Báo cáo thực tập tốt nghiệp đại học đề tài tìm hiểu công nghệ mạch in

Loại mặt này kết nối các linh kiện điện tử như điện trở, tụ điện,…Nó ứng dụng rộng rãi trong sản xuất máy tính, radio, máy in và ổ cứng điện tử.2.2.2 PCB hai lớp:Còn được gọi là PCB hai

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ - - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐỀ TÀI : TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠCH IN Giảng viên hướng dẫn : ThS NGUYỄN VĂN KHẨN Sinh viên thực hiện :NGUYỄN THỊ KHUYÊN Lớp : K23B Khoá : 2020 – 2024 Hệ: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Hà Nội, tháng 2/2024 - - TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ - - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐỀ TÀI : TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠCH IN Giảng viên hướng dẫn : TS NGUYỄN VĂN KHẨN Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THỊ KHUYÊN Lớp : K23B Khoá : 2020 – 2024 Hệ: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Hà Nội, tháng 1/2024 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM GVHD: TS.NGUYỄN VĂN KHẨN 2 SVTH : NGUYỄN THỊ KHUYÊN Độc lập - Tự do – Hạnh phúc KHOA CN ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI THỰC TẬP TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Khuyên Lớp : K23B Khoá: 2020-2024 Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật điện tử-viễn thông Hệ đào tạo: ĐHCQ 1/ Tên đề tài TTTN: Tìm hiểu về công nghệ mạch in 2/ Nội dung chính: 1/ Tổng quan về mạch in 2 / Lý thuyết mạch in 3/ Phần mềm thiết kế PCB 4/ Quy trình chế tạo PCB 5/ Khảo sát thực tập 3/ Cơ sở dữ liệu ban đầu Tìm hiểu qua sách vở,internet 4/ Ngày giao: 16/1/2024 5/ Ngày nộp: 14/2/2024 TRƯỞNG KHOA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) GVHD: TS.NGUYỄN VĂN KHẨN 3 SVTH : NGUYỄN THỊ KHUYÊN MỞ ĐẦU Trước khi các bảng mạch in ra đời, mạch điện được chế tạo bằng cách gắn các dây riêng lẻ vào các bộ phận Những đường dẫn điện được thực hiện bằng cách hàn các thành phần kim loại cùng với dây, với các mạch lớn hơn với nhiều linh kiện điện tử sẽ chứa nhiều dây Với nhiều mạch phức tạp thì số lượng dây lớn đến nỗi mà chúng có thể rối vào với nhau và chiếm một không gian rộng lớn đối với 1 thiết kế Việc tìm lỗi là điều vô cùng khó khăn, cũng như độ tin cậy của mạch sẽ không cao Quá trình sản xuất chậm đòi hỏi phải hàn thủ công nhiều thành phần cho các kết nối có dây trong mạch điện Ngày nay cùng với sự phát triển và tiến bộ của khoa học kỹ thuật công nghiệp điện tử đã, đang và sẽ phát triển rộng rãi Và một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày chúng ta đó chính là mạch điện tử , một bước ngoặt lớn trong ngành điện tử để thay đổi cuộc sống con người PCB đang trở nên rất phổ biến nhất là hiện nay, là phần không thể thiếu trong các linh kiện, thiết bị điện tử Chúng ta có thể bắt gặp thuật ngữ này ở trên các loại bảng điện, thiết bị điện tử,… Trong báo cáo thực tập này, nội dung về PCB sẽ được đề cập một cách chi tiết nhất nhằm cung cấp đầy đủ thông tin cần thiết về khái niệm, nguyên lý, đặc điểm, ứng dụng và cách PCB đang đóng vai trò to lớn đối với ngành công nghiệp điện điện tử nói riêng và khoa học kỹ thuật nói chung GVHD: TS.NGUYỄN VĂN KHẨN 4 SVTH : NGUYỄN THỊ KHUYÊN LỜI CẢM ƠN! Để nghiên cứu và thực hiện báo cáo này là nhờ sự hướng dẫn, góp ý của Ts.Nguyễn Văn Khẩn và Bên cạnh đó là các cán bộ nghiên cứu tại Công ty CP Đầu Tư Phát Triển Viễn Thông Thăng Long đã nhiệt tình giúp đỡ em một phần không nhỏ trong việc hoàn thành báo cáo này Em xin chân thành cảm ơn Ts.Nguyễn Văn Khẩn Chúc Thầy luôn mạnh khỏe và công tác tốt, đào tạo được những sinh viên ưu tú! Do những kiến thức tích lũy của bản thân còn hạn hẹp nên trong quá trình xây dựng, triển khai, hoàn thiện báo cáo này không tránh khỏi được những sai xót Em rất mong nhận được sự thông cảm và đóng góp ý kiến của cô để em tiếp thu và hoàn thiện bản báo cáo đạt được kết quả tốt hơn Em xin chân thành cảm ơn! GVHD: TS.NGUYỄN VĂN KHẨN 5 SVTH : NGUYỄN THỊ KHUYÊN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Đánh giá (điểm báo cáo): Hà Nội, ngày tháng năm 2024 GVHD: TS.NGUYỄN VĂN KHẨN 6 SVTH : NGUYỄN THỊ KHUYÊN MỤC LỤC CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ MẠCH IN 10 1.1 Lịch sử ra đời 10 1.2 Mạch in là gì ?, PCB, PCBA là gì 10 1.2 Vai trò mạch in 12 CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT VỀ PCB .13 2.1 Các thành phần cấu tạo nên PCB? 13 2.1.1 Substrate (chất nền – lớp điện môi): 13 2.1.2, Lớp Đồng 13 2.1.3, Lớp Solder Mask (Mặt nạ hàn): .14 2.1.4, Lớp Silkscreen: 14 2.2 Phân loại PCB 15 2.2.1, PCB một lớp: 15 2.2.2 PCB hai lớp: 15 2.2.3 PCB đa lớp: .16 2.2.4, PCB dẻo (flexible PCB): 16 2.2.5 PCB đáy nhôm (cứng): 17 2.2.6 PCB dẻo- cứng: 17 2.2.7 PCB nhôm (Aluminum PCB): 18 2.3 Vật liệu làm PCB 18 2.4 Thuật ngữ trong PCB 19 CHƯƠNG 3: PHẦN MỀM THIẾT KẾ PCB 22 3.1 Altium Designer 22 3.2 KiCad .25 3.3 Proteus .25 CHƯƠNG 4 : QUY TRÌNH CHẾ TẠO PCB 27 4.1 Công nghệ chế tạo mạch in 27 4.1.1 Công nghệ phổ biến nhất: 27 4.1.2 Công nghệ mới là điện tử in: 27 4.2 Quy trình thiết kế PCB 27 4.2.1 Bước 1 : Lên ý tưởng thiết kế 27 4.2.2 Bước 2 : Xây dựng sơ đồ khối , mô phỏng tín hiệu 28 GVHD: TS.NGUYỄN VĂN KHẨN 7 SVTH : NGUYỄN THỊ KHUYÊN 4.2.3 Bước 3 Xây dựng sơ đồ nguyên lí và kiểm tra .28 4.2.4 Bước 4 : Thiết kế mạch in 29 4.2.5 Bước 5: Mua linh kiện và gia công mạch in 30 4.2.6 Bước 6 : Kiểm tra sản phẩm và kết thúc 31 CHƯƠNG 5 : KHẢO SÁT THỰC TẬP 33 5.1 Tổng quan về phòng thí nghiệm .33 5.2 Các linh kiện vật dụng trong phòng thí nghiệm : 33 5.4 ĐÁNH GIÁ VÀ PHƯƠNG HƯỚNG 38 5.4.1 Nhận xét 38 5.4.2 Rút ra kinh nghiệm cho bản thân 38 5.4.3 Hướng phát triển .38 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 Danh mục các Website tham khảo: 39 GVHD: TS.NGUYỄN VĂN KHẨN 8 SVTH : NGUYỄN THỊ KHUYÊN DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH Hình 1:Mạch điện thô sơ .10 Hình 2:Mạch in năm 1967 11 Hình 3:PCBA .12 Hình 4: Cấu tạo PCB 13 Hình 5:Lớp đồng copper 14 Hình 6:Kết cấu của loại mạch 1 lớp 15 Hình 7:Bảng mạch in hai lớp .16 Hình 8: bảng mạch in nhiều lớp 16 Hình 9 :PCB cứng 17 Hình 10:Mạch in cứng -dẻo 18 Hình 11:Mạ xuyên lỗ 20 Hình 12: Mạch 3D trong Altium Designer 23 Hình 13: Mạch nguyên lý PCB 24 Hình 14:Mạch trong Kid Card .25 Hình 15:Layout trong Proteus .26 Hình 16:Ví dụ về sơ đồ khối của mạch vi điều khiển 28 Hình 17:Mạch nguyên lý trong Altium Designer 29 Hình 18:Bản vẽ layout trong Altium Designer 29 Hình 19:Bản 3D mạch PCB trong Altium Designer 30 Hình 20:Tạo đường mạch 31 Hình 21: khoan bằng máy 31 Hình 22:Kiểm tra mạch bằng máy .32 Hình 23: Đóng gói sản phẩm hoàn thiện .32 Hình 24:Hình ảnh trong phòng thực tập 33 Hình 25:Dây dẫn cách điện 33 Hình 26:Tấm phủ cách điện 33 Hình 27:Các thiết bị đo chuyên dụng 34 Hình 28:Máy hàn 35 Hình 29: Máy hàn 35 Hình 30: Băng keo cách điện .36 Hình 31: keo tản nhiệt 36 Hình 32: Máy khò 36 GVHD: TS.NGUYỄN VĂN KHẨN 9 SVTH : NGUYỄN THỊ KHUYÊN BÁO CÁO THỰC TẬP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠCH IN CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ MẠCH IN 1.1 Lịch sử ra đời Trước thập niên 1950, cách duy nhất để người ta kết nối các linh kiện điện tử trong một thiết bị điện tử là sử dụng phương pháp nối dây "điểm-điểm" (point-to-point) Phương pháp này sử dụng rất nhiều dây dẫn với nhiều độ dài khác nhau nối vào 2 cực của các linh kiện làm cho các mạch điện có cấu trúc rất phức tạp, tốn nhiều thời gian sản xuất, giá cả cũng rất đắt tiền cũng như tuổi thọ sử dụng của các mạch nối dây không được cao do các chân nối sẽ bị hoen rỉ sau một thời gian sử dụng Hình 1 :Mạch điện thô sơ Kể từ đây, nhu cầu thu nhỏ và đơn giản hóa cấu trúc mạch điện đã phát sinh làm cho các nhà sản xuất mạch điện gặp rất nhiều khó khăn Họ đã thử qua nhiều cách khác nhau nhưng đều thất bại cho đến khi họ để ý tới một phát minh quân sự đã được Chính phủ Hoa Kỳ thương mại hóa dân sự vào năm 1948, đó chính là bảng mạch in 1.2 Mạch in là gì ?, PCB, PCBA là gì Bảng mạch in hay bo mạch in (printed circuit board - PCB) , đôi khi gọi tắt là mạch in, là bảng được sử dụng để kết nối các linh kiện điện tử với nhau nhờ các đường dẫn điện được " in " trên một tấm vật liệu cách điện Chúng xuất hiện và đóng một vai trò quan trọng ở hầu hết các thiết bị điện tử ngày nay GVHD: TS.NGUYỄN VĂN KHẨN 10 SVTH : NGUYỄN THỊ KHUYÊN