Bài giảng môđun Thiết kế thi công board mạch điện tử gồm có những nội dung chính sau: Cài đặt phần mềm trên máy tính, ứng dụng phần mềm Protues, vẽ mạch in mạch dao động đa hài sử dụng IC555, thiết kế mạch in trên máy tính, mô phỏng mạch điện, bài tập ứng dụng, kỹ thuật hàn, chế tạo mạch in. Mời các bạn cùng tham khảo.
BỘ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ NGHỆ II KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG MÔĐUN: THIẾT KẾ THI CÔNG BOARD MẠCH ĐIỆN TỬ (Dùng cho trình độ Cao đẳng, Trung cấp) GVBS: Nguyễn Thị Thanh Hằng TPHCM, tháng 03 năm 2018 -1- Bài 1: CÀI ĐẶT PHẦN MỀM TRÊN MÁY TÍNH Mục tiêu: - Cài đặt phần mềm thiết kế mạch máy tính - Khởi động phần mềm thiết kế mạch sau cài đặt - Rèn luyện tính tỷ mỉ, xác tác phong cơng nghiệp 1.1 Giới thiệu phần mềm Orcad: ORCAD phần mềm với hỗ trợ máy tính để : - Vẽ sơ đồ mạch điện môi trường Capture Cis - Vẽ mạch in môi trường Layout Plus Với thư viện dồi - có linh kiện bán dẫn IC lập trình,…khoảng 30000 linh kiện lưu thư viện có tên (.olb) giúp người sử dụng vẽ sơ đồ nguyên lý mạch Capture Cis Và với khoảng 3000 kiểuchân cắm linh kiện (Footprint) lưu thư viện với dạng tập tin (.llb) giúp người sử dụng vẽ mạch in thuận tiện nhanh chóng 1.2 Hướng dẫn cài đặt phần mềm Bước 1: Đưa đĩa cài đặt chương trình vào máy(thường đĩa CD-ROM) Bước : Cửa sổ Welcome xuất hình, ta nhấp chuột vào nút Next cửa sổ Welcome , lúc hình xuất cửa sổ Software license Agreement Bước 3: Nhấp chuột chọn Yes cửa sổ Software license Agreement -2- Cửa sổ Licensing xuất hình, ta chọn mục Standandlone licensing theo mặc định Bước : Nhấp chọn Next cửa sổ Licensing , hình xuất cửa sổ Standandlone Installation Option Tiếp tục chọn mục Install product on StandandloneComputer Bước : Nhấp chuột chọn Next cửa sổ Standandlone Installation Option để tiếp tục, cửa sổ Key Codes xuất hình -3- / Bước : Nhập mã ký tự (mỗi ký tự dòng) vào hộp thoại cửa sổ Key Codes Bước : Nhấp chuột chọn Next cửa sổ Key Codes, hình xuất cửa sổ Authorization Codes Bước : Nhập lại mã ký tự (cùng dòng) vào hộp thoại thứ hai cửa sổ Authorization Codes Bước : Nhấp chuột chọn Next cửa sổ Authorization Codes để tiếp tục, xuất cửa sổ User Information Ta nhập tên vào mục Name Company Bước 10 : Nhấp chuột chọn Next cửa sổ User Information, cửa sổ User Information Confirmation xuất Bước 11 : Nhấp chuột chọn Yes để xác nhận User Name Cửa sổ Set up Types lên hình với mục tùy chọn, ta chọn theo mặc định chương trình Typical -4- Bước 12 : Nhấp chuột chọn Next để tiếp tục, xuất cửa sổ Select Program Folder Bước 13 : Nhấp chuột chọn Next cửa sổ Select Program Folder, cửa sổ Microsoft Data Access Component 2.5 -5- Bước 14 : Chọn Yes cửa sổ Microsoft Data Access Component 2.5 để xác nhận, cửa sổ Start Copy File xuất Bước 15 : Chọn Next để tiếp tục việc cài đặt, cửa sổ Cadensen Product File Transfer để thông báo tiến độ cài đặt chương trình Khi hồn thành (100%), cửa sổ Setup Complete xuất -6- Bước 16 : Nhấp chuột chọn Finish để kết thúc trình cài đặt 1.3 Khởi động chương trình Chọn Start > Programs > Orcad Family Release 9.2 >Capture Cis Hay Start > Programs > Orcad Family Release 9.2 >Layout Plus *Mở tận tin có: Chọn menu File > Open > menu sổ xuống, chọn Project chọn tập tin cần mở *Tạo tập tin mới : Chọn File > New > menu sổ xuống Chọn Project: cửa sổ New Project Chọn Design: dùng để mở cửa sổ hình để vẽ mạch nguyên lý Chọn Library: để mở hình biên soạn thư viện linh kiện Chọn VHDL file: để mở cửa sổ lâp trình dùng để nạp IC nhớ Chọn Text File: để mở cửa sổ xử lý văn -Nhập tên vào mục Name -Chọn mục Schematic để vẽ mạch điện -Chọn đường dẫn mục Locationnhấp chuột chọn Browse Chọn OK để vào hình -7- Màn hình bản: Thanh cơngcụchính Vùng vẽ mạch điện 1.4 Thanh công cụ vẽ nhanh Cập nhật linh kiên mới *Mở thêm thư viện mới: Ở hộp thoại Place Part, chọn Add Library, thư viện cần mở Open *Tạo linh kiện mới Một số linh kiện Capture CIS khơng có muốn tạo hình dáng linh kiện theo ý riêng để dễ nhớ, ta tạo thư viện linh kiện theo bước sau: -Tạo đường dẫn đến thư viện linh kiện mới: Chọn FileNewLibrary -8- -Cửa sổ Library ra, chọn mục đường dẫn đến thư viện linh kiệnnhấp chuột phải, chọn New part -Hộp thoại New Part Properties ra, nhập tên linh kiện vào mục Name, nhấp chọn OK.Cửa sổ biên soạn linh kiện mở -Sử dụng lệnh Rectangle, Line, Ellipse để tạo hình dáng linh kiện; lệnh Text để tạo ký hiệu-tên cho linh kiện; lệnh Pin để tạo chân linh kiện +Lệnh Text: cửa sổ Place Text xuất để biên soạn văn +Lênh Pin: cửa sổ Place Pin xuất để tạo chân linh kiện -9- Sau tạo xong linh kiện với đầy đủ hình dáng, tên, ký hiệu, tên đặc tính chân linh kiện, ta lưu lại với tên đường dẫn tạo từ trước *Chỉnh sửa từ linh kiện có: - Nhấp chọn linh kiện, nhấp chuột phải, chọn Edit Part - Nhấp lần vào chân linh kiện cần chỉnh sửa, thay đổi mục: Name: tên chân linh kiện Number: số thứ tự chân linh kiện Shape: hình dáng chân linh kiện Type: loại chân linh kiện Chọn Pin Visible để nhìn thấy chân linh kiện Chọn OKđóng cửa sổ vừa mở Chọn Update Current -154- Bước 11:In lưới Sử dụng máy in lưới để in ký hiệu linh kiện sơ đồ lên bảng mạch Theo quy trình sản xuất 11 bước ta có bảng mạch in lớp chất lượng cao, có tiếp xúc xuyên lỗ sẵn sàng cho việc gắn linh kiện Quy trình sản xuất áp dụng cho tạo bảng mạch in lớp, để tạo mạch in nhiều lớp cần thông qua quy trình ép lớp lại với Để hiểu quy trình ép nhiều bo mạch lớp để tạo bo mạch nhiều lớp 4.Công nghệ mới giúp in mạch điện từ máy in để bàn Các nhà nghiên cứu Đại học Công Nghệ Georgia (Georgia Tech) phát triển công nghệ cho phép in mạch điện tử tiên tiến dựa mực in từ máy in để bàn Sử dụng thiết bị trị giá khoảng 300$ (hiện có bán ngồi cửa hàng), nhà nghiên cứu in mạch điện với hình dạng tùy ý giấy qua tráng nhựa (resin-coated paper), film PET, giấy in ảnh bóng (glossy photo paper) Loại mực in sử dụng mực in chưa hạt nano bạc (silver nanoparticle ink) Việc “in” mạch điện thực khơng phải kiện mẻ giới công nghệ Thế điều đặc biệt công nghệ này, làm cho q trình in diễn nhanh với chi phí rẻ nhiều Tương tự với công nghệ in dựa tảng graphene (đã thực -155- Học Viện Công Nghệ Max Planck- Max Planck Institute), phương pháp nhóm nghiên cứu Georgia sử dụng hộp mực hết máy in phun Tuy nhiên phương pháp không cần phải gia nhiệt in (đối với tảng graphene giấy in cần gia nhiệt 800 độ C mơi trường khơng có oxy) Được đề xướng Đại Học Tokyo với đóng góp Trung Tâm Nghiên Cứu Microsoft ý tưởng, nhóm nghiên cứu tiến hành dự án dựa nển tảng vật liệu thiết kế mạch điện sử dụng sản phẩm cảm biến chất nổ từ giấy (cũng Georgia Tech thực hiện) Nhờ đó, họ in mạch điện tảng mực in thời gian ngắn, tầm 60 giây Ơng Gregory Abowd, viện trưởng Viện Điện Tốn Tương Tác (Interactive Computing) Georgia Tech cho biết: “Chúng tin hội để giới thiệu hướng tiếp cận cho công nghệ in mẫu nhanh mạch điện tử tùy chỉnh Các dụng cụ cần thiết để tạo mạch điện tử nằm mức người tiếp cận thử nghiệm Tuy nhiên thời điểm điều với chuyên gia nhiều người dùng hàng ngày.” Ông Abowd tin nghiên cứu có ảnh hưởng trực tiếp đến chuyên gia nhà nghiên cứu trường Đại Học- người muốn tiến hành thí nghiệm với hình thức tương tác điện tử Đây khởi đầu thời kỳ chế tạo mang tính cá nhân Ơng Yoshihiro Kawahara từ Đại Học Tokyo cho biết thêm: “Thậm chí với chuyên gia ngành kỹ thuật điện tử, xuất loại mực thiêu kết hóa học (mà không cần thiêu kết) tin chấn động.” Các thành phần điện tử đính vào mạch in bằng dính dẫn điện hai mặt (Nguồn: Georgia Tech) -156- Công nghệ dễ dàng tiếp cận nhà sản xuất hay DIYers (những người chế tạo cá nhân kiểu do-it-yourself) Giá mực in 200$ cho lọ thể tích 100ml, giá máy in vào khoảng 80$ hộp mực rỗng co giá khoảng 10$ Một lọ mực (hiện bán cơng ty Mitsubishi Imaging),có thể phủ diện tích khoảng 10m2 Diện tích bao phủ đánh giá tương đương với loại mực bạc không hạt (particle-free silver ink) loại mực bạc yêu cầu máy móc phức tạp nhiều Cơng nghệ Georgia Tech khơng tương thích với vải bạt (canvas) điện từ (magnet sheets) Mạch điện in đính vào mẫu thiết kế điện tử thành phần liên quan cách sử dụng băng dính hai mặt dẫn điện keo bạc gốc epoxy Các nhà nghiên cứu trình diễn chất lượng mạch in cách đính băng điện dung (capacitive ribbon) chứa mạch in họ lên cốc Sau kết nối mạch viền với vi điều khiển, nhóm nghiên cứu đo thể tích dung dịch chứa cốc Thí nghiệm nhóm nghiên cứu sử dụng mạch in để đo thể tích dung dịch cốc (Nguồn: Georgia Tech) Công nghệ in nano Cơng nghệ in nano tạo IC (ở kích thước micro) theo cách thức đơn giản tốn so với cơng nghệ sản xuất IC truyền thống Printed Electronics - tạm dịch Kỹ thuật in mạch điện tử hay Kỹ thuật in cấu trúc điện tử - tạo thiết bị hoạt động điện cách in lên bề mặt vật liệu khác So với việc sản xuất vi điện tử truyền thống, in mạch điện tử mô tả đơn giản sinh lợi cao sản xuất số lượng lớn nhỏ Tuy có nhiều lợi ích hiệu suất in mạch điện tử thực tiễn chưa cao phương pháp tạo mạch điện tử truyền thống Bài viết xem xét góc độ in mạch điện tử có liên quan cụ thể đến công nghệ nano Thứ nhất, in mạch điện tử sử dụng loại mực khác mực nano Trong loại mực nano, tác giả ủng hộ công nghệ tạo mực nano kim loại (metal nano -157- inks) mực ống nano cacbon (carbon nanotube inks) không sâu vào phương pháp luận vật liệu nano, độc giả tham khảo báo cáo Vật liệu Thứ hai, điều kiện phịng thí nghiệm, in mạch điện tử in hình dạng cỡ nano Các chuyên gia tin kích cỡ nano in phương pháp in Flexo, in ống đồng, in phun, in điểm nano (litho nano imprint) Các hình dạng cỡ nano tạo phương pháp khắc laze khác nhau, vấn đề nằm phạm vi báo cáo Một thách thức lớn mà in mạch điện tử phải đối mặt, bề mặt vật liệu in; có vài vật liệu sử dụng Có nhiều loại vật liệu nano, hạt nano, nghiên cứu định hướng ứng dụng chúng cho ngành in cịn Việc sử dụng vật liệu hạt nano mực in mở rộng phạm vi ứng dụng in mạch điện tử Một thử thách phải phát triển quy trình cơng nghệ thành dây chuyền sản xuất hàng loạt Hiện có mẫu sản xuất thử với nhiều thông số cần phải tối ưu hoá Giá dây chuyền cao Lợi nhuận câu hỏi lớn ứng dụng sản xuất đại trà Các chuyên gia tin cần kết hợp phương pháp lại với sản xuất mạch in điện tử Chúng ta cần nghiên cứu ứng dụng kết hợp nhiều phương pháp khác Một số chuyên gia cho in phun in nanoimprint phương pháp có khả cao tạo cấu trúc nano Chướng ngại lớn phải xác định giá trị gia tăng phần lớn ứng dụng công nghệ thông tin truyền thơng (ICT) ngày khơng địi hỏi mẫu kích cỡ nano Tuy nhiên dưa vào bảng câu hỏi qua mạng trả lời 33 chuyên gia có thị trường ICT cần in mạch điện tử có cấu trúc cỡ nano cho cơng nghệ xác định vị trí thơng tin sản phẩm Các chuyên gia không sản phẩm cỡ nano thâm nhập vào thị trường hay chưa -158- In mạch điện tử có khả ứng dụng hầu hết lĩnh vực công nghiệp Theo ý kiến chuyên gia, nhận dạng tần số sóng vơ tuyến (RFID – Radio Frequency Identification) cảm biến thử nghiệm nhiều quan tâm nhất, lĩnh vực khác điện tử tương thích sinh học (biocompatible electronics), pin, hình LED nghiên cứu Ở góc độ kinh tế, in mạch điện tử lĩnh vực mà nhà nghiên cứu & phát triển cần quảng bá đưa vào kinh doanh Theo ý kiến chuyên gia, việc sử dụng in flexo in ống đồng để tạo hình dạng kích cỡ nano cịn giai đoạn nghiên cứu Các chuyên gia cho khoảng năm nữa, sản phẩm in nano theo công nghệ in cao có mặt thị trường đồng thời với sản phẩm in phun Hơn nữa, bảng điều tra cho thấy chuyên gia tin thị trường in kích cỡ nano đạt chín muồi vịng - 10 năm tới Theo báo cáo gần Anh (2009) ban đổi kỹ kinh doanh (BIS) thực hiện, giá trị thị trường dự đoán tăng từ tỉ $ năm 2009 lên 120 tỉ $ vào năm 2020 Nếu thành cơng, mơ hình liên kết đa ngành tạo hồi sinh cho ngành công nghiệp in với in mạch điện tử, từ trước đến ngành in tạo thay đổi đơn lẻ chưa thay đổi toàn dây chuyền sản xuất Việc xác định công ty in mạch điện tử khó khăn cơng nghệ cịn non trẻ Tóm lại, điều quan trọng l người tiu dng khơng quan tm đến qu trình in sử dụng sao, họ quan tm gi sản phẩm v cc chức thỏa mn nhu cầu họ Vậy trước hết phải hiểu nhu cầu in hình cỡ nano (in vi cấu trc) In mạch điện tử tạo thiết bị điện cách sử dụng quy trình in truyền thống phạm vi rộng vật liệu nền, vật liệu thông dụng màng polymer, gốm, kính silicon; có khả in giấy Ngược lại với giới hạn điện tử hữu cơ, in mạch điện tử sử dụng vật liệu có khả dẫn (solution-based) nào, bao gồm chất bán dẫn hữu cơ, chất dẫn kim loại, hạt nano, ống nano v.v Nói cách khác, loại mực in mạch điện tử bao gồm vật liệu có khả dẫn điện bám lên vật liệu phương pháp in Các quy trình in bao gồm quy trình lâu biết đến ngành cơng nghiệp in in lưới, in flexo, in ống đồng, in offset in phun Trong in mạch điện tử, electron hoạt động loại mực quang học (phản ứng với ánh sáng khả kiến) sử dụng để in thiết bị bán dẫn (tranzitor) hay điện trở Thành phần mạch in điện tử thường bao gồm điện cực tạo thành từ hạt mực kim loại, mực carbon, polymer dẫn điện, diode cảm biến gồm chất bán dẫn hữu lớp điện môi -159- Những thuận lợi cân nhắc So với vi điện tử truyền thống, in mạch điện tử mô tả loại sản xuất vừa đơn giản hơn, kinh tế hơn, vừa sản xuất sản lượng lớn nhỏ Nó có khả sản xuất dạng cuộn liên tục quy trình th nhân cơng cho sản xuất in mạch điện tử linh hoạt hơn, phù hợp với vòng sản xuất ngắn Những sản phẩm mạch in điện tử có đơn đặt hàng hay sản phẩm độc in PP in kỹ thuật số Một ưu điểm quy trình hoạt động nhiệt độ thấp Vật loại in tráng phủ nên sản phẩm linh hoạt Một số quy trình thêm vào giúp sản phẩm thân thiện với mơi trường Ngồi ưu điểm nêu trên, việc đưa in mạch điện tử vào sản xuất thực tế suất cịn thấp so với điện tử truyền thống Do đó, in mạch điện tử xem phần bổ sung phần cạnh tranh với sản phẩm điện tử silicon In mạch điện tử mong đợi sử dụng cho ứng dụng có đặc tính thấp mà cịn gía thành thấp Những ứng dụng khác thay sản phẩm không dùng điện truyền thống sản phẩm điện tử mới, ví dụ bảng thơng minh, poster trang trí, poster động quần áo động Người ta nhắm đến sản phẩm có diện tích lớn, linh hoạt sản phẩm khơng phẳng hình lại hay hình cảm biến Tổng quan In mạch điện tử chia thành chủ đề nhỏ (1) vật liệu dùng in: mực in, chất dẫn, chất điện môi, điện trở chất bán dẫn; (2) công nghệ in sử dụng, thơng dụng có in phun, in lưới, in ống đồng, in offset in flexo Các ví dụ chủ đề nêu bảng danh sách bên Vì phạm vi rộng nên phần cịn lại báo viết phần lớn tìm hiểu thơng tin in từ góc nhìn cơng nghệ nano Các ứng dụng tập trung vào công nghệ thông tin truyền thông Các phương pháp in In mạch điện tử phương pháp gia công cộng thêm, mà vật liệu chức giữ lại cách có kiểm sốt để in mẫu mong muốn mà khơng tạo vật liệu thừa Trong phương pháp in đề cập (flexo, ống đồng, offset, in lưới), phần tử mang hình ảnh tiếp xúc trực tiếp với vật Đây phương pháp thường sử dụng Ngoài phương pháp in truyền thống kể trên, xin đề cập đến phương pháp in mới: IN DẬP NANO Hiện có nhiều loại in litho nano imprint khác nhau, loại quan trọng -160- in dập nano nhựa nhiệt dẻo quang hoá In dập nano ép nóng: • Một lớp polymer nhiệt dẻo phủ lên vật • Khn (là khuôn đầu nhọn xác định trước) đặt tiếp xúc với vật liệu • Hình ảnh khn ép xuống màng phim polymer mềm sau gia nhiệt để truyền hình ảnh • Khn tách vi mạch vật xuất làm lạnh In dập nano quang: • Khn thường làm từ vật liệu suốt silica nóng chảy • Một dung dịch nhạy sáng đóng rắn tác động quang (thường UV), phủ lên vật liệu • Ép khn với • Lớp nhạy sáng đóng rắn tác động tia UV trở nên cứng • Sau tách khn, quy trình truyền hình ảnh tương tự sử dụng để truyền hình ảnh lớp cản sang vật liệu bên Chú ý: việc sử dụng khn có lớp nhạy sáng đóng rắn tác động tia UV khó hoạt động mơi trường chân khơng, ngàm cặp chân khơng khơng thể giữ khn Dữ liệu bảng chênh lệch so với thực tế Theo số chuyên gia, in ống đồng đạt độ phân giải lên tới 2000 lines/cm khắc lõm tốt Bề dày màng mực in ống đồng 0.05-7 µm in lưới 125 µm lượt in (tương tự với in flexo in offset) In phun đòi hỏi nhiều lần in chồng lên nhau, có hàng tá lượt in đạt bề dày mực 0.13 µm Nét mảnh in PP in bảng cho lạc quan tất phương pháp Nét mảnh in cho in phun 30 µm trung bình cho phương pháp cịn lại 50 µm Độ định màu cho lạc quan phương pháp in khác, trừ in flexo Mực Công thức mực điều quan trọng Việc sử dụng vật liệu chức hạt nano sản xuất mực mở rộng phạm vi ứng dụng in mạch điện tử Trong tương lai không xa, nhà cung cấp theo hướng vật liệu mực in xây dựng sở sản xuất mực số lượng lớn, đóng vai trị quan trọng cơng phát triển thương mại hố Mực in thường có dạng gốc nước, gốc dung mơi hay đóng rắn UV Do yêu cầu độ nhớt, kỹ thuật in khác có nhiều địi hỏi khác ứng suất bề mặt, mật độ, tốc độ bay hơi, kích cỡ hạt, hàm lượng rắn, thời gian sử dụng khả bay -161- Chi tiết vật liệu nano tìm thấy báo cáo Vật liệu Tính chất khoa học cơng nghệ • Nghiên cứu phát triển Hiện nay, toàn lĩnh vực in mạch điện tử thân khơng xem công nghệ nano Tuy nhiên, in mạch điện tử sử dụng nhiều loại mực nano khác Chúng ta đánh giá in mạch điện tử in cấu trúc cỡ nano Các chuyên gia tin cấu trúc cỡ nano in phương pháp in Flexo, in ống đồng, in phun in dập nano Trong phần đề cập đến công nghệ cao mực in hạt nano Công nghệ in cấu trúc cỡ nano bàn phần - Mực nano kim loại Mực nano kim loại có khả dẫn điện phân tán hạt kim loại cỡ nano dung môi Hiện thị trường cho loại vật liệu cịn nhỏ Mục đích mực nano kim loại khơng phải vật liệu hay quy trình thay cho truyền thống, mà tạo công cụ hệ Thị trường tăng trưởng nhờ vào thương mại hoá công cụ Chất bán dẫn vật liệu cách điện phát triển theo phát triển quy trình in phun Vẫn cịn vài thách thức độ bền, tính chất vật liệu quy trình sản xuất hàng loạt Một vượt qua thử thách trên, việc sản xuất loại vật liệu phục vụ in mạch điện tử phát triển Người ta tin khó khăn vượt qua vào năm 2012 - Mực ống nano Carbon Mực dẫn điện làm kim loại quý vàng hay bạc chúng chất dẫn điện tốt khơng bị oxy hố, giá thành vật liệu cao Đồng rẻ lại bị oxy hố với khơng khí Norman Lchinger ETH Zurich cho graphit phủ hạt nano đồng, tổng hợp hạt nano phủ lớp vỏ graphit bảo vệ Bản thân loại mực có độ nhớt tương đương với mực thông thường, dùng cho máy in phun nhà Tuy nhiên, khả dẫn điện loại mực thấp vàng bạc Tập đồn cơng nghệ Nano Tây Nam (SWeNT) xác nhận có mực dạng ống nano cho ứng dụng thương mại Người ta dùng ống nano carbon SWeNT phân tán công thức mực phát triển đối tác họ Charm Technologies Công ty tuyên bố độ nhớt mực kiểm sốt để phù hợp tối đa với tất quy trình in, khô xảy 1000C Một thử thách đặt tách ống nano bán dẫn với ống nano kim loại Các nhà nghiên cứu Dupont Cornell có giải pháp cho vấn đề cách biến đổi ống nano carbon kim loại cách thêm phân tử Flour q trình gọi nối vịng Một nghiên cứu gần nhà nghiên cứu người Pháp Đức - báo cáo công nghệ Nano, tạo tiếp nhận sóng vơ tuyến có khả hiệu chỉnh cách in mực carbon dạng ống nano giấy Các nhà nghiên cứu đại học Helsinki sử dụng hạt nano đồng dùng PEI (polyethylene imine) TEPA (tetra-ethylenepentamine) lớp bảo vệ Các hạt nano sau phủ kết lại nhiệt độ 150-200oC tiếp tục thể khả -162- dẫn điện tốt Ứng dụng công nghệ Nano phát triển hạt mực nano đồng in chúng giấy Các công ty phát triển dòng mực sử dụng Nicken In mạch điện tử cấu trúc nano Các nhà khoa học trí việc sản xuất vi mạch kích cỡ nano cơng việc khó khăn in điện tử Hiện nay, in vi mạch cỡ micro Việc sản xuất in nano hàng loạt vi mạch 100nm khó khăn với phươg pháp in dập nano Các chuyên gia tin in ống đồng in flexo không đạt kích cỡ nano với cơng nghệ Lợi nhuận thị trường in mạch điện tử có khắp nơi Vậy liệu in phun có đạt cấu trúc kích cỡ nano hay khơng? Phần lớn ứng dụng công nghệ thông tin truyền thơng (ICT) khơng địi hỏi in kích cỡ nano Hầu hết ứng dụng (đặc biệt hình) đòi hỏi in mẫu cỡ micro Các ứng dụng in mẫu cỡ nano dường tập trung vào mảng quang học sinh học Dựa ý kiến chuyên gia, ta thấy in dập nano có khả ứng dụng thực tế Tương tự, khả in cấu trúc cỡ nano thời cao Cả in ống đồng in flexo giai đoạn nghiên cứu Một số chuyên gia không tin vào khả in cấu trúc nano phương pháp • Nhu cầu bổ sung cho nghiên cứu Thách thức lớn nằm chỗ vận hành toàn hệ thống Công nghệ đa ngành, yêu cầu kỹ từ vật liệu tiên tiến đến in ấn kết hợp tồn hệ thống, cần có tương tác cá nhân tổ chức để làm việc chặt chẽ với - Nhu cầu in mạch điện tử tính tốn liệu có khả thi? Như trình bày phần trước, sản xuất in mạch điện tử mang lại nhiều ưu điểm so với sản xuất điện tử truyền thống loại điện tử tính thấp Giá trị nằm chỗ sản xuất nhanh, số lượng không hạn chế giá vốn tương đối thấp Vấn đề nằm khía cạnh cơng nghệ thúc đẩy điều cơng nghệ cần Điều thật cần thiết phải xác định giá trị ứng dụng gia tăng cần thiết Một vấn đề khác lớn vấn đề tính tốn vi mạch (IC) lên sớm giới hạn vật chất định luật Moore, nên cần có nhiều nghiên cứu tính tốn hiệu Một thách thức in sản phẩm thơng tin chỗ thiếu cơng -163- nghệ dẫn truyền tín hiệu Hiện đơn vị thông tin nhỏ lưu giữ chíp Tuy nhiên, chip với hàng ngàn tranzitor bao gồm lượng tương đương vốn hiểu biết máy tính đời đầu Một số ứng dụng tương lai lưu giữ nhân dạng cá nhân (ID) người chip cần thông tin chứa vài tranzitor, ngày chưa có cơng nghệ xử lý liệu từ vài tranzitor - Tối ưu hoá thơng số Xét theo quy trình sản xuất, thơng số cần phải tối ưu hố nâng cao: • Nét mảnh độ rộng khe nét mảnh • Biến dạng vật liệu • Độ xác chồng màu • Năng suất in • Độ dày lớp mực độ đồng • Thời gian khơ • Thời gian đóng rắn • Sự tương thích dung mơi, độ nhớt độ thấm ướt Tính vật liệu 6.Thi cơng mạch dựa vào sơ đồ nguyên lý Bài 1: Thi công mạch nguồn tổng hợp: Sơ đồ nguyên lý • Q0 Q1 Q2 Q3 U1 7490 U3(CKA) Q0 Q1 Q2 Q3 12 11 12 11 7 A B C D BI/RBO RBI LT A B C D BI/RBO RBI LT QA QB QC QD QE QF QG QA QB QC QD QE QF QG 74247 R0(1) R0(2) R9(1) R9(2) CKA CKB R0(1) R0(2) R9(1) R9(2) CKA CKB U2 14 14 13 12 11 10 15 14 13 12 11 10 15 14 -164- Bài 2: Thi công mạch đếm 00-99 sử dụng IC7490 Sơ đồ nguyên lý U4 74247 J1 26640201RP2 U3 7490 NGUON J1 - C1 220UF DIODE BRIDGE_4213 + D2 IN GND OUT 7805 U4 220UF C2 QT R VR R1 1K Q1 R5 100 NPN R4 10K 14 7490A R01 R02 R91 R92 CLKA CLKB U6 VCC GND 10 QA QB QC QD 12 11 7447 LT RBI D0 D1 D2 D3 U2 16 VCC HI GND BI/RBO A B C D E F G 13 12 11 10 15 14 R R6 R7 R8 R9 R10 R R11 R R12 R R R13 R R R Bài 3: Thi cơng mạch đếm sử dụng IC7490 Sơ đồ bố trí linh kiện DOAN Bài Mạch điều khiển led đơn sử dụng 8951 Sơ đồ nguyên lý 10 -165- -166- NGUON J1 RA 88 C1 104 C2 RA 8 19 18 Y1 ANH 31 P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 VCC JP4 39 38 37 36 35 34 33 32 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD XTAL1 XTAL2 ALE/PROG PSEN 21 22 23 24 25 26 27 28 JP2 10 11 12 13 14 15 16 17 30 29 EA/VPP RST D1 R2 1k D2 R3 1k D3 LED R4 1k D4 LED R5 1k D5 LED R6 1k D6 LED R7 1k D7 LED R8 1k D8 LED 1k LED LED RA R10 C3 470UF GND JP1 40 HI U2 R1 1k 20 104 89C51 S1 NUT NHAN R9 1k Sơ đồ bố trí linh kiện mạch in Bài 5: Mạch điều khiển led đơn sử dụng IC89C2051 Sơ đồ nguyên lý -167- J1 0V 9V 4,5V 1 CON3 U2 D1 IN GND OUT 7805 D3 DIODE D2 DIODE C4 1n C1 C2 1n RST/VPP C3 1n VCC U1 DIODE 20 1n R2 R XTAL1 C6 1n X1 QZP100K 11 XTAL2 P3.7 P3.5/T1 AT89C2051 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 10 1n GND C5 P1.0/AIN0 P1.1/AIN1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 Sơ đồ bố trí linh kiện mạch in Bài 6: Mạch điều khiển tải 220Vac theo ánh sáng 12 13 14 15 16 17 18 19 J3 R3 R4 R5 R6 R7 R R8 R R9 R R10 R R R11 R S1 R12 R S2 R13 R CON8 S3 R14 NUT NHAN S4 R NUT NHAN R NUT NHAN R NUT NHAN R J2 CON4 2 R7 33 RESISTOR VAR R5 cds MACH DIEU KHIEN THEO ANH SANG -NGUON 220 NPN Q2 3k3 RESISTO R6 1 D5 DIODE D4 DIODE DIODE D11 D1 TÀI LIỆU THAM KHẢO DIODE D2 IN4742A D6 22/1w RESISTOR IN4742A 22/1v RESISTOR C2 CAP 2 -168- Đỗ Xuân Thụ 2005 RESISTOR 220k NXB Giáo dục, Hà Nội, J1 [3] Sổ tay linh kiện điện tử (R H.WARRING - người dịch KS Đoàn cho người thiết kế mạch Thanh Huệ - nhà xuất Thống kê) [4] Giáo trình linh kiện TS Nguyễn Viết Nguyên - Nhà xuất Giáo điện tử ứng dụng dục [5] Mạch điện tử Nguyễn Tấn Phước - NXB Tổng hợp TP công nghiệp HCM, 2003 CON3 1 CAP [2] Kĩ thuật điện tử 684J400v Lê Xuân Thế, Nguyễn Kim Giao - NXB Giáo dục, Hà Nội, 2003 [1] Kĩ thuật điện tử ... thi? ??t kế - Chọn công cụ phù hợp để thi? ??t kế mạch điện - Thi? ??t kế sơ đồ bố trí linh kiện sơ đồ mạch in - Rèn luyện tính cẩn thận, xác tư học tập 3.1.Tạo board thi? ??t kế mới Layout Plus Nhấp đúp chuột... công cụ phù hợp để thi? ??t kế mạch điện - Vẽ sơ đồ nguyên lý mạch điện - Rèn luyện tính tư duy, sáng tạo chủ động học tập 2.1 Cửa sổ thi? ??t kếcủa Orcad-Capture Cis 2.1.1.Các công cụ -Danh mục menu... VCC GND Bài 3: THI? ??T KẾ MẠCH IN TRÊN MÁY TÍNH 13 12 11 10 15 14 R6 R7 R8 R9 R10 R R11 R R12 R R R13 R R R R R1 1K J1 10 D2 IN GND OUT 7805 D1 -25- Mục tiêu: - Tạo board thi? ??t kế - Chọn công cụ