึ่งจะตรงไปที่บาร์ ในขณะที่อีกจุดหนึ่งจะแตกแขนงออกไปในแนวทแยงมุมของบาร์ โดยจุดหนึ่งจะมีลูกศรอยู่ด้วย
ตัวเหนี่ยวนำ
โดยพื้นฐานของการวนสาย ตัวเหนี่ยวนำมักจะระบุได้ยาก คุณสามารถหาได้ทั้งแบบขดลวดแบบสายดิบหรือแบบมีรหัสสี ไม่ว่าในกรณีใดคุณควรทดสอบส่วนประกอบก่อนนำใช้งาน ซึ่งโชคดีที่ PCBs ใช้ตัว L เพื่อระบุตำแหน่งตัวเหนี่ยวนำได้
คริสตัลและออสซิลเลเตอร์
มีการทำเครื่องหมายบนแผงด้วยตัว X หรือ Y นาฬิกาธรรมชาติเหล่านี้ทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเราทำงานได้อย่างราบรื่นและตรงเวลา รูปลักษณ์ที่ไม่เหมือนใครของคริสตัลออสซิลเลเตอร์ทำให้ส่วนประกอบเหล่านี้ระบุตำแหน่งได้ง่ายที่สุด และยังมีข้อกำหนดที่เขียนไว้บนตัวมันอยู่แล้วอีกด้วย
วงจรรวม (IC)
วงจรบนแผ่นชิพที่สมบูรณ์เหล่านี้จะต้องใช้ความพยายามในการระบุให้ได้อย่างถูกต้อง เนื่องจาก IC หลายๆประเภทสามารถมาในแพ็คเกจเดียวกัน มีการทำเครื่องหมายเป็น U หรือ IC บนแผงวงจรส่วนใหญ่ คุณมักจะต้องค้นหาเอกสารข้อมูลของอุปกรณ์เพื่อค้นหารายละเอียดของมัน
เอกสารข้อมูลมีแผนผังของอุปกรณ์และมักพบได้ทั่วไปทางออนไลน์ แผนภาพไดอะแกรมของแผงวงจรจะใช้บล็อกสี่เหลี่ยมเพื่อแสดงส่วนประกอบเหล่านี้
2. ส่วนประกอบ PCBA ทั่วไป
PCB ส่วนใหญ่ไม่ได้มีส่วนประกอบทุกประเภท เนื่องจากวงจรส่วนใหญ่ต้องการอุปกรณ์เพียงไม่กี่อย่างในการทำงานกับแต่ละวงจรที่แตกต่างกัน แต่ก็ยังคงมีความคาบเกี่ยวกันกันและมีรอยแตกหักเล็กน้อยที่พบได้บ่อยในทุกแผงวงจรที่คุณสร้าง
ส่วนประกอบ PCBA ทั่วไปเหล่านี้ ได้แก่ :
2.1 บอลกริดอาร์เรย์ (BGA)
บอลกริดอาร์เรย์ (BGA) หมายถึง PCBA คือพื้นผิวประเภทหนึ่งที่ใช้ในการยึดอุปกรณ์อย่างถาวร เช่น ไมโครโปรเซสเซอร์กับแผงวงจรพิมพ์
BGA มีข้อได้เปรียบที่เหนือจากวิธีอื่น ๆ ดังนั้นจึงกลายเป็นเทคนิคที่นิยมใช้ในการผลิตวงจรรวมและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ
โดยรูปแบบทั่วไปของการผลิตทางอิเล็กทรอนิกส์ บอลกริดอาร์เรย์นั้นได้มาจากเทคโนโลยีพินกริดอาเรย์ (PGA) ที่มีอยู่ก่อนแล้ว แทนที่จะใช้พินในการส่งสัญญาณไฟฟ้าจากแผงวงจร แต่บอลกริดอาร์เรย์จะใช้การหยอดบัดกรีหยดเล็ก ๆ เท่านั้น
ลูกบอลบัดกรีเหล่านี้จะวางในระยะห่างกันเท่า ๆ กันบนแผงในอาร์เรย์หรือตะแกรงทั่วไป และทำการอุ่นเบา ๆ ในเตาอบโดยผู้เชี่ยวชาญ แรงตึงผิวจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าส่วนประกอบต่างๆอยู่ในตำแหน่งตามต้องการ
2.2 Quad Flat No-Lead (QFN)
แพ็คเกจ QFN (Quad Flat No-lead) น่าจะเป็นแพ็คเกจแบบเซมิคอนดักเตอร์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน เนื่องจากเหตุผล 4 ประการ ได้แก่ ต้นทุนต่ำ รูปแบบขนาดเล็ก ประสิทธิภาพทางไฟฟ้า และคุณสมบัติทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม
เช่นเดียวกับแพ็คเกจเซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆ ฟังก์ชันการทำงานของแพ็คเกจ QFN คือการเชื่อมต่อนั่นเอง (ทั้งทางกายภาพและทางไฟฟ้า) แม่พิมพ์ซิลิกอน (ASIC) กับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) โดยใช้เทคโนโลยีการยึดติดกับพื้นผิว surface-mount มาเป็นตัวช่วย
QFN คือแพ็คเกจแบบลีดเฟรมมีขา ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า CSP (Chip Scale Package) ที่สามารถดูได้และติดต่อกับส่วนลีดได้หลังจาก PCBA
QFN สามารถมีพินแถวเดียวหรือหลายแถวก็ได้ การใช้วิธี Singulation แบบโครงสร้างแถวเดียวหรือกระบวนการเลื่อยแบบ Singulation ทั้งสองวิธีจะแบ่งอาร์เรย์ของแพ็กเกจออกเป็นแพ็กเกจเดี่ยวๆ
QFN แบบหลายแถวใช้กระบวนการกัดเพื่อให้ทราบจำนวนแถวและพินที่ต้องการ ซึ่งจะถูกแบ่งให้เป็นแบบเดี่ยวเช่นกัน ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้เลื่อยในการแบ่ง
ประโยชน์ของการเลือกแพ็คเกจ QFN นั้นรวมถึงการเหนี่ยวนำที่ลดลงด้วย เนื่องจากเป็นสายไฟที่สั้นที่สุด น้ำหนักเบา รูปทรงบาง และรอยเท้าขนาดเล็กใกล้เคียงกับขนาดของชิพ
ยิ่งไปกว่านั้น ด้วยแผ่นแม่พิมพ์ไดทองแดงที่ใช้อยู่ ทำให้ QFN เหมาะสำหรับการใช้งานใหม่ ๆ ที่ต้องการประสิทธิภาพด้านขนาดที่ดีขึ้น
2.3 LPKF
บัดกรีที่ทนต่อการพิมพ์แบบ LPKF ProMask และ PCBA พร้อมด้วย LPKF ProLegend
หน้ากากประสานบัดกรี Solder Resist Masks และการพิมพ์แบบ PCBA Print สำหรับต้นแบบบัดกรีต้านทานที่ใช้ในองค์กร เป็นข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับความแม่นยำในการบัดกรี – โดยเฉพาะสำหรับ SMT
หน้ากากประสานบัดกรีที่มีคุณภาพระดับมืออาชีพสามารถนำไปใช้ได้กับ PCB ที่มีโครงสร้างอยู่แล้วได้อย่างรวดเร็ว และมีประสิทธิภาพ โดยใช้ LPKF ProMask หน้ากากประสานบัดกรีจะถูกพิมพ์ลงบนแผ่นใสด้วยโปรแกรม CAD ถ่ายโอนไปยัง PCB และได้รับการพัฒนาต่อไป
ในสี่ขั้นตอนง่ายๆ PCB ที่มีโครงสร้างแล้วจะได้รับการขัดผิวอย่างสมบูรณ์แบบเพื่อทำการบัดกรีต่อไป โดยไม่มีการลัดวงจร การพิมพ์แบบ PCBA จะใช้กระบวนการที่คล้ายกัน ส่วน ProMask และ ProLegend จะรวมถึงเครื่องมือและวัสดุทั้งหมดที่จำเป็นด้วย เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่สมบูรณ์แบบ
LPKF ProMask และ ProLegend ช่วยให้เสร็จสมบูรณ์อย่างมืออาชีพได้ใน 4 ขั้นตอนง่ายๆ:
1. พิมพ์เทมเพลตรูปภาพ
เทมเพลตภาพถ่ายที่มีเค้าโครงที่ต้องการแล้ว จะถูกพิมพ์ลงบนแผ่นใสโดยใช้ LPKF CircuitPro และเครื่องพิมพ์เลเซอร์มาตรฐาน
2. เติมสี
ผสมหมึกพิมพ์ภาพ solder resist จากสีและตัวชุบแข็งที่ได้เตรียมสัดส่วนไว้แล้วล่วงหน้า
ใช้หมึกพิมพ์ภาพ solder resist กับ PCB ที่มีโครงสร้างด้วยลูกกลิ้งที่ให้มา
จากนั้น PCB จะถูกทำให้แห้งก่อน ในเตาอบแบบพาความร้อนเป็นเวลา 10 นาที
3. ทำให้เห็นเทมเพลตรูปภาพ
จัดตำแหน่งเทมเพลตภาพถ่ายบน PCB และวางทั้งสองอย่างในเครื่องฉายรังสี UV
เปิดใช้งานตัวตั้งค่าเลเซอร์เป็นเวลา 30 วินาที ทำการถอด PCB และลบเทมเพลตรูปภาพออกไป
4. พัฒนาและชุบแข็งหน้ากากประสานบัดกรี
เตรียมอ่าง พร้อมด้วยผงแป้งและน้ำร้อน
ใช้แปรงปัดไปมาเพื่อให้มองเห็นหมึกพิมพ์ภาพ solder resist ในอ่าง จากนั้น solder resist จะถูกทำให้แข็งตัวและทำความสะอาดในเตาอบแบบพาความร้อนเป็นเวลา 30 นาที ใช้น้ำยาปรับสภาพ pH แบบผงช่วยปรับสภาพส่วนประกอบทางเคมีทั้งหมดให้เป็นกลาง เพื่อความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
รายการนี้อาจเปลี่ยนแปลงได้ เนื่องจากชิพวงจรรวมกลายเป็นเรื่องปกติมากขึ้นในตลาดงานอดิเรกทั่วไป ฉันเป็นส่วนประกอบหลักบนแผงแบบมืออาชีพส่วนใหญ่และในอุปกรณ์ใด ๆ ที่ต้องการฟังก์ชันการคำนวณ
3. การเลือกส่วนประกอบ PCB
การออกแบบ PCB ที่ดีที่สุดนั้นจะต้องใช้ส่วนประกอบที่ดีที่สุดสำหรับงาน ไม่มีวิธีอื่นใดที่จะทำได้อีกแล้ว ส่วนประกอบ PCB ที่เหมาะสมจะช่วยลดโอกาสที่วงจรของคุณจะประสบความความล้มเหลว และช่วยให้เสียค่าใช้จ่ายน้อยที่สุด
หากคุณไม่เลือกส่วนประกอบอย่างชาญฉลาดแล้วล่ะก็ คุณอาจประสบปัญหามากมายได้ในภายหลัง ซึ่งอาจทำให้ต้นทุนโครงการของคุณเพิ่มขึ้นอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากส่วนประกอบบางอย่างนั้นหาได้ยากและมีราคาแพง
คุณสามารถป้องกันปัญหาเหล่านั้นได้ เพื่อให้แน่ใจว่าคุณใช้ส่วนประกอบที่เหมาะสมสำหรับโครงการของคุณจริงๆ เพียงปฏิบัติตามกฎเหล่านี้เท่านั้น
1. วางแผนโครงการของคุณด้วยแผนผังไดอะแกรม
ก่อนที่คุณจะสัมผัสส่วนประกอบจริงใด ๆ คุณควรทำโครงงานของคุณให้เสร็จสมบูรณ์ก่อน เนื่องจากแผนผังที่ยอดเยี่ยมจะแสดงให้คุณเห็นว่าคุณต้องการส่วนประกอบใดบ้างและคุณสามารถหาได้ที่ไหน
จากนั้นคุณสามารถใช้แผนผังนี้เพื่อสร้างรายการวัสดุขึ้น เพื่อระบุส่วนประกอบที่มีขนาดและปริมาณที่เหมาะสมต่างๆ
รูปที่ 2: สัญลักษณ์แผนผังมาตรฐานสำหรับส่วนประกอบ PCBA ทั่วไป
2. เลือกการติดตั้งที่เหมาะสม
การติดตั้งบนพื้นผิว (Surface mounting) มีค่าใช้จ่ายน้อยที่สุด แต่โดยทั่วไปแล้วจะใช้งานได้กับชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ประกอบด้วยเครื่องจักรเท่านั้น หากคุณจะติดตั้งส่วนประกอบต่างๆด้วยมือ คุณต้องใช้ระบบการติดตั้งแบบเจาะรูที่ช่วยให้สามารถติดตั้งส่วนประกอบที่สำคัญได้มากยิ่งขึ้น
3. พื้นที่ของส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องและความต้องการใช้งาน
แต่ละส่วนประกอบมีข้อกำหนดในด้านพื้นที่ว่าง คุณต้องแน่ใจว่ามีพื้นที่รอบ ๆ เพียงพอที่จะกระจายความร้อน และป้องกันการลัดวงจรโดยไม่ตั้งใจ
โปรดจำไว้ว่าชิ้นส่วนไฟฟ้าจะมีข้อกำหนดในด้านพื้นที่ว่างอย่างสูงสุด และความร้อนอาจทำให้ PCB ที่อยู่ข้างใต้บิดงอได้
4. ส่วนประกอบ PCB มีข้อกำหนดในการบัดกรี
คุณต้องทราบว่าคุณสามารถบัดกรีด้วยมือ หรือผ่านเตาอบแบบ reflow
นั่นเป็นเพราะคุณต้องการส่วนประกอบที่มีรูเจาะที่สำคัญสำหรับฟังก์ชันสำคัญของคุณ หากคุณจะบัดกรีแผงของคุณด้วยมือ ก็เพียงแค่เปลี่ยนเป็นส่วนประกอบที่มีน้ำหนักเบาสำหรับพื้นที่และฟังก์ชันที่เล็กกว่าเท่านั้น
เพียงปฏิบัติตามกฎสั้น ๆ เหล่านี้ คุณจะสามารถปรับปรุงโครงการของคุณให้มีเพียงส่วนประกอบที่จำเป็นเท่านั้น ช่วยให้คุณประหยัดเงินลงไปและทำให้คุณมีเวลาว่างมากขึ้น ซึ่งคุณสามารถใช้เวลาไปกับโครงการอื่น ๆ หรือทดสอบโครงการของคุณก่อนที่จะนำออกเผยแพร่ได้อีกด้วย
4. ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และวัสดุทั่วไป
การมีแผน PCB ที่ยอดเยี่ยมนั้นไม่ได้ยุ่งยากอะไรเลย หากไม่มีส่วนประกอบในการสร้างมันขึ้นมา อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงล่าสุดในอุตสาหกรรมอาจทำให้ยากต่อการค้นหาชิ้นส่วนต่างๆ สำหรับมือสมัครเล่นส่วนใหญ่คุณต้องซื้อชิ้นส่วนของคุณทางออนไลน์ หรือนำมาจากชิ้นส่วนของอุปกรณ์อื่น ๆ
แต่ละวิธีมีข้อดีข้อเสียและคุณต้องคำนึงถึงเรื่องที่ต้องใช้เวลาพอสมควร ในการรวบรวมทุกสิ่งที่คุณต้องการก่อนจึงจะเริ่มงานได้ การรวบรวมวัสดุต่างๆเป็นส่วนที่ทำให้เสียเวลามากที่สุดในการสร้าง PCB และไม่มีวิธีใดที่จะทำให้เร็วขึ้นได้จริง
โดยทั่วไปคุณจะต้องมีรายชื่อซัพพลายเออร์ที่คุณรู้ว่าจะมีชิ้นส่วนที่คุณต้องการมากที่สุด ถึงแม้จะไม่ใช่ทั้งหมด ในขณะที่คุณสามารถค้นหารายการที่ดีมีคุณภาพทางออนไลน์ แต่คุณเท่านั้นที่สามารถสร้างลิสต์รายการที่จะซื้อให้ตัวเองได้
นั่นเป็นเพราะคุณอาจมีร้านค้าในท้องถิ่นที่ชื่นชอบอยู่แล้ว ซึ่งสามารถจัดหาชิ้นส่วนให้คุณได้ตามที่คุณต้องการ แทนที่จะต้องรอให้ชิ้นส่วนเหล่านั้นถูกจัดส่งทางไปรษณีย์
ไม่ว่าจะด้วยวิธีใดก็ตาม เมื่อทำเสร็จแล้ว รายชื่อร้านชิ้นส่วนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณจะถูกใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงอย่างรวดเร็ว เพื่อให้โครงการของคุณดำเนินต่อไปได้ ช่วยประหยัดเวลาและเงิน สำหรับงานที่สำคัญมากกว่านี้ต่อไป
หากคุณไม่มีซัพพลายเออร์ชิ้นส่วนใดๆที่อยู่ใกล้คุณเลย หรือหาชิ้นส่วนออนไลน์ไม่ได้ คุณสามารถหาชิ้นส่วนจากแผงและอุปกรณ์ที่มีอยู่แล้วได้
ดังนั้นคุณต้องรู้วิธีการระบุชิ้นส่วนจากแผงบริจาคเก่าๆเหล่านี้ เพื่อให้คุณสามารถรีไซเคิลสิ่งที่ยังใช้งานได้ แม้ว่าแผงรุ่นใหม่ควรใช้มาตรฐานตามที่กล่าวมาข้างต้น แต่แผงรุ่นเก่าอาจใช้วิธีการระบุส่วนประกอบได้ยากกว่าและมีข้อจำกัดมากขึ้น
โชคยังดีที่คุณน่าจะจะสามารถค้นหาแผงเก่าเหล่านั้นได้ทางออนไลน์
4.1 การระบุส่วนประกอบของแผงวงจรโทรทัศน์
โทรทัศน์เก่าเป็นแหล่งของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ของผู้บริจาค อุปกรณ์เหล่านี้มักจะล้าสมัยสำหรับการใช้ในโทรทัศน์และมักจะถูกทิ้งไว้ในถังขยะ นั่นหมายความว่าคุณมักจะได้รับแผงเหล่านี้มาฟรีๆในหลาย ๆ กรณี
คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนประกอบยังคงใช้งานได้ก่อนนำกลับมาใช้ใหม่ แต่ค่อนข้างเป็นตัวเลือกที่สะดวกสบายและสนุกสนาน เมื่อคุณต้องการชิ้นส่วน PCB สำหรับโครงการของคุณ
โดยทั่วไปแล้วคุณควรกังวลเกี่ยวกับตัวเก็บประจุและตัวต้านทานอิเล็กโทรไลต์เท่านั้น ส่วนประกอบเหล่านี้มักจะเก่าลงไปเมื่อได้รับความร้อน ซึ่งสามารถเปลี่ยนค่าได้อย่างถาวรอีกด้วย
ส่วนประกอบที่เหลือน่าจะไม่มีปัญหาอะไร แม้ว่าคุณจะต้องแน่ใจว่าไม่มีชิ้นส่วนไหนถูกเผาไหม้แล้ว คุณต้องระมัดระวังเมื่อนำชิ้นส่วนออกมา เนื่องจากอาจทำให้ตัวลีดเสียหายได้ ซึ่งนั่นจะทำให้ไม่มีประโยชน์เลย
โดยส่วนใหญ่แล้วส่วนประกอบของโทรทัศน์รุ่นเก่าจะมีบางสิ่งที่พิมพ์อยู่บนนั้น นอกจากนี้ส่วนประกอบทั่วไปยังดูเหมือนในเครื่องของตัวมันเองอีกด้วย ความแตกต่างที่แท้จริงเพียงอย่างเดียวที่คุณจะเห็นบนแผงทีวีรุ่นเก่าคือ ตัวต้านทานแบบสี่เหลี่ยม
ส่วนประกอบทีวีแปลก ๆ ที่คุณอาจพบเห็น ได้แก่ :
• เครื่องสะท้อนเสียง AM IF โดยปกติจะเป็นกล่องสีส้มขนาดเล็ก นี่คือคริสตัล ออสซิลเลเตอร์ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะสั่นที่ 455 kHz แต่คุณสามารถหาเครื่องสะท้อนเสียงแบบ 500 หรือ 560 kHz ได้ด้วย
• ตัวเก็บประจุ แทนทาลัม อิเล็กโทรไลต์ มีขนาดเล็กและเป็นสีน้ำเงิน
• เครื่องสะท้อนเสียงเซรามิก ส่วนประกอบแบบพินสามตัวเหล่านี้ จะทำหน้าที่เป็นตัวกรองสัญญาณเสียง
• ตัวต้านทานไฟฟ้าแรงสูง คือกล่องสีขาวขนาดใหญ่ที่มีข้อมูลพิมพ์อยู่บนนั้น
• ดีเลย์ไลน์ ส่วนประกอบขนาดใหญ่ของสัญญาณหน่วงเวลาผ่านวงจร
4.2 ส่วนประกอบแผงวงจรมือถือ
แผงวงจรมือถือโดยทั่วไปสามารถใช้งานได้อย่างสะดวกสบายกว่าแผงวงจรโทรทัศน์ ประการแรกคือชิ้นส่วนเกือบทั้งหมดใช้มาตรฐานการระบุชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย ดังนั้นคุณควรมีทักษะที่จำเป็นในการค้นหาสิ่งที่คุณต้องการอยู่ก่อนแล้ว
ประการที่สอง โทรศัพท์มือถือรุ่นเก่าสามารถเข้าถึงได้มากกว่าและมีราคาถูกกว่า คุณอาจมีอุปกรณ์เก่า ๆ อยู่สองสามเครื่องก็เป็นได้ เนื่องจากคนส่วนใหญ่มักจะอัพเกรดเทคโนโลยีมือถือกันเป็นประจำอยู่แล้ว
ถึงกระนั้นก็เป็นความคิดที่ดีเสมอที่จะรู้ว่าแต่ละชิ้นส่วนสามารถทำอะไรได้บ้าง ก่อนที่คุณจะแกะมือถือ iPhone โบราณอันนั้น โทรศัพท์รุ่นกลางๆของคุณมีวงจรขนาดใหญ่อย่างน่าตกใจ และส่วนใหญ่ได้รับการปรับให้เหมาะสมกับประสิทธิภาพที่มี
คุณสามารถพบได้ทั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบอนาล็อกและดิจิทัล ที่ทำงานอยู่ข้างๆกันอีกด้วย
เครือข่ายมือถือ
ในขณะที่มีอุปกรณ์แผงแบบมัลติบอร์ด แต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในมือถือส่วนใหญ่จะอยู่บน PCB อย่างเดียว อย่างไรก็ตาม PCB นี้แบ่งออกเป็นสองส่วนที่แตกต่างกันคือ: เครือข่ายและพลังงาน ซึ่งแต่ละส่วนจะมีความต้องการและหน้าที่ของตัวเอง ดังนั้นคุณจึงควรคำนึงถึงสิ่งเหล่านี้เมื่อต้องค้นหาชิ้นส่วนนั่นเอง
ครึ่งหนึ่งของเครือข่ายประกอบด้วยองค์ประกอบความถี่วิทยุทั้งหมด และเป็นวงจรสำคัญที่ทำให้อุปกรณ์ของมือถือทั้งหมดทำงานได้ ที่ด้านบนจะมีเสาอากาศและจุดเสาอากาศ ซึ่งอยู่ห่างจากส่วนที่เหลือของวงจร
ใต้จุดเสาอากาศคุณจะพบวงจรของตัวส่งและตัวรับ
ส่วนประกอบที่โดดเด่นในส่วนนี้ ได้แก่ :
• สวิตช์เสาอากาศ สวิตช์จะมีชิ้นส่วนโลหะและอโลหะอยู่ด้วยกัน โดยมีจุดหรือขา 16 จุดอยู่ใต้จุดเสาอากาศ เป็นสีขาวในอุปกรณ์เครือข่าย GSM และเป็นสีทองในอุปกรณ์ CDMA โปรดทราบว่าอุปกรณ์บางอย่างจะรวมสวิตช์เข้ากับ PFO
• ตัวกำเนิดสัญญาณความถี่ไฟฟ้า (PFO) เรียกอีกอย่างว่าเพาเวอร์แอมป์ (PA) และตัวกรองแบนด์พาส PFO เป็นคริสตัลออสซิลเลเตอร์ที่จัดการกับสัญญาณไร้สายของอุปกรณ์ ตั้งอยู่ถัดจากสวิตช์เสาอากาศหรืออยู่ด้านใน
• คริสตัลออสซิลเลเตอร์ 26 MHz เรียกอีกอย่างว่าคริสตัลเครือข่ายซึ่งช่วยสร้างสัญญาณส่ง คุณจะพบกล่องโลหะนี้อยู่ใกล้กับ PFO
• เครือข่าย IC ในส่วนของเครือข่าย IC ให้การส่งสัญญาณอย่างเป็นเหตุเป็นผล โดยปกติแล้วคุณจะพบมันอยู่ที่ด้านล่างของสวิตช์เสาอากาศและ PFO แต่อุปกรณ์บางอย่างจะรวม IC นี้เข้ากับ CPU
• ตัวกรอง RX และ TX กล่องดำเหล่านี้จะช่วยกรองและควบคุมสัญญาณขาเข้าและขาออกตามลำดับ
• ออสซิลเลเตอร์ควบคุมแรงดันไฟฟ้า (VCO) IC นี้ สามารถแปลงสัญญาณระหว่างอนาล็อกและดิจิทัลได้
4.3 ส่วนพลังงาน
ส่วนพลังงานเป็นหัวใจหลักของอุปกรณ์มือถือ ซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบคอมพิวเตอร์ทั้งหมด
• Power IC ล้อมรอบด้วยตัวเก็บประจุสีน้ำตาลหลายตัว ซึ่ง IC จะจัดการกับแบตเตอรี่เพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ทั้งหมด อุปกรณ์บางอย่างอาจมีวงจรแบบนี้อยู่สองวงจร
• หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) CPU เป็น IC ที่ใหญ่ที่สุดบน PCB
• แฟลช IC ตั้งอยู่ถัดจาก CPU ซึ่งแฟลช IC เป็น ROM ที่ให้ซอฟต์แวร์ที่กำหนดค่าไว้ล่วงหน้า
• ROM และ RAM คือ IC หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว และแบบเข้าถึงโดยการสุ่ม ซึ่งจะอยู่ถัดจาก CPU
• IC สำหรับชาร์จ: อยู่ใกล้กับ ตัวต้านทาน 22 ซึ่ง IC สำหรับชาร์จจะควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่ใหม่
• Audio IC ซึ่งอยู่ถัดจาก Power IC ซึ่งเป็นชิพเสียงของอุปกรณ์มือถือ
• นาฬิกาแบบเรียลไทม์ (RTC): ตั้งอยู่ถัดจาก Power IC ออสซิลเลเตอร์แบบซิลิกอนนี้เป็นนาฬิกาของ PCB
• Logic IC จะจัดการกับเสียงสั่น ระบบสั่น และไฟ LED แม้ว่าจะไม่มีที่ตั้งของมันเลยก็ตาม
5. การทำความเข้าใจตลาดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
สำหรับผู้จัดจำหน่ายชิ้นส่วนประกอบ ผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และอื่น ๆ อีกมากมาย การมีความเข้าใจในตลาดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เป็นสิ่งที่จำเป็นอย่างมาก ในช่วงเวลาแห่งความเจริญรุ่งเรืองทำให้ชิ้นส่วนประกอบต่างๆหาได้ยากลำบากมากขึ้น ทั้งยังการขึ้นราคาของแหล่งที่มา และเวลาในการขายเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเซมิคอนดักเตอร์ ในช่วงเศรษฐกิจถดถอยทำให้ราคาตกและมีปริมาณเพิ่มมากขึ้น การวางแผนเพื่อให้ผู้ผลิตสามารถดำเนินการในสายการผลิตได้ และในขณะเดียวกันก็สามารถลดต้นทุนลงด้วย
5.1 ปัจจัยสำคัญสำหรับแนวโน้มของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
ปัจจัยที่ทราบกันดีหลายอย่างส่งผลต่อตลาดโดยรวม การวิเคราะห์แนวโน้มการเติบโตที่มีอยู่ทั่วโลกและสำหรับประเทศต่างๆเป็นอีกปัจจัยหนึ่ง อีกประการหนึ่งคือภาคอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ใหม่ที่กำลังเติบโต ภาคส่วนใหม่ของยานยนต์และสิ่งต่างๆที่เกี่ยวข้องกับอินเตอร์เน็ตกำลังเป็นที่คาดหวัง และการเติบโตอย่างมีนัยสำคัญนั้นจะผลักดันการเติบโตโดยรวมได้
ภาคส่วนต่างๆ เช่น มือถือ และการติดต่อสื่อสารแบบใช้สาย อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทุกรูปแบบ ยิ่งไปกว่านั้นบริษัทอื่น ๆ อีกมากมายที่มีฐานะดีและมีแนวโน้มที่จะเติบโตน้อยลง
5.2 อย่างไรก็ตาม สิ่งที่เรายังไม่รู้อีกมากมายอาจส่งผลกระทบต่อสภาวะเศรษฐกิจที่ควบคุมเศรษฐกิจโลกโดยรวมก็เป็นได้
ผลผลิตของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์กำลังเพิ่มเป็นทวีคูณ
เช่นเดียวกับอุปกรณ์ที่ใช้อะคูสโตอิเล็กทรอนิกส์และแมกนีโตอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งกำลังเพิ่มขึ้น การขยายตัวอย่างรวดเร็วนี้ได้สร้างความแตกต่างให้กับการผลิตอุปกรณ์ เช่น ไมโครคอมพิวเตอร์ หลอดภาพสี เครื่องคิดเลขอิเล็กทรอนิกส์ (รวมถึงเครื่องคิดเลขที่ตั้งโปรแกรมได้)
เช่นเดียวกับเครื่องบันทึกวิดีโอ นาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์ ระบบสเตอริโอคุณภาพสูง
นวัตกรรมมากมายเหล่านี้ เช่น ทรานซิสเตอร์ ซึ่งมีต้นกำเนิดจากการวิจัยทางทหารซึ่งต้องการอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนมากขึ้น สำหรับการทำสงครามไฮเทคสมัยใหม่
อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคคือตลาดผู้ใช้หลักสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยเหตุนี้ความต้องการอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จึงพุ่งสูงขึ้นมากเมื่อไม่นานมานี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตลาดที่พัฒนาแล้ว ซึ่งบริษัทกำลังให้ความสำคัญกับตลาดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ทั่วโลกเลยทีเดียว
ด้วยผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เพิ่ม ทำให้กำลังการผลิตเพื่อตอบสนองความต้องการสำหรับสิ่งเหล่านี้นั้นเพิ่มขึ้นตามไปด้วย เช่น ความต้องการอุปกรณ์สื่อสารแบบไร้สายที่เพิ่มมากขึ้น เป็นต้น
โครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายข้อมูลต้องการ PCB แบบหลายชั้น การขยายตัวของอุตสาหกรรมในตลาดที่เกิดใหม่และอุตสาหกรรมการแพทย์อิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนี้ยังมีการเพิ่มตลาดสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อีกด้วย
เพื่อให้อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์มีการแข่งขันที่สูงขึ้น ต้นทุนและตลาดของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมใหม่มากยิ่งขึ้น เพื่อให้สามารถเลือกส่วนประกอบที่เหมาะสมที่สุดได้
บทสรุป
แผงวงจรที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ ประกอบด้วยส่วนประกอบหลายอย่างที่สามารถทำงานร่วมกันเพื่อให้ได้ฟังก์ชันเฉพาะ การรู้วิธีระบุส่วนประกอบเหล่านี้จะช่วยให้คุณวางแผน และสร้างโครงการต่อไปได้อย่างราบรื่น
นอกเหนือจากนั้นคุณต้องรู้ขีดจำกัดของพวกชิ้นส่วนต่างๆ และไม่จำเป็นว่าจะต้องใช้ส่วนประกอบทั้งหมดในทุกโครงการ ในขั้นตอนนี้คุณจะมีโครงการ PCB ที่คุณสามารถดำเนินการให้เสร็จสิ้น ภายใต้งบประมาณในระยะเวลาที่เหมาะสมได้
หากคุณต้องการชิ้นส่วนประกอบ คุณสามารถหาได้จาก PCBs เก่าได้เช่นกัน อย่างเช่นที่พบในโทรทัศน์และอุปกรณ์มือถือรุ่นเก่า หรือซื้อจากซัพพลายเออร์ที่มีชื่อเสียง
การซื้อชิ้นส่วนอาจมีค่าใช้จ่ายที่สูงกว่า แต่เป็นวิธีเดียวที่เราจะแน่ใจได้ว่าส่วนประกอบทั้งหมดของคุณจะสามารถทำงานได้ ก่อนที่คุณจะบัดกรีเข้ากับบอร์ดของคุณ
หากคุณต้องการความช่วยเหลือในการค้นหาชิ้นส่วนประกอบของคุณ คุณสามารถติดต่อเราเพื่อขอคำแนะนำได้ เราให้บริการ PCBA แบบครบวงจร และเราพร้อมให้ความช่วยเหลือคุณในการซื้ออุปกรณ์ PCBA ทั้งหมด ส่วนประกอบที่ใช้ในการประกอบทั้งหมดของเรามาจากบริษัท Digikey และบริษัท Mouser ที่มีชื่อเสียงและน่าเชื่อถือที่สุด
ดังนั้น คุณจึงสามารถมั่นใจได้ว่าชิ้นส่วนประกอบของเรามีคุณภาพและราคาดีที่สุดในตลาด
