برد مدار چاپی
برد مدار چاپی (PCB: Printed Circuit Board)، صفحه ای است معمولا به ضخامت حدود 1.6 میلیمتر، از جنس مقوای فشرده (فیبر فنلی) که قهوه ای و کرم رنگ بوده و یا از جنس الیاف پشم شیشه (فایبرگلاس) که شیشه ای و یا راجرز و… می باشد و در یک طرف یا هر دو طرف آن، یک لایه مس به صورت ورقه نازک معمولابه ضخامت 35 میکرومتر وجود دارد.
برد مدار چاپی (PCB) شامل مجموعه‌ای از مدارهای الکتریکی بوده و می‌تواند یک طرفه (یک لایه مس)، دو طرفه (دو لایه مس) و یا حتی چند لایه باشد؛ بطوری که قطعات الکترونیکی مانند مقاومت، خازن، آی سی و … بر روی آن مونتاژ شده و جهت استفاده در تجهیزات الکترونیکی بکار می‌رود. ماده خام تشکیل دهنده این بردها از متریال‌های مختلفی مانند فایبر، راجرز، تفلون، فلکسی بل و … ساخته شده و با ضخامت‌های ۰٫۲ تا ۳٫۲ میلیمتر عرضه می‌گردند. استاندارد جهانی تولید بردهای مدار چاپی بر اساس استاندارد UL وIPC بوده و جهت طراحی این بردها عموماً از نرم‌افزارaltium و protel استفاده می‌گردد.
هنگامی که بُرد تنها دارای اتصالات مسی است و هیچ اجزای دیگری ندارد، آن را بُرد چاپ سیم کشی (PWB) و یا بُرد سیم کشی حک شده می‌نامند. بُرد مدار چاپی همراه با قطعات الکترونیکی است که مونتاژ مدار چاپی (PCA)و یا مونتاژ بُرد مدار چاپی (PCBA)نامیده میشود. واژه استفاده شده IPC برای بُردهای مونتاژ شده، مونتاژ کارت مدار (CCA) میباشد، که مربوط به بُرد پشت‌های مونتاژ شده آن است. بُرد مدار چاپی واژه‌ای است که به طور غیررسمی برای هر دو بُرد خالی و مونتاژ شده استفاده میشود.
بردهای مدار چاپی pcb در انواع مختلف ،سایزهای مختلف ،جنس های مختلف، تکنولوژی های مختلف ،لایه های مختلف و کیفیت های مختلف تولید می‌شوند.
آنچه در این مقاله می‌خوانیم:
براساس تعداد لایه های تشکیل دهنده
برد مدار چاپی یک لایه (Single Sided)
یکی از ساده ترین PCB ها میباشند ، تمام سیمکشیهای آن در یک روی برد هستند ،عموما برای مدار های الکتریکی معمولی و ساده کاربرد دارند که تنها روی یک طرف آن ها لایه نازکی از مس وجود دارد ، اغلب موارد برد مدار چاپی یک لایه از جنس فنولیک یا فیبراستخوانی میباشد که این نوع فیبر از استحکام خوبی در برابر گرما برخوردار نیست. معمولاً بر روی محل‌‌هایی از خطوط مس که محل نصب قطعه و قلع‌کاری نیستند، پوششی موسوم به محافظ قلع‌کاری یا سولدر (Solder Mask) چاپ زده میشود.
همچنین می‌توان در پشت برد، محل قرارگیری قطعاتی که پایه سوزنی داشته و در سوراخ‌ها نصب می‌شوند (THD: Thru-Hole Devices) را با یک چاپ مشخص نمود که به آن چاپ قطعات یا مارکاژ می‌گویند.طراحی و تولید این گونه بردها آسان میباشد.
برد مدار چاپی دو لایه( Double Sided)
بردهای مدار چاپی دو لایه (Double Sided)،جز رایج ترین مدارهای چاپی میباشد و سیم کشی های آن در دو طرف برد هستند.که موجب کوچک شدن و فشرده شدن برد میشود. . در این برد های مدار چاپی ارتباط بین رو و زیر بورد از طریق سوراخ‌هایی با نام via به هم مرتبط می‌گردند. این PCB ها در کاربردهایی که حجم سیم کشی ها متوسط است استفاده میشود. چاپ محافظ سولدر می‌تواند در دو طرف برد انجام شود و با توجه به این که مونتاژ قطعات در هر دو طرف برد انجام میشود، امکان چاپ راهنمای قطعات در هر دو طرف نیز وجود دارد.
برد مدار چاپی چند لایه(Multilayer PCB):
این گونه بردها دارای بیش از دو لایه می با شند. برخلاف یک PCB دو طرفه که فقط دارای دو لایه رسانا است، تمام PCB های چند لایه باید حداقل دارای سه لایه رسانا باشند که در مرکز برد قرار دارند. و به صورت یکی درمیان با لایه های عایق ،برروی یک هسته در دمای بالا و فشار بالا به هم چسبانده می‌شوند. به گونه ای که هیچگونه هوایی بین لایه ها باقی نماند.
جنس هسته و لایه های عایق یکسان است ولی لایه های عایق منعطف هستند و زمانی‌که تحت فشار و حرارت بالا قرار گیرند تمامی لایه ها را به هم می‌چسبانند. استفاده از via در این نوع از برد بسیار کاربرد دارد. بسته به نوع کاربرد از مدارات چاپی چند لایه استفاده می گردد ،در این نوع از PCBها چندین لایه بین لایه زیر و روی PCB وجود دارد و ارتباط بین لایه ها از طریق viaها برقرار میشود.و قطعات در دو لایه Top یا Bottom مونتاژ شوند. و معمولا لایه های وسط به زمین و تغذیه و سایر کاربردهااختصاص داده می شوند.
دسته بندی مدارچاپی براساس جنس :
- کلمه FR مخفف کلمه Flame Retardant به معنای مقاوم در برابر اشتعال است و اعداد بعدی که از 1 تا 5میباشند بیان گر جنس و میزان مقاومت این برد ها میباشند.
برد مدار چاپی متالیزه Double Sided Plated Thr))
برد متالیزه برد دو رویی میباشد واستفاده از این برد در مدارهایی پیشنهاد میشود که تعداد اتصالات دو لایه زیاد باشد.هزینه متالیزاسیون نسبتا زیاد است.در این نوع بردها سوراخ ها ( via ) به روش های الکتروشیمیایی ،فلز اندود و آبکاری می‌شوند.لذا نیازی به اتصال دستی مدار دو طرف برد به یکدیگر نیست.
ماده پایه استاندارد بکاررفته در PCBهای یکرو یا دوروی معمولی، FR4 است که کامپوزیتی متشکل از پشم شیشه و رزین اپوکسی است. خواص دمایی، الکتریکی و مکانیکی مناسب FR4 باعث شده این ماده به عنوان گزینه خوبی برای بسیاری از کاربردها استفاده گردد. این نوع از PCBها که به صورت یکرو، دورو و یا چند لایه تولید می‌گردند، به گونهای طراحی شدهاند که فاقد هر گونه پیچیدگی خاص تولیدی هستند. معمولا علاوه بر نوع ماده یک PCB، پارامتر دیگری تحت عنوان Tg مطرح می‌گردد، Tg یا دمای انتقال شیشه (glass transition temperature) یکی از پارامترهای ماده پایه در بردهای مدار چاپی است و به دمایی اشاره می کند که رزین از حالت شکنندگی شیشه‌ای به حالت کسشان تبدیل میشود.
Flexible PCBs مدار چاپی انعطاف پذیر:
بردهای فلکسی بل یا انعطاف پذیر یک تکنولوژی برای ساخت بردهای الکتریکی است که برروی لایه های پلاستیکی انعطاف پذیر مانند پلی استررسانا و یا پلیمید انجام میشود.این گونه از بردها در واقع ترکیبی از فیبر مدار چاپی و سیم های مدور میباشد.این گونه از بردها بااستفاده از فناوری فوتولیتو گرافی تولیده شده اند.بردهای انعطاف پذیر بصورت یک لایه و دولایه و سه لایه قابل طراحی و مونتاژ میباشد.مزیت این گونه بردها نسبت به بردهای سخت معمولی انعطاف پذیری آن است.
بردهای راجرز(Rogers)
بردهای راجرز بردهای خیلی نازک با دی الکتریک بالا میباشند.تفاوت این گونه بردها با RF در قیمت بالای راجرز میباشد. بسته به نیاز و محدودیت‌های پیشروی یک طراحی ممکن است نیاز باشد تا از مواد دیگری غیر از FR4 در تولید برد مدار چاپی استفاده شود. به عنوان مثال بردهای RF که فرکانس کاری بالایی دارند، نیازمند استفاده از موادی با ثابت دیالکتریک پایدار برای نمونه‌های مشابه از یک برد هستند.
برد مدار چاپی آلومینیومی Aluminum PCB :
این نوع از بردهاکه هادی حرارت می‌باشندمناسب مواردی میباشد که قطعات مونتاژ شده در آنها احتیاج به تبادل حرارتی بالا دارند. بیشترین کاربرد این نوع از بردها در صنایع روشنایی میباشد .این نوع pcb از سه لایه تشکیل شده است.در این بردها، یک لایه نازک عایق الکتریکی که هادی حرارت خوبی است بین ورقه نازک مس و یک لایه نسبتاً ضخیم آلومینیوم قرار گرفته است. در این بردها حرارت مدار الکتریکی از طریق لایه عایق به فلز آلومینیوم منتقل میشود.
در دماهای بالا گاهی اوقات از بردهای مس-آهن و نیکل- مس به منظور تقویت مدارچاپی استفاده می‌گردد که در حقیقت لایه‌ای از نیکل و آهن بین دو لایه از مس قرار می‌گیرد و به عنوان یک راه حل برای مدیریت حرارتی بردها مطرح می‌گردد.
فیبر فنولیک یا فیبر استخوانی:
جنس فیبر استخوانی از مقوا میباشد که به آن چسبی به نام فنلی اضافه و سپس آن‌را فشرده می‌سازند.به همین دلیل به فیبرهای استخوانی (فنلی ) هم می‌گویند.روی یک طرف این فیبر یک لایه بسیار نازک مس می پوشانند که البته به دلیل ضعیف بودن این فیبر با حرارت زیاد هویه ،مس از فیبر جدا می‌شودکه کار خراب میشود.و این امر موجب کاهش قیمت آن میشود.ولی از لحاظ قیمت به صرفه تر است. xpc-fr1-fr2-fr3-22fاین فیبرها در رده فیبرهای فنولیک هستند که در بازار ایران به نام استخوانی مشهورند و معمولا برای بردهای یک لایه استفاده می‌شوند.این فیبربه رنگ زرد پررنگ و یا قهوه ای بوده و به راحتی سوراخ میشود.
تلفن تماس:
آدرس:
ایمیل:
ساعت پاسخگویی:
