כיצד מייצרים את המעגלים המודפסים לתעשיית המחשבים והאלקטרוניקה?
המעגל המודפס (Printed Circuit Board ובקיצור PCB) הוא ליטרלי הבסיס לעולם האלקטרוניקה של ימינו. מצוי בכל המכשירים האלקטרוניים המשמשים אותנו - מנרדיו טרנזיסטור הכי פשוט ועד מחשבים, טלפונים ניידים ומערכות אלקטרוניות של חלליות ולוויינים.
אז איך מייצרים את אותם מעגלים מודפסים? הנה שלבי התהליך בתיאור פשוט:
תכנון - המהנדסים מתכננים את המעגל במחשב, בתרשימים היוצרים מפה מדויקת של החיבורים החשמליים.
הכנת הלוח - מיוצר לוח שטוח העשוי מחומר מיוחד, לרוב מפיברגלס, שמצופה בשכבת נחושת דקה.
העברת התכנון ללוח - מדפיסים את התכנון על הלוח בעזרת דיו מיוחד שעמיד בפני כימיקלים.
צריבה - הלוח מוטבל בנוזל כימי שמסיר את הנחושת מכל המקומות החשופים, אלו שאינם מכוסים בדיו. תהליך זה משאיר רק את הנתיבים הנחוצים למעגל המודפס.
קידוח - עכשיו קודחים חורים קטנטנים במקומות שבהם יחברו את הרכיבים האלקטרוניים.
ציפוי מגן - מכסים את הלוח בשכבת הגנה, לרוב ירוקה אך לא הכרחי, שמגנה על הנתיבים החשמליים.
הוספת סימונים - מדפיסים על הלוח מילים ומספרים שעוזרים לזהות איפה צריך לשים כל רכיב.
בדיקות - בודקים במפעל את הלוח, בכדי לוודא שהכל עובד כמו שצריך.
גימור - שלב ציפוי נקודות החיבור במתכת מיוחדת, לרוב זהב או כסף, כך שיהיה קל יותר להלחים אליהן רכיבים.
חיתוך סופי - חותכים את הלוח לגודל הסופי שלו.
חשוב לזכור שיש הרבה סוגים שונים של PCB, וחלק מהם דורשים צעדים נוספים. למשל, יש מעגלים עם כמה שכבות, שדורשים תהליך מורכב יותר.
בימינו, רבים מהשלבים האלה נעשים על ידי מכונות ממוחשבות, מה שמאפשר לייצר PCB מדויקים מאוד, בכמויות גדולות. זה מה שמאפשר לנו ליהנות ממכשירים אלקטרוניים קטנים וחכמים כל כך, במחירים זולים יחסית.
המעגל המודפס (Printed Circuit Board ובקיצור PCB) הוא ליטרלי הבסיס לעולם האלקטרוניקה של ימינו. מצוי בכל המכשירים האלקטרוניים המשמשים אותנו - מנרדיו טרנזיסטור הכי פשוט ועד מחשבים, טלפונים ניידים ומערכות אלקטרוניות של חלליות ולוויינים.
אז איך מייצרים את אותם מעגלים מודפסים? הנה שלבי התהליך בתיאור פשוט:
תכנון - המהנדסים מתכננים את המעגל במחשב, בתרשימים היוצרים מפה מדויקת של החיבורים החשמליים.
הכנת הלוח - מיוצר לוח שטוח העשוי מחומר מיוחד, לרוב מפיברגלס, שמצופה בשכבת נחושת דקה.
העברת התכנון ללוח - מדפיסים את התכנון על הלוח בעזרת דיו מיוחד שעמיד בפני כימיקלים.
צריבה - הלוח מוטבל בנוזל כימי שמסיר את הנחושת מכל המקומות החשופים, אלו שאינם מכוסים בדיו. תהליך זה משאיר רק את הנתיבים הנחוצים למעגל המודפס.
קידוח - עכשיו קודחים חורים קטנטנים במקומות שבהם יחברו את הרכיבים האלקטרוניים.
ציפוי מגן - מכסים את הלוח בשכבת הגנה, לרוב ירוקה אך לא הכרחי, שמגנה על הנתיבים החשמליים.
הוספת סימונים - מדפיסים על הלוח מילים ומספרים שעוזרים לזהות איפה צריך לשים כל רכיב.
בדיקות - בודקים במפעל את הלוח, בכדי לוודא שהכל עובד כמו שצריך.
גימור - שלב ציפוי נקודות החיבור במתכת מיוחדת, לרוב זהב או כסף, כך שיהיה קל יותר להלחים אליהן רכיבים.
חיתוך סופי - חותכים את הלוח לגודל הסופי שלו.
חשוב לזכור שיש הרבה סוגים שונים של PCB, וחלק מהם דורשים צעדים נוספים. למשל, יש מעגלים עם כמה שכבות, שדורשים תהליך מורכב יותר.
בימינו, רבים מהשלבים האלה נעשים על ידי מכונות ממוחשבות, מה שמאפשר לייצר PCB מדויקים מאוד, בכמויות גדולות. זה מה שמאפשר לנו ליהנות ממכשירים אלקטרוניים קטנים וחכמים כל כך, במחירים זולים יחסית.
