PCB là gì? Hướng dẫn làm mạch in TIẾT KIỆM cho sinh viên
Nếu bạn đang tìm hiểu về thiết kế và sản xuất các thiết bị điện tử, thì bài viết này dành cho bạn. Vậy PCB là gì? Tại sao mạch in PCB có vai trò quan trọng trong việc tăng độ tin cậy và hiệu suất của các thiết bị. Trong bài viết này sẽ cung cấp cho các bạn hướng dẫn chi tiết về PCB và cách làm mạch in chuẩn công nghiệp.
PCB là gì?
PCB là viết tắt của từ gì? PCB là viết tắt của “Printed Circuit Board” và có nghĩa là “Bảng mạch in”. Đây là một trong những thành phần rất quan trọng trong việc thiết kế và sản xuất các thiết bị điện tử.
PCB thường được làm bằng cách in các đường dẫn dẫn điện trên một tấm vật liệu cách điện. Các linh kiện điện tử được gắn lên các đường dẫn này để tạo thành một mạch điện hoàn chỉnh. PCB được sử dụng trong rất nhiều thiết bị điện tử, từ những thiết bị điện tử nhỏ như điện thoại di động và máy tính bảng đến những thiết bị điện tử lớn hơn như máy tính, thiết bị viễn thông, máy tính điều khiển, thiết bị y tế và thiết bị công nghiệp.
5 ứng dụng phổ biến của mạch in điện tử PCB
Mạch in điện tử PCB có rất nhiều ứng dụng trong việc thiết kế và sản xuất các thiết bị điện tử. Dưới đây là một số ví dụ về ứng dụng của PCB:
#1 Thiết bị điện tử nhỏ gọn
Mạch in PCB được sử dụng rất phổ biến trong các thiết bị điện tử như điện thoại di động, máy tính bảng, thiết bị âm thanh và đèn LED. Việc in các đường dẫn điện trên tấm vật liệu cách điện như FR4, giúp cho các thiết bị này có kích thước nhỏ gọn hơn và tăng tính ổn định.
#2 Thiết bị y tế
Mạch in PCB cũng được sử dụng trong các thiết bị y tế như máy đo huyết áp, máy chẩn đoán và thiết bị điện sinh học. Các mạch in này cần đáp ứng cao về các yêu cầu như độ tin cậy và an toàn, vì vậy việc thiết kế và quy trình sản xuất chúng cũng rất khắt khe.
#3 Thiết bị viễn thông
In mạch PCB được sử dụng rất nhiều trong các thiết bị viễn thông như thiết bị định vị GPS, modem, bộ khuếch đại tín hiệu và bộ xử lý tín hiệu số. PCB giúp các thiết bị này có tính ổn định và hiệu suất cao.
#4 Thiết bị điều khiển
Mạch in được sử dụng trong các thiết bị điều khiển như bộ điều khiển máy tính, bộ điều khiển máy tính đa năng và bộ điều khiển robot. Mạch in PCB giúp các thiết bị này có thể kiểm soát các hệ thống điện tử phức tạp.
#5 Thiết bị công nghiệp
PCB được sử dụng trong các thiết bị công nghiệp như bộ điều khiển tự động hóa, bộ chuyển đổi tần số và các thiết bị đo lường. PCB giúp các thiết bị này hoạt động ổn định và có khả năng chịu được môi trường làm việc khắc nghiệt.
6 loại mạch in PCB phổ biến nhất hiện nay
#1 Mạch in Single-sided PCB
Là loại mạch in PCB có đường dẫn dẫn điện chỉ nằm trên một mặt của tấm PCB. Đây là loại PCB đơn giản nhất và được sử dụng rất phổ biến trong các thiết bị điện tử đơn giản như đèn LED, chuông cửa và các bộ nguồn.
#2 Mạch in Double-sided PCB
Là loại PCB có đường dẫn dẫn điện nằm trên cả hai mặt của tấm PCB. Đây là loại PCB phổ biến trong các thiết bị điện tử phức tạp hơn như thiết bị viễn thông, máy tính và bộ điều khiển.
#3 Mạch in Multilayer PCB
Là loại PCB có nhiều lớp đường dẫn dẫn điện được xếp chồng lên nhau, với các lớp được kết nối bằng các lỗ thông. Loại PCB này được sử dụng trong các thiết bị điện tử phức tạp như máy tính, thiết bị y tế và thiết bị công nghiệp.
#4 Mạch in Rigid PCB
Là loại PCB có độ cứng cao và không thể uốn cong được. Loại PCB này thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử cần tính ổn định và độ bền cao như máy tính và thiết bị y tế.
#5 Mạch in Flex PCB
Là loại PCB có thể uốn cong và được thiết kế để phù hợp với hình dạng của các thiết bị điện tử trong điện thoại di động, máy tính bảng và các thiết bị điện tử khác.
#6 Mạch in HDI PCB
Mạch in PCB HDI có các đường dẫn điện với mật độ rất cao và được thiết kế để giảm kích thước của các board mạch trên thiết bị điện tử. Loại PCB này thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử di động và máy tính.
12 bước để làm mạch in siêu đẹp, siêu tiết kiệm
Bước 1: Chuẩn bị công cụ và vật liệu
| Dụng cụ | Số lượng | Nơi bán |
| Bộ máy khoan mạch mini | 1 | Shopee |
| Bàn ủi | 1 | Shopee |
| Găng tay cao su | 1 | Shopee |
| Dung dịch ăn mòn bo mạch (Bột sắt) | 1 | Shopee |
| Bảng mạch in PCB | 1 | Shopee |
| Giấy in mạch (Giấy ảnh bóng 1 mặt) | 1 | Shopee |
| Bút vẽ mạch dẫn điện | 1 | Shopee |
| Dao hoặc cưa cắt bảng mạch PCB | 1 | Shopee |
| Thước kẻ mạch in | 1 | Shopee |
| Giấy nhám hoặc bùi nhùi thép | 1 | Shopee |
| Xăng thơm (Axeton) | 1 | Shopee |
| Nhựa thông | 1 | Shopee |
Bước 2: Thiết kế bo mạch điện tử (PCB)
Trước khi triển khai làm một mạch in PCB thì công việc của các bạn cần làm là thiết kế mạch PCB cho dự án của mình. Bạn có thể thiết kế bo mạch PCB của mình bằng cách sử dụng phần mềm thiết kế PCB phù hợp. Đối với mình phần mềm thiết kế bo mạch PCB tốt nhất là Eagle Layout Editor hoặc các bạn có thể sử dụng Altium hay là những phần mềm tương tự.
Bước 3: In mạch PCB
Một kinh nghiệm khi lựa chọn giấy in mạch phù hợp, là sử dụng những loại giấy có mặt bóng và không quá dày, ở đây mình khuyên các bạn nên sử dụng giấy in ảnh, đây là một loại giấy dễ dàng có thể mua được.
Bước 4: Ủi bảng mạch in PCB
Để nhiệt độ của bàn ủi cao hết mức, là những vị trí quay góc và đảm bảo bố cục của giấy in mạch không bị xê dịch. Cuối cùng, di chuyển đều các quanh các vị trí từ 3-5 phút như vậy là hoành quá trình ủi bảng mạch in PCB.
Lưu ý: Trước khi tiến hành ủi mạch PCB các bạn dùng giấy nhám hoặc bùi nhùi đánh cho bề mặt của bo đồng thật sáng nhé và rửa qua bằng nước sạch.
Bước 5: Ngâm mạch in PCB và chà giấy in mạch ra khỏi bảng
Tiến hành bỏ mạch in vào nước sạch để ngâm từ 5-7 phút, cho đến khi lớp giấy bị ướt và rã ra. Sau đó tiến hành làm sạch lớp giấy in mạch khỏi bo đồng.
Bước 6: Dùng dao/Cưa để cắt phần thừa của mạch in PCB
Ở bước này, nếu các bạn thấy bo mạch của mình chưa được đẹp thì có thể dùng dao hoặc cưa nhỏ cắt bỏ phần thừa và hoàn thiện in mạch.
Bước 7: Kiểm tra và làm sạch các đường dây dẫn trên PCB
Trước khi tiến hành ăn mòn bo mạch, các bạn cần kiểm tra lại các đường dẫn có bị đứt hay dính với nhau hay không? Trong trường hợp bị đứt đường mạch các bạn có thể dùng bút vẽ mạch dẫn điện để nối lại.
Bước 8: Ngâm mạch in PCB vào nước rửa mạch điện tử
Tiến hành bỏ mạch in vào dung dịch ăn mòn, các bạn có thể tìm mua ở một số cửa hàng chuyên bán linh kiện điện tử, kêu họ bán cho một ít “bột sắt” để về làm mạch là họ sẽ hiểu. Để quá trình ăn món diễn ra nhanh hơn các bạn có thể tham khảo ngay bài viết hướng dẫn máy làm mạch in pcb mini
Xem ngay: Hướng dẫn máy làm mạch in PCB Mini – Chi phí CỰC THẤP
Bước 9: Rửa sạch PCB bằng dung dịch vệ sinh mạch điện tử
Sau khi quá trình ăn mòn hoàn tất, các bạn nên rửa qua bằng nước sạch hoặc có thể dùng dung dịch vệ sinh mạch điện tử chuyên dụng. Nhưng để tiết kiệm theo tiêu chí của bài viết thì cái này mình sẽ hướng dẫn sử dụng trong một bài viết khác.
Bước 10: Rửa sạch phần mực trên mạch in PCB
Để có thể loại bỏ lớp mực còn lại trên mạch in PCB các bạn có thể dùng bột giặt hoặc xăng thơm, để hiệu quả và tẩy nhanh hơn thì mình nên khuyên các bạn sử dụng xăng thơm vì chi phí của nó cũng không quá cao.
Bước 11: Khoan lỗ bo mạch điện tử
Trước khi tiến hành khoan mạch, các bạn dùng xăng thơm và một ít nhựa thông cục pha với nhau, nhớ pha lỏng thôi nha các bạn, rồi quét một lớp mỏng lên bo mạch in, cách này giúp cho PCB không bị oxi hoá. Chờ cho đến khi board mạch khô hẳn và tiến hành khoan.
Bước 12: Hoàn thành và lắp ráp linh kiện
Như vậy, là mình đã vừa hoàn thành hướng dẫn cách in mạch điện tử nhanh chóng và tiết kiệm. Trong các bài viết tiếp theo mình sẽ hướng dẫn cho các bạn cách hàn linh kiện điện tử sao cho đúng nhé.
Đặt mạch in uy tín ở đâu?
1. JLCPCB
JLCPCB là một trong những đơn vị sản xuất mạch in PCB lớn nhất và phổ biến nhất trên thị trường. Công ty có trụ sở tại Trung Quốc và cung cấp các dịch vụ sản xuất PCB cho khách hàng trên toàn thế giới.
JLCPCB cung cấp các dịch vụ sản xuất PCB từ đơn giản đến phức tạp, bao gồm cả lắp ráp linh kiện. Ngoài ra, JLCPCB cũng cung cấp các dịch vụ liên quan đến ngành công nghiệp điện tử như dịch vụ đặt hàng linh kiện, dịch vụ gia công SMT, và dịch vụ gia công BGA.
Giá thành của JLCPCB
JLCPCB cung cấp giá thành sản xuất PCB rất cạnh tranh và phụ thuộc vào kích thước, độ phức tạp và số lượng mạch in trên mỗi đơn hàng.
Tuy nhiên, ở đây mình sẽ lấy một ví dụ cụ thể, giá thành cho một mạch in PCB có kích thước (10cm x 10cm, 2 lớp, độ dày 1.6mm, màu xanh lá cây, và 5 bo là khoảng $2). Các tùy chọn khác như độ dày, số lượng lớp và màu sắc sẽ ảnh hưởng đến giá thành cuối cùng của sản phẩm.
Thời gian vận chuyển của JLCPCB
Thời gian sản xuất và giao hàng của JLCPCB là từ 5 đến 10 ngày làm việc cho mạch in PCB 2 lớp, độ dày 1,6 mm như mình lấy ví dụ ở trên. Nếu bạn cần in mạch PCB với độ phức tạp cao hơn, độ dày khác hoặc số lượng lớn hơn, thì thời gian sản xuất và giao hàng có thể lâu hơn.
Ngoài ra, JLCPCB cũng cung cấp các tùy chọn giao hàng khác nhau như DHL, FedEx và China Post. Thời gian giao hàng cũng phụ thuộc vào lựa chọn đơn vị vận chuyển và địa chỉ giao hàng của các bạn.
2. PCBWay
PCBWay là một công ty gia công PCB trực tuyến có trụ sở tại Trung Quốc. Nó được thành lập vào năm 2010 và hiện là một trong những nhà cung cấp PCB hàng đầu thế giới. PCBWay cung cấp một loạt các dịch vụ PCB, bao gồm:
- Gia công PCB: PCBWay cung cấp dịch vụ gia công PCB từ A đến Z, từ thiết kế đến sản xuất. Bạn có thể tải lên bản vẽ PCB của mình hoặc sử dụng dịch vụ thiết kế PCB của PCBWay.
- Dịch vụ in PCB: PCBWay cung cấp dịch vụ in PCB theo yêu cầu. Bạn có thể chọn từ nhiều loại vật liệu và quy trình in khác nhau.
- Dịch vụ lắp ráp PCB: PCBWay cung cấp dịch vụ lắp ráp PCB đầy đủ. Bạn chỉ cần cung cấp linh kiện của mình và PCBWay sẽ lắp ráp chúng cho bạn.
Câu hỏi thường gặp
Kết luận
Sau khi đọc bài viết này, hy vọng các bạn đã có được một cái nhìn tổng quan về PCB là gì và vai trò quan trọng của nó trong sản xuất thiết bị điện tử. Qua đó cũng hiểu hơn về quy trình và cách làm mạch in thủ công. Nếu bạn đang tìm hiểu về mạch in PCB và muốn biết thêm về chủ đề này, hãy để lại comment bên dưới bài viết để mình có thể ra những bài hướng dẫn hay hơn.
