מעגלים מודפסים – סוגים ושיטות ייצור עיקריות

שתף את הפוסט

בתעשייה המתקדמת של היום, אין כמעט מערכת אלקטרונית שלא נשענת על מעגלים מודפסים (PCB). הם הלב הפועם של כל מכשיר, ממשק ומערכת – במיוחד בתחומים הרגישים והמדויקים ביותר כמו ביטחון, רפואה, וציוד טכנולוגי מתקדם.

איכות ה־PCB, סוג הלוח, שיטת הייצור ורמת הדיוק – כולם קובעים את אמינות המוצר, אורך החיים שלו והיכולת שלו לעמוד בתנאי סביבה קשים.

חברת ק.א.א מלווה יצרנים בתעשייה הישראלית כבר למעלה מ־30 שנה ומספקת שירותי תכנון, ליווי ופתרונות Turnkey לייצור מעגלים מודפסים המותאמים לדרישות ההנדסיות ולתקני איכות מחמירים.

מעגלים מודפסים – מהו PCB ומה תפקידו?

מעגל מודפס (Printed Circuit Board – PCB) הוא לוח העשוי חומר מבודד (בדרך כלל פיברגלס או פולימר), ועליו מודפסים מוליכים חשמליים המעבירים זרם בין רכיבים אלקטרוניים. הלוח מהווה בסיס פיזי ואלקטרוני לחיבור מדויק ויציב בין רכיבים כמו נגדים, קבלים, מיקרו־בקרים, קונקטורים ועוד.

למעגל המודפס תפקיד מרכזי במכשור רפואי, מערכות תקשורת, בקרת תעשייה, מכשור צבאי, מחשוב ותחומים רבים נוספים.

הדיוק בתכנון והאמינות בייצור הם קריטיים – במיוחד כשמדובר בפרויקטים עסקיים שמבוססים על איכות, תקינה ועמידה בלוחות זמנים.

מעגלים מודפסים – סוגים עיקריים בתעשייה

מעגלים מודפסים קיימים במספר תצורות עיקריות, וכל אחד מהם מתאים לשימוש שונה:

מעגלים מודפסים חד-שכבתיים (Single-Sided PCB)

הסוג הבסיסי ביותר – שכבת מוליכים אחת, על לוח אחד. מתאים למוצרים פשוטים ולסדרות גדולות בהן דרישות החשמל והקישוריות אינן מורכבות במיוחד.

מעגלים מודפסים דו-שכבתיים (Double-Sided PCB)

כוללים שתי שכבות הולכה – בצד העליון והתחתון של הלוח, עם חורים מתכתיים (Vias) שמחברים ביניהן. פתרון נפוץ עבור מערכות אלקטרוניות תעשייתיות בעלות צפיפות רכיבים בינונית.

מעגלים מודפסים רב-שכבתיים (Multilayer PCB)

משמשים במערכות מתקדמות הדורשות נפח מינימלי וריבוי מעגלים – לדוגמה ציוד רפואי, מערכות תקשורת ורכיבי בקרה. הלוחות עשויים ממספר שכבות מוליכים (4, 6, 8 ואף יותר), עם חיבורים פנימיים מורכבים ותכנון קפדני.

מעגלים גמישים וגמישים-קשיחים (Flexible & Rigid-Flex PCBs)

שילוב של אזורים גמישים עם לוח קשיח, מתאים לפרויקטים הדורשים גמישות מכנית – כמו ציוד רפואי לביש, מכשירי קצה צבאיים או מערכות משולבות בתנועה.

מעגלים מודפסים – שיטות ייצור עיקריות

KAA מבצעת תיאום ואינטגרציה של תהליך הייצור בהתאם לדרישות ההנדסיות, כאשר שיטת הייצור מותאמת לסוג המעגל, לרמת הדיוק הנדרשת ולכמות הנדרשת:

תכנון ופריסת רכיבים (PCB Layout)

השלב הראשוני והקריטי ביותר – בו מתבצעת הגדרה הנדסית של תוואי ההולכה, מיקום הרכיבים, מרווחים, שכבות ובדיקת תאימות לכל דרישות הסביבה והרגולציה. ב־KAA תהליך זה נעשה בשיתוף עם הלקוח, עם דגש על עמידה בתקנים בינלאומיים.

הדפסת מעגלים בלייזר או צילום UV

הטכנולוגיות הנפוצות ביותר להדפסת המוליכים על גבי הלוח. בוחרים לפי סוג המעגל, דרישות הייצור והכמות.

השימוש בחומרים איכותיים ובתהליכי חשיפה מדויקים מבטיח רמת הולכה גבוהה ומניעת תקלות.

חירור והכנת Vias

במעגלים דו-שכבתיים ורב-שכבתיים, מתבצע קידוח מיקרוסקופי של חורים עבור חיבורים בין שכבות. מדובר בתהליך עדין במיוחד הדורש ציוד CNC מתקדם ורמת דיוק של מיקרונים.

ציפוי והגנה (Surface Finish)

לוחות PCB מצופים בגימור חשמלי – לרוב ENIG או HAL – כדי להבטיח הולכה טובה, עמידות בפני קורוזיה ויכולת הלחמה איכותית. בשלב זה מתבצעת גם הדפסת מסכת ההלחמה והסימון הגרפי.

מעגלים מודפסים – בקרת איכות כחלק בלתי נפרד מהתהליך

ב־KAA לא מייצרים מעגלים ללא בקרה קפדנית בכל שלב:

בדיקות AOI (בקרה אופטית אוטומטית)
בדיקות חשמליות למוליכים
בדיקות הלחמה ואימות סופיות
התאמה לשרטוטים המקוריים

כל לקוח מקבל תיעוד מלא של שלבי הייצור והבדיקה, כולל אישורים לפי תקני AS9100 ו־ISO 13485 – חשוב במיוחד בתעשיות ביטחוניות ורפואיות.

מעגלים מודפסים – התאמה מלאה לאינטגרציה עם הרכבות אלקטרוניות

היתרון בעבודה עם KAA כבית ייצור Turnkey, הוא בכך שהמעגלים המודפסים מיוצרים ומורכבים תחת אותה מעטפת. כך נחסכות טעויות מעבר בין ספקים, ונשמרת התאמה מלאה בין המעגל לבין מבנה ההרכבה, מארזים, חיווט וקונקטורים.

במקרים רבים – בייחוד בפרויקטים מולטידיסציפלינריים – השילוב בין תכנון המעגל להרכבה הפיזית הוא מה שמכריע את הצלחת הפרויקט.