แผงวงจรพิมพ์ (PCB) ปรากฏในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทุกชนิด หากมีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในอุปกรณ์ ชิ้นส่วนทั้งหมดจะติดตั้งบน PCB ขนาดต่างๆ นอกจากการซ่อมชิ้นส่วนเล็กๆ ต่างๆ แล้ว หน้าที่หลักของเครื่องแล้วพีซีบีคือจัดให้มีการเชื่อมต่อไฟฟ้าระหว่างส่วนต่างๆ ข้างต้น เนื่องจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ จึงจำเป็นต้องมีชิ้นส่วนเพิ่มมากขึ้น รวมถึงเส้นและชิ้นส่วนต่างๆ บนพีซีบียังมีความหนาแน่นมากขึ้นเรื่อยๆ มีมาตรฐานพีซีบีดูเหมือนว่านี้ บอร์ดเปล่า (ที่ไม่มีชิ้นส่วนอยู่) มักเรียกกันว่า "Printed Wiring Board (PWB)"
แผ่นฐานของบอร์ดทำจากวัสดุฉนวนที่ไม่สามารถโค้งงอได้ง่าย วัสดุวงจรบางๆ ที่เห็นบนพื้นผิวคือคอปเปอร์ฟอยล์ เดิมทีฟอยล์ทองแดงปกคลุมทั้งกระดาน แต่ส่วนหนึ่งของมันถูกแกะสลักออกไปในระหว่างกระบวนการผลิต และส่วนที่เหลือกลายเป็นวงจรบางคล้ายตาข่าย - เส้นเหล่านี้เรียกว่ารูปแบบตัวนำหรือสายไฟ และใช้เพื่อเชื่อมต่อไฟฟ้ากับส่วนประกอบต่างๆ บนพีซีบี.
เพื่อติดชิ้นส่วนเข้ากับพีซีบีเราประสานพินเข้ากับสายไฟโดยตรง บน PCB พื้นฐานที่สุด (ด้านเดียว) ชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกรวมไว้ที่ด้านหนึ่งและสายไฟจะรวมอยู่ที่อีกด้านหนึ่ง ด้วยเหตุนี้ เราจึงต้องเจาะรูบนกระดานเพื่อให้หมุดสามารถผ่านบอร์ดไปอีกด้านหนึ่งได้ ดังนั้นหมุดของชิ้นส่วนจึงถูกบัดกรีไปอีกด้านหนึ่ง ด้วยเหตุนี้ด้านหน้าและด้านหลังของ PCB จึงเรียกว่าด้านส่วนประกอบและด้านบัดกรีตามลำดับ
หากมีชิ้นส่วนบน PCB บางส่วนที่ต้องถอดหรือใส่กลับหลังจากการผลิตเสร็จสิ้น ซ็อกเก็ตจะถูกใช้เมื่อติดตั้งชิ้นส่วนแล้ว เนื่องจากซ็อกเก็ตเชื่อมเข้ากับกระดานโดยตรงจึงสามารถถอดประกอบและประกอบชิ้นส่วนได้ตามต้องการ ภาพด้านล่างคือซ็อกเก็ต ZIF (Zero Insertion Force) ซึ่งช่วยให้สามารถเสียบชิ้นส่วนต่างๆ (ในกรณีนี้คือ CPU) เข้าไปในซ็อกเก็ตและถอดออกได้อย่างง่ายดาย แถบยึดติดกับช่องเสียบเพื่อยึดชิ้นส่วนให้เข้าที่หลังจากที่คุณใส่เข้าไป
หากต้องเชื่อมต่อ PCB สองตัวเข้าด้วยกัน โดยทั่วไปเราจะใช้ตัวเชื่อมต่อขอบที่เรียกกันทั่วไปว่า "นิ้วทอง" นิ้วทองประกอบด้วยแผ่นทองแดงหลายแผ่นซึ่งจริงๆ แล้วเป็นส่วนหนึ่งของพีซีบีเค้าโครง โดยปกติ เมื่อทำการเชื่อมต่อ เราจะสอดนิ้วสีทองบน PCB ตัวใดตัวหนึ่งลงในช่องที่เหมาะสมบน PCB อื่น (โดยปกติจะเรียกว่าช่องต่อขยาย) ในคอมพิวเตอร์ เช่น กราฟิกการ์ด การ์ดเสียง หรือการ์ดอินเทอร์เฟซอื่นที่คล้ายคลึงกัน ที่เชื่อมต่อกับเมนบอร์ดด้วยนิ้วทอง
สีเขียวหรือสีน้ำตาลบน PCB คือสีของหน้ากากประสาน ชั้นนี้เป็นเกราะป้องกันฉนวนที่ปกป้องสายทองแดงและยังป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนถูกบัดกรีผิดที่ พิมพ์ซิลค์สกรีนเพิ่มเติมอีกชั้นหนึ่งบนหน้ากากประสาน โดยปกติแล้ว ข้อความและสัญลักษณ์ (ส่วนใหญ่เป็นสีขาว) จะถูกพิมพ์ลงบนส่วนนี้เพื่อระบุตำแหน่งของแต่ละส่วนบนกระดาน ด้านการพิมพ์สกรีนเรียกอีกอย่างว่าด้านตำนาน
บอร์ดด้านเดียว
เราเพิ่งพูดถึงว่าบน PCB พื้นฐานที่สุด ชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกรวมไว้ที่ด้านหนึ่งและสายไฟจะรวมอยู่ที่อีกด้านหนึ่ง เนื่องจากสายไฟปรากฏเพียงด้านเดียวเราจึงเรียกชนิดนี้ว่าพีซีบีด้านเดียว (ด้านเดียว) เนื่องจากบอร์ดเดี่ยวมีข้อจำกัดที่เข้มงวดหลายประการในการออกแบบวงจร (เนื่องจากมีเพียงด้านเดียว การเดินสายไฟจึงไม่สามารถข้ามได้และต้องเดินไปรอบๆ เส้นทางที่แยกจากกัน) ดังนั้นเฉพาะวงจรในยุคแรกๆ เท่านั้นที่ใช้บอร์ดประเภทนี้
บอร์ดสองด้าน
บอร์ดนี้มีสายไฟทั้งสองด้าน อย่างไรก็ตาม การใช้สายไฟ 2 ด้าน จะต้องมีการเชื่อมต่อวงจรที่ถูกต้องระหว่าง 2 ฝั่ง “สะพาน” ระหว่างวงจรดังกล่าวเรียกว่าจุดแวะ Vias คือรูเล็กๆ บน PCB ที่เติมหรือทาสีด้วยโลหะ ซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับสายไฟได้ทั้งสองด้าน เนื่องจากพื้นที่ของกระดานสองด้านมีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าของกระดานด้านเดียวและเนื่องจากสายไฟสามารถพันกันได้ (สามารถพันไปอีกด้านหนึ่งได้) จึงเหมาะสำหรับการใช้งานที่ซับซ้อนกว่า วงจรมากกว่าบอร์ดด้านเดียว
บอร์ดหลายชั้น
เพื่อเพิ่มพื้นที่ที่สามารถเดินสายได้ จึงมีการใช้แผงการเดินสายแบบด้านเดียวหรือสองด้านมากขึ้นสำหรับแผงหลายชั้น บอร์ดหลายชั้นใช้บอร์ดสองด้านหลายแผ่น และใส่ชั้นฉนวนระหว่างแต่ละบอร์ดแล้วจึงติดกาว (แบบกดพอดี) จำนวนชั้นของบอร์ดแสดงถึงชั้นการเดินสายอิสระหลายชั้น โดยปกติแล้วจำนวนชั้นจะเป็นเลขคู่ และรวมถึงสองชั้นนอกสุดด้วย เมนบอร์ดส่วนใหญ่มีโครงสร้าง 4 ถึง 8 เลเยอร์ แต่ในทางเทคนิคแล้วมีเกือบ 100 เลเยอร์พีซีบีบอร์ดสามารถทำได้ ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ใช้มาเธอร์บอร์ดที่มีหลายชั้นพอสมควร แต่เนื่องจากคอมพิวเตอร์ดังกล่าวสามารถถูกแทนที่ด้วยกลุ่มของคอมพิวเตอร์ธรรมดาๆ จำนวนมาก บอร์ดพิเศษแบบหลายชั้นจึงค่อยๆ เลิกใช้งาน เพราะว่าชั้นในกพีซีบีมีการผูกไว้แน่นมาก โดยทั่วไปจึงไม่ง่ายเลยที่จะเห็นตัวเลขที่แท้จริง แต่หากคุณดูใกล้ๆ เมนบอร์ด คุณก็อาจจะทำได้
จุดแวะที่เราเพิ่งกล่าวถึงไป หากใช้กับกระดานสองด้าน จะต้องเจาะให้ทั่วทั้งกระดาน อย่างไรก็ตาม ในบอร์ดแบบหลายชั้น หากคุณต้องการเชื่อมต่อร่องรอยเหล่านี้เพียงบางส่วน Vias อาจเปลืองพื้นที่การติดตามบนเลเยอร์อื่น เทคโนโลยี Vias แบบฝังและ Blind Vias สามารถหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้ เนื่องจากสามารถทะลุผ่านชั้นข้อมูลเพียงไม่กี่ชั้นเท่านั้น Blind Vias เชื่อมต่อ PCB ภายในหลายชั้นกับ PCB พื้นผิวโดยไม่ต้องเจาะทั้งบอร์ด จุดแวะฝังจะเชื่อมต่อกับด้านในเท่านั้นพีซีบีจึงไม่สามารถมองเห็นได้จากพื้นผิว
ในรูปแบบหลายชั้นพีซีบีทั้งชั้นเชื่อมต่อโดยตรงกับสายดินและแหล่งจ่ายไฟ ดังนั้นเราจึงจำแนกแต่ละชั้นเป็นชั้นสัญญาณ (Signal), ชั้นพลังงาน (Power) หรือชั้นพื้นดิน (Ground) หากชิ้นส่วนบน PCB ต้องการแหล่งจ่ายไฟที่แตกต่างกัน โดยปกติแล้ว PCB ดังกล่าวจะมีกำลังไฟและสายไฟมากกว่าสองชั้น


เวลาโพสต์: 25 ส.ค.-2022