แนวโน้มในอนาคต: กระบวนการและวัสดุที่ก้าวหน้าในการผลิต PCB

ตลาด PCB กําลังเจริญเติบโตและคาดว่าจะบรรลุ93.87 พันล้านดอลลาร์อย่างไรก็ตาม เมื่ออิเล็กทรอนิกส์ลดลง และฟังก์ชันการทํางานเพิ่มขึ้น

เพื่อให้ทันกับอุตสาหกรรมนี้ ต้องนําความก้าวหน้าในกระบวนการและวัสดุมาใช้

บล็อกนี้จะแนะนําแนวโน้มที่น่าตื่นเต้น ที่ผู้ผลิตที่ดีที่สุดใช้ในปัจจุบันคุณจะเห็นว่าผู้ผลิต PCBLOOPs ใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย เช่น อุปัญญาประดิษฐ์และการพิมพ์ 3 มิติ เพื่อสร้างอนาคตของ PCBsซึ่งเป็นการเปิดทางให้กับอนาคตของอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่มีประสิทธิภาพสูง

ไม่ต้องขัดแย้งกันอีกแล้ว ลองดูมันกันเถอะ

กระบวนการ ที่ พัฒนา

ก่อนอื่น เราขอแนะนําคุณถึงกระบวนการที่มีความก้าวหน้า

สติปัญญาประดิษฐ์ (AI) และการเรียนรู้เครื่องจักร (ML)

อัจฉริยะประดิษฐ์ (AI) และการเรียนรู้เครื่องจักร (ML) เปลี่ยนรูปแบบจากการแก้ไขปัญหาแบบปฏิกิริยา เป็นการคาดการณ์แบบโปรแอคทีฟ โดยปรับปรุงทุกขั้นตอนของการวางแผนและกระบวนการผลิต PCB.

นี่คือวิธีที่ AI และ ML เปลี่ยนแปลงการผลิต PCB:

• การบํารุงรักษาแบบคาดการณ์วิธีการประเพณีพึ่งพาการบํารุงรักษาแบบปฏิกิริยา ปรับปรุงอุปกรณ์ที่ล้มเหลวหลังจากที่มันเกิดขึ้นการระบุรูปแบบและการคาดการณ์ความล้มเหลวของอุปกรณ์ที่อาจเกิดขึ้น ก่อนที่มันจะเกิดขึ้น. ทําให้สามารถป้องกันการบํารุงรักษา, ลดเวลาหยุดทํางาน, และรับประกันกระแสการผลิตที่เรียบร้อย
• การออกแบบการวางแผน PCB ที่ดีที่สุด:อัลกอริทึม AI สามารถวิเคราะห์กฎการออกแบบที่ซับซ้อนและข้อจํากัด เพื่อสร้างการวางแผน PCB ที่ปรับปรุงสูงส่งผลให้การทํางานและการผลิตดีขึ้น. บริษัทที่ให้บริการบริการวางแผน PCBสามารถนํามาใช้ AI เพื่อให้มีเวลาตอบสนองที่เร็วขึ้น และการออกแบบที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
• การควบคุมคุณภาพในเวลาจริงอัลกอริทึม ML สามารถฝึกบนข้อมูลประวัติศาสตร์เพื่อระบุปัญหาคุณภาพที่เป็นไปได้ระหว่างการผลิต PCB โดยการวิเคราะห์ข้อมูลในเวลาจริงจากระบบตรวจสอบAI สามารถระบุความบกพร่องที่เป็นไปได้ ก่อนที่มันจะถูกฝังในผลิตภัณฑ์สุดท้ายแนวทางที่เชี่ยวชาญนี้ลดจํานวนของบอร์ดที่บกพร่องและรับประกันคุณภาพที่คงที่สําหรับบริษัทที่ให้บริการการออกแบบการวางแผน PCB

ประโยชน์ของ AI และ ML ในการผลิต PCB

• การเพิ่มผลผลิต:การบํารุงรักษาแบบคาดการณ์ และการวางแผนที่ปรับปรุงให้ดีที่สุด จะทําให้การผลิตช้าลง และการทํางานใหม่น้อยลง โดยสุดท้ายจะเพิ่มผลผลิตภาพโดยรวม
• ลดเวลาหยุดทํางาน:AI ลดเวลาหยุดทํางานที่ไม่คาดหวังให้น้อยที่สุด โดยการแก้ไขปัญหาอุปกรณ์ที่ล้มเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้เส้นการผลิตทํางานได้เรียบร้อย
• ค่าใช้จ่ายต่ํากว่าการลดการทํางานใหม่, ความบกพร่องน้อยลง และกระบวนการที่ปรับปรุงให้ดีที่สุดผู้ให้บริการผลิต PCB.

เทคนิคการผลิตสารเสริม

อันดับสองคือ การผลิตสารเสริม (AM) หรือที่รู้จักกันในชื่อการพิมพ์ 3 มิติ เทคโนโลยีปฏิวัตินี้มีศักยภาพอันมหาศาลในการเปลี่ยนแปลงกระบวนการการวางแผนและการออกแบบ PCB แบบดั้งเดิม

ไม่เหมือนกับวิธีการลบแบบดั้งเดิมที่กําจัดวัสดุจากแผ่นแข็ง, AM ทําให้สามารถสร้างโครงสร้าง 3 มิติที่ซับซ้อนชั้นต่อชั้นนี่เปิดประตูให้กับการออกแบบ PCB ที่ไม่เคยคิดมาก่อน:

• องค์ประกอบที่ฝังไว้AM ทําให้สามารถบูรณาการขององค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์โดยตรงภายใน PCB ตัวเอง.บริการวางแผน PCB สามารถนําศักยภาพนี้มาใช้ในการสร้างอุปกรณ์ขนาดเล็กและใช้งานได้สูง
• การจัดการความร้อนที่พัฒนาความเสรีภาพของการพิมพ์ 3 มิติ ทําให้สามารถออกแบบช่องทางภายในที่ซับซ้อนภายใน PCB ช่องทางเหล่านี้สามารถเต็มไปด้วยวัสดุที่นําความร้อนสร้างระบบระบายความร้อนที่ประสิทธิภาพสูงขึ้นนี้เป็นประโยชน์โดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับ PCB ที่มีประสิทธิภาพสูง ที่การจัดการทางความร้อนเป็นสิ่งสําคัญ

ปัญหา และ ข้อ พิจารณา

ขณะที่ AM ให้โอกาสที่น่าตื่นเต้น ยังมีปัญหาที่ต้องแก้ไข:

• การเลือกวัสดุที่จํากัดปัจจุบัน การเลือกวัสดุที่มีให้เลือกสําหรับ PCB การพิมพ์ 3 มิติ ไม่กว้างขวางเท่าวิธีประเพณีนี่อาจจํากัดคุณสมบัติไฟฟ้าและเครื่องจักรที่สามารถทําในผลิตภัณฑ์สุดท้ายผู้ให้บริการการวางแผน PCB จําเป็นต้องพิจารณาอย่างละเอียดวัสดุที่มีให้แน่ใจว่าพวกเขาตอบสนองความต้องการเฉพาะของการใช้งาน
• ความเร็วการพิมพ์ช้าลง:เมื่อเปรียบเทียบกับการผลิตแบบถอนแบบดั้งเดิม, AM อาจเป็นกระบวนการที่ช้าขึ้น. นี้สามารถส่งผลกระทบต่อกําหนดเวลาการผลิต, โดยเฉพาะสําหรับการสั่งซื้อ PCB จํานวนมาก.

ถึงแม้ว่าจะมีปัญหาเหล่านี้ ความสามารถของ AM ในการออกแบบ PCB เป็นที่ไม่อาจปฏิเสธได้ เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้า เราสามารถคาดหวังที่จะเห็นวัสดุที่มีความสอดคล้องกับการพิมพ์ 3Dทําให้สามารถสร้าง PCB ที่มีความซับซ้อนและมีประสิทธิภาพสูงมากขึ้น.

นอกจากนี้ ความก้าวหน้าในความเร็วในการพิมพ์และอัตโนมัติ อาจแก้ไขข้อจํากัดปัจจุบัน ทําให้มีการนํา AM มาใช้อย่างแพร่หลายในการผลิต PCB

การจัดสร้างโดยตรงด้วยเลเซอร์ (LDS)

การสร้างโครงสร้างโดยตรงด้วยเลเซอร์ (LDS) เป็นเทคโนโลยีปฏิวัติที่เปลี่ยนภาพลักษณะของการผลิต PCB อย่างรวดเร็วกระบวนการ ที่ นวัตกรรม นี้ ใช้ แสง ไลเซอร์ เพื่อ สร้าง ร่องรอย ที่ ผ่าน ผ่าน โดยตรง บน พลาสติกเมื่อเทียบกับวิธีการวางแผนและการออกแบบ PCB แบบดั้งเดิม LDS ให้ข้อดีหลายอย่างที่น่าสนใจ:

• เสรีภาพการออกแบบที่ไม่มีคู่แข่งไม่เหมือนกับการผลิตแบบถอนแบบดั้งเดิม LDS สามารถสร้างรูปแบบวงจร 3 มิติที่ซับซ้อนมาก โดยตรงบนผืนยางพลาสติกมันเปิดประตูให้กับการออกแบบที่ซับซ้อน ที่ไม่เป็นไปได้ด้วยวิธีการที่ปกติผู้ให้บริการการวางแผน PCB สามารถใช้ LDS เพื่อสร้างอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่มีฟังก์ชันและผลงานที่ดีขึ้น
• การบูรณาการอย่างต่อเนื่องLDS ทําให้การบูรณาการของแอนเทนนาได้อย่างต่อเนื่องโดยตรงกับ PCB.ประโยชน์นี้น่าสนใจเป็นพิเศษสําหรับแอปพลิเคชั่น เช่น เครื่องสวมและอุปกรณ์มือถือ.
• การ ลดขนาด ที่ ดี ขึ้น: ความสามารถในการสร้างร่องรอยการนําไฟที่ซับซ้อนมาก ทําให้การลดขนาดของ PCBs เป็นอย่างมากเช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ และ อุปกรณ์อินเตอร์เน็ตของสิ่งของ (IoT).

หลักการ แมนต์ หลัง LDS

นี่คือการแบ่งแยกของขั้นตอนสําคัญที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ LDS:

• การเปิดเลเซอร์:แสงเลเซอร์ที่เป้าหมายจะชี้แจงเปิดบริเวณที่กําหนดไว้ภายในพลาสติกสับสราทที่มีสารเสริมนํากระบวนการกระตุ้นนี้โดยพื้นฐานกําหนดเส้นทางสําหรับรอย conductive.
• โลหะ:ภูมิภาคที่ถูกเปิดใช้แล้วจะถูกนําไปใช้ในกระบวนการโลหะ โดยทั่วไปคือการเคลือบไฟฟ้า โดยกระบวนการนี้จะทําให้ผิวโลหะบาง (ทองแดง นิเคิล เป็นต้น) ลงบนภูมิภาคที่ถูกเปิดใช้สร้างร่องรอยที่ต้องการ.

การสมัคร ไม่จํากัด

เทคโนโลยี LDS กําลังพบการนําไปใช้อย่างแพร่หลายในสาขาต่าง ๆ เนื่องจากความสามารถอันโดดเด่นของมัน:

• การออกแบบวงจรที่ซับซ้อนความสามารถในการสร้างรูปแบบการนํา 3 มิติที่ซับซ้อนทําให้ LDS เหมาะสําหรับการใช้งานที่ต้องการวงจรความหนาแน่นสูง เช่น คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงและอุปกรณ์การแพทย์ที่ทันสมัย
• อานเตนเนสบูรณาการ:LDS หลีกเลี่ยงความจําเป็นขององค์ประกอบแอนเทนเน่ที่แยกแยก ทําให้มันเหมาะสมสําหรับการออกแบบแอนเทนเน่ที่คอมพัคต์และสวยงามสําหรับเครื่องสวมใส่, สมาร์ทโฟน และอุปกรณ์มือถืออื่น ๆ
• อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก:ข้อดีในการประหยัดพื้นที่ของ LDS ถูกแสวงหามากในแอพลิเคชั่นที่ขนาดเป็นสิ่งสําคัญ เช่น เครื่องช่วยได้ยิน กล้องขนาดเล็ก และอุปกรณ์ IoT

การประมวลผลพลาสมา

การประมวลผลพลาสมาได้ปรากฏขึ้นเป็นเทคโนโลยีที่สําคัญในด้านการผลิต PCB ซึ่งมีบทบาทสําคัญในการบรรลุผลงานและการทํางานที่ดีที่สุดเทคนิค ที่ มี ประสิทธิภาพ นี้ ใช้ ก๊าซ (พลาสมา) ที่ มี อิโอเนียส เพื่อ ติดต่อ กับ พื้นผิว PCB, ส่งผลประโยชน์มากมายสําหรับผู้ให้บริการและผู้ผลิต PCB การวางแผน

การแปรรูปพลาสมารวมถึงหน้าที่หลักสองอย่างภายในการผลิต PCB:

• การกวาดพลาสมา:กระบวนการนี้ใช้การระเบิดไอออนที่ควบคุม เพื่อกําจัดวัสดุจากผิว PCB อย่างแม่นยําการถักพลาสมาให้ความแม่นยําและการควบคุมที่ดีกว่าเทคนิคถักแบบน้ําแบบดั้งเดิม, ทําให้สามารถสร้างลักษณะที่ซับซ้อนมากที่จําเป็นสําหรับ PCB ความหนาแน่นสูงที่ทันสมัยผู้ออกแบบการวางแผน PCBสามารถนําความแม่นยํานี้มาสร้างการออกแบบวงจรที่ซับซ้อน ด้วยการทํางานที่ดีขึ้น
• การปรับปรุงพื้นผิว:การบําบัดพลาสมาเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพของผิว PCB.การบําบัดเหล่านี้เพิ่มความติดแน่นของชั้นถัดไป, เช่นหน้ากากผสมผสมหรือเคลือบที่สอดคล้อง, ส่งผลให้มี PCB ที่น่าเชื่อถือและแข็งแรงมากขึ้น.

ประโยชน์ในการเพิ่มผลงาน:

การแปรรูปพลาสมามีข้อดีหลายอย่าง ที่ส่งผลให้ผลงาน PCB ดีขึ้น

• ปรับปรุงการติดต่อ:การบําบัดด้วยพลาสมาสร้างพื้นผิวที่ต้อนรับสูงสําหรับชั้นต่อมา, รับประกันการติดต่อที่แข็งแรงของหน้ากากผสมผสาน, การเคลือบแบบสอดคล้อง, และองค์ประกอบอื่น ๆ.นี่แปลว่าผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่น่าเชื่อถือและทนทานมากขึ้น.
• ความสามารถในการผสมผสานที่ดีขึ้นการทําความสะอาดพลาสมากําจัดสารปนเปื้อนและออกไซด์จากผิว PCB สร้างผิวที่สะอาดและไร้สารออกซิเดนเพื่อให้ผิวผสมผสมและการสร้างสรรค์ร่วมได้ดีที่สุดสิ่งนี้สําคัญมากในการรับประกันการเชื่อมต่อไฟฟ้าที่แข็งแรงและน่าเชื่อถือ.
• การเพิ่มผลงานโดยรวม:โดยการเพิ่มความติดแน่นและความสามารถในการผสมผสาน การประมวลผลพลาสมา ส่งผลให้มี PCB ที่แข็งแกร่งและน่าเชื่อถือได้มากขึ้น ด้วยผลงานไฟฟ้าที่ดีขึ้นและความน่าเชื่อถือในระยะยาว

อุปกรณ์การค้า:

อุปกรณ์แปรรูปพลาสมาหลายประเภทถูกใช้ในสายการผลิต PCB:

• อีเซอร์ไอออนปฏิกิริยา (RIE):เทคนิคนี้ใช้ปฏิกิริยาเคมีที่ควบคุมระหว่างพลาสมาและผิว PCB เพื่อบรรลุการถักที่แม่นยํา
• พลาสมาที่เชื่อมโยงด้วยการระตุ้น (ICP):วิธีนี้ผลิตพลาสมาโดยใช้โค้ลอินดูคทีฟ ซึ่งให้อัตราการฉีกสูงและความเหมือนกันที่ดี
• ระบบทําความสะอาดพลาสมา:ระบบเหล่านี้มุ่งเน้นในการกําจัดสารปนเปื้อน และการปรับปรุงคุณสมบัติพื้นผิวของ PCB

การบูรณาการในสายการผลิต

อุปกรณ์การประมวลผลพลาสมาถูกบูรณาการเข้ากับสายการผลิต PCB ที่ทันสมัย โดยทั่วไประบบเหล่านี้ถูกนําไปใช้ในระยะต่างๆ ของกระบวนการ เช่น

• การเคลือบก่อน:การทําความสะอาดพลาสมาให้แน่ใจว่าผิวที่สะอาด, soldable สําหรับการติดต่อที่ดีที่สุดและการเชื่อมต่อไฟฟ้า
• ผ่านการจัดตั้งการถักพลาสมามีความสําคัญในการสร้างช่องทางที่แม่นยําและกําหนดดีสําหรับการเชื่อมต่อระหว่างชั้น
• ปลายผิว:การบําบัดด้วยพลาสมาสามารถใช้เพื่อเสริมคุณสมบัติผิวเพื่อการเสริมความติดตามของเคลือบแบบตรงกันได้

เมื่อการออกแบบ PCB กลายเป็นซับซ้อนมากขึ้น และความต้องการในการทํางานเพิ่มขึ้น การประมวลผลพลาสมาจะยังคงมีบทบาทที่สําคัญยิ่งขึ้นผู้ให้บริการการวางแผน PCB ที่ใช้ประโยชน์จากความสามารถของการประมวลผลพลาสมาสามารถนําเสนอให้ลูกค้า PCB รุ่นต่อไปที่มีผลงานที่พิเศษ, ความน่าเชื่อถือ และการลดขนาด

วัสดุที่ทันสมัย

วัสดุความถี่สูง (HF) และไมโครเวฟ

การเพิ่มเทคโนโลยี 5G การส่งข้อมูลความเร็วสูง และระบบราดาร์ที่ก้าวหน้า ทําให้จําเป็นต้องมี PCB ที่สามารถทํางานได้ในความถี่ที่สูงขึ้นเรื่อยๆวัสดุประเพณีต้องสู้กับการสูญเสียสัญญาณที่ความถี่เหล่านี้เพื่อแก้ปัญหานี้ นักวิจัยกําลังพัฒนาวัสดุรุ่นใหม่ที่มี:

• คอนสแตนตรอัดไฟฟ้าต่ํา:คุณสมบัตินี้แสดงถึงความอ่อนแอของอุปกรณ์กันไฟฟ้าที่ผ่านผ่านมันการประกันการส่งสัญญาณที่มีประสิทธิภาพในความถี่สูง.
• แทนเจนต์ความสูญเสียต่ํา:ปริมาตรนี้สะท้อนถึงการระบายพลังงานไฟฟ้าเป็นความร้อนภายในวัสดุ วัสดุที่มีการสัมผัสการสูญเสียต่ํา ลดการทําลายสัญญาณให้น้อยที่สุดเพื่อผลงานที่ดีขึ้น

วัสดุที่หวังในสนามนี้ประกอบด้วย:

• ผนังเซรามิก:เครื่องนี้มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าและความมั่นคงทางความร้อนที่โดดเด่น แต่มันอาจเปราะบางและแพง
• สารประกอบพอลิเมอร์:วัสดุเหล่านี้รวมผลประโยชน์ของพอลิเมอร์ (เบาและยืดหยุ่น) กับสารเติมเซรามิคเพื่อผลประกอบการไฟฟ้าที่ดีขึ้น

สับสราทยืดหยุ่นและยืดหยุ่น

ด้านอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถสวมใส่และอุปกรณ์ยืดหยุ่นที่กําลังพัฒนาขึ้นต้องการพืชผืน PCB สายพันธุ์ใหม่ พืชผืนเหล่านี้ต้อง:

• นุ่มนวลPCBs ต้องบิดและสอดคล้องกับลักษณะของร่างกายมนุษย์หรือพื้นผิวโค้งอื่น ๆ
• สามารถขยายได้:PCBs ต้องการที่จะยืดโดยไม่เสี่ยงการทํางานสําหรับการใช้งานที่ต้องการความยืดหยุ่นหรือการเคลื่อนไหวอย่างมาก
• การเปิดทางให้กับการปฏิวัตินี้ คือวัสดุเช่น
• ผนังโพลีไมด:ฟิล์มที่ทนอุณหภูมิสูงและเบาๆเหล่านี้ ให้ความยืดหยุ่นที่ดีสําหรับอิเล็กทรอนิกส์ที่ใส่ได้
• หมึกนําไฟ:น้ําตาลพิมพ์แบบพิเศษนี้ทําให้สามารถพิมพ์รูปแบบวงจรบนพื้นฐานที่ยืดหยุ่น

การใช้งานของวัสดุประดิษฐ์ใหม่เหล่านี้มีความกว้างใหญ่

• เทคโนโลยีที่ใส่ได้ลองจินตนาการดูว่านาฬิกาสมาร์ท, เครื่องติดตามความฟิตเนส, และแม้แต่อุปกรณ์ติดตามสุขภาพ
• อุปกรณ์การแพทย์:PCBs ที่ยืดหยุ่นสามารถใช้ในอุปกรณ์ที่สามารถฝังได้ ซึ่งสอดคล้องกับโครงสร้างร่างกายที่ซับซ้อน
• หุ่นยนต์:PCB ที่สามารถขยับได้ สามารถนําไปใช้ในหุ่นยนต์ ทําให้มันสามารถเคลื่อนไหวได้ง่ายขึ้น และปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม

วัสดุ ที่ สะดวกต่อสิ่งแวดล้อม

ความรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อมเป็นความกังวลที่เพิ่มขึ้นในการผลิต

• วัสดุไร้หมูและไร้ฮาโลเจน:วัสดุเหล่านี้กําจัดสารที่เป็นอันตรายที่ใช้กันเป็นประเพณีในการผลิต PCB ทําตามกฎหมาย และส่งเสริมความปลอดภัยของสิ่งแวดล้อม
• วัสดุที่มีพื้นฐานทางชีวภาพและสามารถแยกแยกได้ทางชีวภาพ:การวิจัยกําลังดําเนินการเพื่อสํารวจการใช้วัสดุที่ยั่งยืนที่มาจากแหล่งที่สามารถปรับปรุงได้ สําหรับองค์ประกอบ PCB

สรุป!

ความก้าวหน้าของ BTS ในกระบวนการที่ทันสมัยและวัสดุสําหรับการผลิต PCB สัญญาอนาคตที่เต็มไปด้วยความเป็นไปได้

อีไอและเอ็มแอลของเราทําให้การผลิตดีที่สุด แอนด์เอ็มปลดปล่อยอิสระในการออกแบบ และวัสดุที่นวัตกรรมยกระดับขอบเขตของผลงานและฟังก์ชัน

การ พัฒนา เหล่า นี้ เปิด ทาง ให้ อิเล็กทรอนิกส์ กลาย เป็น เครื่อง ขนาด น้อย ทํา ให้ มี อุปกรณ์ ที่ แรง กว่า และ มี ความ สามารถ ใน การ ใช้ งาน ได้ มาก ขึ้น

เมื่อเราเดินไปข้างหน้า อนาคตของอิเล็กทรอนิกส์ดูสดใสอย่างไม่น่าปฏิเสธ โดยการนํากําลังมาโดยนวัตกรรมต่อเนื่องในการผลิต PCB ความเป็นไปได้ไม่สิ้นสุดและอนาคตของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สัญญาที่จะมีความน่าตื่นเต้นมากกว่าเดิม.