Tietokoneista on tullut korvaamaton työkalu ihmisten elämään, työhön ja oppimiseen. Thetietokoneen piirilevy, joka tunnetaan myös nimellä pcb, on keskeinen rooli tietokoneiden sisäisessä rakenteessa avainkomponenttina. Sen merkitys on verrattavissa ihmisen hermostoon, ja se on perustakuu tietokoneiden vakaalle toiminnalle.
Tietokoneen piirilevyn määritelmä ja toiminta
Tietokoneen piirilevyt käyttävät eristäviä substraatteja kantoaineina ja rakentavat niille johtavia kuvioita tietyillä prosesseilla. Nämä johtavat kuviot muodostavat polkuja sähköiselle signaalinsiirrolle, mikä mahdollistaa sujuvan tiedonvaihdon ja yhteistyön tietokonekomponenttien välillä. Samanaikaisesti piirilevy tarjoaa myös mekaanista tukea siruille, moduuleille jne., mikä varmistaa koko tietokonejärjestelmän vakaan rakenteen, mikä on avain ydintoimintojen, kuten tietokoneen tietojenkäsittelyn, tallennuksen ja tulostuksen, toteuttamiseen.
Tietokoneen piirilevyjen luokittelu
Jäykkä piirilevy
Jäykkä piirilevy on yleinen tyyppi tietokoneissa. Sen substraatti on enimmäkseen paperi-- tai lasikangaspohjaista, fenoli- tai epoksihartsilla esikyllästetty, kuparifoliolla päällystetty ja laminoitu ja kovettunut, ja sen stabiilisuus ja luotettavuus on hyvä. Tietokoneiden ydinkortit, kuten emolevyt, näytönohjaimet, äänikortit ja verkkokortit, käyttävät enimmäkseen jäykkiä piirilevyjä. Emolevyn esimerkkinä se integroi lukuisia liitäntöjä, korttipaikkoja ja monimutkaisia johdotuksia sähköliitäntöjen ja fyysisen tuen tarjoamiseksi ydinkomponenteille, kuten prosessorille ja muistille, mikä varmistaa tietokonejärjestelmän vakaan toiminnan.
Joustava piirilevy
Joustavat piirilevyt toimivat tietyissä tietokoneen osissa joustavuuden ansiosta. Sen eristysalusta on pehmeää ohutkalvomateriaalia, kuten polyimidia. Kun johtavia kuvioita on painettu joustaville alustoille, niitä voidaan vapaasti taivuttaa ja taittaa sopeutuakseen monimutkaisiin tila-asetteluihin. Nauhaosa, joka yhdistää kannettavan tietokoneen näytön ja isäntäkoneen, käyttää laajasti joustavia piirilevyjä, jotka voivat välittää signaalia ja ylläpitää sähköistä ja mekaanista vakautta, kun näyttö avataan ja suljetaan.
Jäykkä joustava yhdistelmäpiirilevy
Jäykkien ja taipuisten piirilevyjen yhdistelmä yhdistää molempien edut yhdistäen ne tietyn prosessin kautta. Käytetään joissakin tietokonelaitteissa, jotka vaativat suurta tilaasettelua ja suorituskykyä, kuten minitietokoneiden isäntiä. Jäykkä osa kantaa ydinkomponentit, kun taas joustava osa yhdistää eri moduuleja joustavan johdotuksen ja tilankäytön saavuttamiseksi, mikä parantaa tietokoneen yleistä suorituskykyä ja kompaktia.
Tietokonepiirilevyjen valmistusprosessi
Raaka-aineen valmistus
Valitse sopivat alustat, kuparikalvot ja apumateriaalit piirilevyn tyypin ja suunnitteluvaatimusten mukaan. Jäykissä piirilevyissä käytetään yleisesti substraatteja, kuten FR-4, joilla on hyvät sähköiset, mekaaniset ja lämmönkestävyysominaisuudet. Kuparifolion laatu vaikuttaa sen johtavuuteen, ja korkealaatuisella kuparifoliolla on korkea puhtaus ja hyvä sitkeys. Lisäksi on valmisteltava apumateriaalit, kuten juotosmaskin muste ja merkkimuste.
Kuvion siirto
Graafinen siirto on ratkaiseva vaihe piirigrafiikan kopioinnissa kupari-päällystetyille laminaateille, mikä saavutetaan yleisesti silkkipainatuksen ja valokemiallisten menetelmien avulla. Silkkipainatuksessa käytetään silkkimallia syövytystä estävän musteen tulostamiseen kupari-päällysteiselle levylle korroosionkestävän-kerroksen muodostamiseksi. Valokemiallinen menetelmä hyödyntää fotoresistin valoherkkiä ominaisuuksia jättämään korroosiota-kestävän kuvion kupari-päällystettyyn laminaattiin valotuksen ja kehityksen jälkeen. Tietokonepiirilevyjen korkeiden tarkkuusvaatimusten vuoksi fotokemiallisia menetelmiä käytetään laajemmin.
Etsaus ja poraus
Syövytys on prosessi, jossa kupari{0}}päällystetyistä laminaateista poistetaan ylimääräinen kuparifolio johtavien viivojen muodostamiseksi. Tämä edellyttää etsausliuoksen pitoisuuden, lämpötilan ja ajan tarkkaa hallintaa. Poraus tarjoaa reikiä sähköliitäntöjä ja komponenttien asennusta varten piirilevykerrosten väliin. Monikerroksiset piirilevyt porataan suurella-tarkkuudella reikien tai umpireikien läpi CNC-porauslaitteistolla ja metallisoidaan sitten luotettavien sähköliitäntöjen aikaansaamiseksi. Porauksen tarkkuus ja laatu vaikuttavat merkittävästi monikerroksisten piirilevyjen, kuten tietokoneiden emolevyjen, suorituskykyyn.
Pintakäsittely ja tarkastus
Piirilevytuotannon päätyttyä tarvitaan pintakäsittelyä juotettavuuden, korroosionkestävyyden ja sähköisen suorituskyvyn parantamiseksi. Yleisiä prosesseja ovat tinan ruiskutus, kultapinnoitus, OSP jne. Pintakäsittelyn jälkeen suoritetaan kattava tarkastus, mukaan lukien silmämääräinen tarkastus ja sähköisen suorituskyvyn testaus sen varmistamiseksi, että piirilevyn suorituskyky täyttää suunnitteluvaatimukset. Tietokonekokoonpanotuotannossa voidaan käyttää vain hyväksyttyjä tuotteita.