ชิ้นส่วนอุปกณ์อิเล็กทรอนิกส์ในบอร์ด PCB มีอะไรบ้าง?

ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในปัจจุบัน ส่งผลให้เกิดนวัตกรรมและการพัฒนาเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ออกมามากมาย แต่รู้หรือไม่ว่าเบื้องหลังของกระบวนการทำงานอันซับซ้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้ มี PCB Assembly อยู่เบื้องหลัง ส่วนจะคืออะไร ทำหน้าที่อย่างไร บทความนี้มีคำตอบ

รู้จักแผงวงจรอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ PCB คืออะไร?

PCB Assembly หรือที่เรียกชื่อเต็มว่า Printed Circuit Board ซึ่งเป็นการประกอบแผงวงจรขึ้นมา เพื่อทดแทนการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในสมัยก่อน ที่ประกอบไปด้วยสายไฟมากมาย กระจายตัวอยู่ทุกที่ในผลิตภัณฑ์ จนบางคนแทบไม่รู้ว่ามีอะไรบ้าง แต่ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไป จึงทำให้เกิดการรวมตัวระหว่างสายไฟและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ลงมาในแผ่น ๆ เดียว ซึ่งนั่นก็คือ “แผงวงจร” ที่ทำหน้าที่เป็นแพลตฟอร์มทางกายภาพ และจ่ายไฟให้กับการทำงานของอุปกรณ์นั้น ๆ

แนวทางการประกอบบอร์ด PCB

• การประกอบด้วยตัวเอง (Manual Component Placement)
  การประกอบบอร์ด PCB ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ด้วยตัวเองคืออะไร หลายคนอาจเดาได้ตั้งแต่เห็นชื่อ เพราะนี่คือวิธีที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการประกอบ PCB โดยใช้มือ ซึ่งเป็นวิธีการที่ต้องดำเนินโดยช่างผู้ชำนาญการ ผ่านเทคนิคการใช้เครื่องมือต่าง ๆ เข้ามาช่วยควบคุมและจัดวางตำแหน่งข้อเสียคือ ความผิดพลาดอาจเกิดขึ้นได้ทุกเมื่อจากการทำงานของมนุษย์ ไม่ว่าจะเป็นการจัดวางผิดตำแหน่ง ใช้บัดกรีไม่ถูกที่ รวมไปถึงระยะเวลาในการประกอบบอร์ดที่นานกว่าการประกอบด้วยระบบอัตโนมัตินั่นเอง
• การประกอบด้วยระบบอัตโนมัติ (Automated Component Placement)เมื่อการจัดวางแบบแมนนวลมีปัญหา ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีจึงพัฒนาระบบอัตโนมัติเข้ามาช่วย เพื่อเป็นโซลูชันทดแทนในส่วนที่เสี่ยง โดยระบบการประกอบดังกล่าวจะมีเครื่องจักรทำหน้าที่คอยควบคุมและปฏิบัติการอย่างแม่นยำ พร้อมช่วยประหยัดทั้งเวลาการผลิต ประหยัดต้นทุนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากการควบคุมผ่านโปรแกรมจะทำให้เครื่องจักรสามารถจัดตำแหน่งเชิงกลได้อย่างละเอียดมากกว่านั่นเอง

ชิ้นส่วนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นโครงสร้างของแผงวงจร PCB

PCB ประกอบด้วยชิ้นส่วนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Components) มากมาย ไม่ว่าจะเป็นทรานซิสเตอร์ ฟิวส์ ตัวต้านทาน และตัวเก็บประจุ แต่ชิ้นส่วนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พบได้บ่อยจะมีอะไรบ้าง และทำหน้าที่อะไร ในบทความส่วนนี้เราจะมาอธิบายกันอย่างชัดเจน

• ตัวประจุ (Capacitor)ตัวเก็บประจุ เป็นส่วนประกอบที่พบได้ค่อนข้างบ่อยบนแผงวงจร โดยจะมีขนาดเล็กหรือใหญ่นั้น ขึ้นอยู่กับสเป็กที่ผู้ออกแบบแผงวงจรต้องการ หลายคนอาจสงสัยว่าแล้ว “ตัวเก็บประจุ” ซึ่งเป็นชิ้นส่วนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างหนึ่งนี้คืออะไร ทำหน้าที่อย่างไร ให้นึกคร่าว ๆ ว่าเป็นจุด ๆ หนึ่งที่ทำหน้ารวบรวมพลังงาน โดยจะเก็บในรูปแบบของสนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นระหว่างคู่ฉนวน ซึ่งมีค่าประจุไฟฟ้าเท่ากัน แต่มีชนิดของประจุที่ตรงข้ามกัน จนก่อให้เกิดเป็นพลังงานที่จะส่งต่อไปยังส่วนต่าง ๆ นั่นเอง
• ตัวต้านทาน (Resistor)ตัวต้านทาน คือ หนึ่งในชิ้นส่วนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พบได้ในแผงวงจร PCB โดยมีหน้าที่ในการต้านทานการไหลผ่านของกระแสไฟฟ้า คอยลดค่าแรงดันและควบคุมปริมาณอัตราการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจร โดยรูปแบบและขนาดจะแตกต่างกันออกไป ขึ้นอยู่กับว่าแผงวงจร PCB ที่ประกอบขึ้นมานั้นจะนำไปใช้งานกับอุปกรณ์ประเภทไหน
• ทรานซิสเตอร์ (Transistor)ทรานซิสเตอร์ เป็นอุปกรณ์สำคัญที่ทำหน้าที่คอยควบคุมสัญญาณภายในบอร์ด PCB โดยมีหน้าที่สลับหรือขยายพลังงานของคลื่นอิเล็กทรอนิกส์ โดยปัจจุบันชนิดที่พบมากที่สุดจะเป็นทรานซิสเตอร์ชนิดสองรอยต่อที่เรียกว่า BJT (Bipolar junction Transistor) ซึ่งถูกนำไปใช้งานอย่างแพร่หลาย เช่น วงจรขยายในเครื่องรับวิทยุและเครื่องโทรทัศน์ หรือนำไปใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ อย่างเปิด-ปิดรีเลย์เพื่อควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ เป็นต้น
• ไดโอด (Diode)ไดโอด คือ อุปกรณ์สำคัญในแผงวงจร PCB เพราะมีหน้าที่หลักเกี่ยวกับการไหลของกระแสไฟฟ้า โดยฟังก์ชันสำคัญ ๆ ก็จะเป็นการอนุญาตให้เกิดการไหลของกระแสไฟไปในทิศทางเดียวกัน อีกทั้งยังช่วยปิดกั้นทิศทางตรงกันข้าม เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการผันเปลี่ยนของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผิดทิศจนไปทำให้บอร์ดและอุปกรณ์เสียหาย
• ตัวเหนี่ยวนำ (Inductor)ตัวเหนี่ยวนำ ทำหน้าที่เก็บพลังงานไฟฟ้าคล้ายกับตัวเก็บประจุ เพียงแต่พลังงานจะถูกนำไปเก็บเอาไว้ในแบบของพลังงานแม่เล็กแทน โดยหน้าตาของตัวเหนี่ยวนำจะมีลักษณะคล้ายก้นหอยเป็นขดลวดกลม ๆ ทำหน้าที่ปิดกั้นสัญญาณรบกวนภายในวงจร ป้องกันการทำงานที่ผิดพลาด ไม่ให้สร้างความเสียหายภายในบอร์ดและอุปกรณ์นั่นเองนี่เป็นเพียงเรื่องพื้นฐานที่จะมาบอกต่อว่าชิ้นส่วนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในแผง PCB คืออะไรและทำหน้าที่อย่างไรบ้างเท่านั้น ซึ่งก็หวังว่าบทความนี้จะมีประโยชน์ต่อผู้ที่กำลังค้นคว้าข้อมูลเกี่ยวกับเรื่องดังกล่าวได้ไม่มากก็น้อยในขณะเดียวกันสำหรับผู้ประกอบการที่กำลังมองหาแหล่งรับทำชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ งานปั๊มโลหะคุณภาพสูงสำหรับใช้ผลิตสินค้าต่อไป ที่ TexFocus เราพร้อมให้บริการรับผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ด้วยประสบการณ์ปั๊มโลหะที่มีความเชี่ยวชาญและสร้างชื่อเสียงในฐานะมืออาชีพมานานกว่า 20 ปี พร้อมให้บริการในราคาที่คุ้มค่า และให้คำปรึกษาอย่างครบวงจร ติดต่อสอบถามเพิ่มเติม โทร. 02-593-2000 หรือทางอีเมล contact@texfocus.co.th

ข้อมูลอ้างอิง

1. ส่วนประกอบ PCB ที่ครอบคลุมที่สุด. สืบค้นเมื่อวันที่ 28 มิถุนายน 2566 จาก https://pcbthailand.com/%E0%B8%AA%E0%B9%88%E0%B8%A7%E0%B8%99%E0%B8%9B%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B8%81%E0%B8%AD%E0%B8%9A-pcb-%E0%B8%97%E0%B8%B5%E0%B9%88%E0%B8%84%E0%B8%A3%E0%B8%AD%E0%B8%9A%E0%B8%84%E0%B8%A5%E0%B8%B8%E0%B8%A1.html
2. Printed Circuit Board Assembly Definition. สืบค้นเมื่อวันที่ 28 มิถุนายน 2566 จาก https://www.arenasolutions.com/resources/glossary/printed-circuit-board-assembly/#:~:text=A%20printed%20circuit%20board%20assembly,order%20to%20form%20the%20assembly
3. Manual Vs. Automated PCB Assembly. สืบค้นเมื่อวันที่ 28 มิถุนายน 2566 จาก https://www.acceleratedassemblies.com/blog/manual-vs-automated-pcb-assembly-whats-the-real-difference
4. บทที่ 4 ทรานซิสเตอร์. สืบค้นเมื่อวันที่ 28 มิถุนายน 2566 จาก https://www.g-tech.ac.th/vdo/ELECTRICdoc/%E0%B8%A7%E0%B8%B4%E0%B8%8A%E0%B8%B2%E0%B8%8A%E0%B9%88%E0%B8%B2%E0%B8%87/E-BOOK%20BASIC%20ELECTRIC%20AND%20ELECTRONICS/%E0%B8%AD%E0%B8%B8%E0%B8%9B%E0%B8%81%E0%B8%A3%E0%B8%93%E0%B9%8C%E0%B8%AD%E0%B8%B4%E0%B9%80%E0%B8%A5%E0%B9%87%E0%B8%81%E0%B8%97%E0%B8%A3%E0%B8%AD%E0%B8%99%E0%B8%B4%E0%B8%81%E0%B8%AA%E0%B9%8C/%E0%B8%9A%E0%B8%97%E0%B8%97%E0%B8%B5%E0%B9%88%204%20%E0%B8%97%E0%B8%A3%E0%B8%B2%E0%B8%99%E0%B8%8B%E0%B8%B4%E0%B8%AA%E0%B9%80%E0%B8%95%E0%B8%AD%E0%B8%A3%E0%B9%8C.pdf