سفارش برد مدار چاپی PCB

برد مدار چاپی چیست؟ برد PCB تکنولوژی بسیار پیشرفته ای است که امروزه تمامی دستگاه های الکترونیک را در بر می گیرد. با استفاده از این برد تجهیزات الکترونیکی دارای عملکرد صحیحی خواهند داشت و تمام قطعات بدون اتصال از داخل به یکدیگر متصل می شوند. به همین خاطر، طراحی کلی مدار بسیار ساده تر شکل می گیرد و اطمینان نسبت به مدار افزایش می یابد.

طراحی برد مدار چاپی با توجه به نیاز کاربر انجام می شود و میان اکثر وسایل الکترونیکی مانند تلویزیون، دوربین های دیجیتال، کامپیوترها و … به چشم می خورد.

برد PCB چیست؟ مدار چاپی

PCB بردی غیررسانا ساخته شده از چند لایه مسی است که تمام قطعات الکتریکی یا الکترونیکی روی آن توسط تکیه گاهی فیزیکی قرار می گیرد. قبل از ورود این بردها، مدارها با استفاده از سیم کشی های نقطه به نقطه طراحی می شدند و پیچیدگی بیش از حد مدار اطمینان کافی ایجاد نمی کرد. به همین خاطر، امکان ساخت مدارهای بزرگی مانند مادر بردها وجود نداشت. اما حالا برد مدار چاپی به صورت بی سیم ساخته می شود و تحولی شگفت در اتصال بین قطعات مدار ایجاد کرده است. تمامی قطعات الکترونیکی با کمک برد مشترک و تکیه گاه در کف برد متصل می شوند.

مونتاژ بردهای الکترونیکی
آموزش مونتاژ برد الکترونیکی

مطالعه بیشتر در مقالات تخصصی آند الکترونیک

انواع برد PCB

بردهای مدار چاپی در انواع مختلف، سایزبندی و جنس های متنوع تولید می شوند. امکان اجرای تکنولوژی های مختلف وجود دارد که منجر به کیفیت بندی بردها شده است. در موارد زیر با انواع این مدل بردها آشنا می شوید:

PCB چند لایه

بردهای مدار چاپی حداقل دارای سه لایه رسانای مسی است که با ایمنی و استحکام بالا ساخته و لایه های عایق الکتریکی با کمک هسته ای عایق تحت فشار و دمای بالا محکم می شود. هرگز گرمای اضافی باعث آسیب دیدگی مدار نمی شود، اما طراحی این قطعه بسیار پیچیده است و تنها برای فضاهای کم و مدارهای فشرده مانند تجهیزات پزشکی، سرور فایل، سیستم ماهواره و … کاربرد دارد.

تک لایه PCB

معمولا این مدل بردها برای استفاده های معمولی و ساده کاربرد دارد و فقط روی لایه نازکی از مس ساخته می شود.

PCB دو لایه

بردهای دو لایه از دو مدل فنلی و فایبرگلاس تهیه می شوند. نحوه ساخت این بردها نسبت به بردهای تک لایه این است که هر دو طرف برد از لایه نازک مسی ساخته و از هر دو قسمت آن برای نصب قطعات استفاده می شود. بدین ترتیب، مدار چاپی به صورت فشرده و کوچک شکل می گیرد.

PCB جامد قابل تغییر

این مدل مدارهای چاپی ساخته شده از مواد جامد دارای لایه های مختلف هستند. ظاهر آن بسیار سرسخت است و امکان تغییر آن ها وجود ندارد. به همین دلیل برای بخش های مختلف کامپیوتر مانند CPU، RAM و … استفاده می شود. یکی از مدل های پراستفاده جامد، مدل یک طرفه جامد است که بسیار ساده طراحی می شود و تولید آن بسیار بالا است. حتی امکان اضافه کردن لایه ها به تعداد 9 الی 10 لایه به صورت کاملا فشرده وجود دارد.

انواع برد مدار چاپی PCB

PCB جامد و سخت

این مدل مدارهای چاپی ساخته شده از مواد جامد دارای لایه های مختلف هستند. ظاهر آن بسیار سرسخت است و امکان تغییر آن ها وجود ندارد. به همین دلیل برای بخش های مختلف کامپیوتر مانند CPU، RAM و … استفاده می شود. یکی از مدل های پراستفاده جامد، مدل یک طرفه جامد است که بسیار ساده طراحی می شود و تولید آن بسیار بالا است. حتی امکان اضافه کردن لایه ها به تعداد 9 الی 10 لایه به صورت کاملا فشرده وجود دارد.

PCB انعطاف پذیر

این مدل همانطور که از نامش پیداست از متریال انعطاف پذیر مانند پلی مید، پیک یا لایه ای از پلی استر رسانای شفاف ساخته می شود. پیچیدگی آن کاملا قابل مشهود است و از محدوده های مختلف مانند مدار قابل تغییر یک لایه، مدار قابل تغییر دو لایه و مدار قابل تغییر چند لایه تشکیل می شود.

از جمله موارد پرکاربرد برای اجرای این قطعه می توان به ساخت دیودهای منتشر کننده نور آلی، سلول های خورشیدی قابل تغییر، ساخت LCD، دوربین ها، تلفن های با طرح خانه به خانه و وسایل الکترونیکی پیچیده اشاره کرد.

آموزش مونتاژ برد الکترونیکی

مطالعه بیشتر در مقالات تخصصی آند الکترونیک

انواع برد مدار چاپی بر طبق سیستم مونتاژ

انواع برد مدار چاپی PCB با توجه به سیستم مونتاژ به شرح زیر است:

PCB حفره دار

حفره های روی این نوع PCB ها با استفاده از دریل ایجاد می شود. داخل سوراخ ها پایه های قطعات قرار می گیرد و در سمت دیگر برد لحیم می شود. در این تکنولوژی تکیه گاه مکانیکی بیشتری وجود دارد و قطعات با خیال راحت نصب می شود. به همین خاطر، کاربرد PCB های حفره دار در صنایع مختلف به چشم می خورد. البته ایجاد حفره روی برد کمی هزینه بر و استفاده از این ایده برای بردهای تک لایه انتخاب بهتری است.

PCB نصب سطحی

این مدل برد مدار چاپی از پایه های بسیار کوچک یا بدون پایه ساخته می شود و روی برد در ابعاد کوچکی قرار دارد. تمامی قطعات مستقیما بدون ایجاد سوراخ روی برد نصب می شود.

ساخت برد مدار چاپی

ساخت برد مدار چاپی با دست فرایندی سخت و ناممکن است و احتمال بروز خطا در آن وجود دارد. برای ارائه محصولی کاربردی باید از مراحل مونتاژ حرفه ای کمک گرفت و در کنار لحیم کاری برد، از اتصال تمام اجزا اطمینان کامل بدست آورد.

در اولین مرحله، طرح نهایی چاپ می شود که از چاپگرهای لیزری یا دستگاه های فتوکپی استفاده می کنند. سپس با اتو کردن طرح روی برد چاپ می شود. با پاک کردن باقیمانده ها و سنباده کاری برد تمیزتری حاصل می شود. اگر قسمتی از طراحی برد با جدا شدن کاغذ از برود، با کمک ماژیک آن قسمت را دوباره بکشید.

اسیدکاری مدار یکی دیگر مراحل ساخت است که مدار باید حدود نیم ساعت داخل اسید قرار گیرد. بعد از خارج کردن برد از داخل اسید، برد را به خوبی بشویید. برای ایجاد سوراخ ها نیز از مینی دریل یا مته کوچک استفاده می کنند.

بخش های مختلف برد PCB

قبل از خرید برد مدار چاپی خوب است قسمت های مختلف برد مدار چاپی را با یکدیگر بررسی می کنیم:

Trace: مسیرهایی که قطعات را به یکدیگر متصل می کند، مسیر الکترون یا trace نام دارد. این مسیر از جنس مس ساخته شده است و به لطف آن خبری از سیم ها متصل کننده نخواهد بود.

Pad: pad همان صفحه مسی است که قسمت پایین قطعات روی برد را تشکیل می دهد و لحیم کاری شده است. با کمک این صفحه قطعات محکم روی برد باقی می مانند.

Layers: لایه ها با توجه به کاربرد، هزینه و فضای مورد نظر مشخص می شوند. ساده ترین pcb ها تک لایه ها هستند. مدارهای بزرگ تر دو لایه و چند لایه می شوند و ارتباط بین لایه ها با یکدیگر بسیار مهم است.

Silk layer: از این لایه برای چاپ خط، متن و هر طرح دیگری روی سطح برد مدار چاپی استفاده می شود. برای چاپ آن از جوهر اپوکسی استفاده می کنند و با توجه به نیاز کاربر جز لایه بالایی یا پایینی تعبیه می شود. بدین صورت با نام های silk screen TOP و silk screen BOTTOM نام گذاری شده اند.

Solder mask: لایه بالایی قرار گرفته روی لایه مسی به نام solder mask شهرت دارد. این لایه به رنگ سبز است، اما ممکن است به رنگ های دیگر نیز مشاهده شود. هدف اجرای این لایه مانع شدن از تماس تصادفی pad ها با دیگر متریال های رسانا است.

Top and Bottom Layer: این لایه به رنگ سبز است و تمام قطعات روی لایه بالایی برد قرار دارد. لایه پایینی برد نیز دارای سوراخ است که پایه قطعات به راحتی داخل سوراخ ها قرار گیرد. برخی مواقع لایه سبز رنگی به نام solder mask لایه پایینی و بالایی را می پوشاند.

آموزش مونتاژ برد الکترونیکی

مطالعه بیشتر در مقالات تخصصی آند الکترونیک

طراحی مدار چاپی

دستگاه ها و برنامه های مختلفی برای طراحی برد مدار چاپی در دسترس است که هر کدام در سطح و کیفیت متفاوتی ارائه می شوند. اما موضوع مهم برای استفاده از نرم افزارها دقت و عملکرد آن ها است. در واقع آنچه که بر صفحه نمایش مشاهده می شود باید با واقعیت نزدیک باشد. همچنین اطلاعات کامل در مورد مکان سوراخ ها، نقاط لحیم، آنالیز اصولی و هدف از اجرای برد مدار داخل طراحی مورد بحث قرار می گیرد. فرآیند اجرایی مدار چاپی به نمایش گذاشته می شود و همه چیز به راحتی قابل تشخیص است.

مراحل طراحی برد مدار چاپی یا PCB

مراحل طراحی pcb به چند بخش مهم تقسیم می شود. هدف از تمام مراحل این است که امکان اجرای عملکردها و انتظارات وجود داشته باشد. ابتدا متریال و ساختار فیزیکی برد مشخص و در پی آن به تعداد لایه ها و نحوه چیدمان لایه ها پرداخته می شود. مرحله بعدی نوبت چیدمان قطعات و ترک کشی یا روتینگ است. این قابلیت برای تمام نرم افزارها وجود دارد و منجر به رفع مشکل ترک کشی می شود.

مرحله اول: طراحی مدار

طراحی مدار فرآیندی پیچیده و حساس است که از مرحله اولیه طراحی آغاز می شود و با ساخت و تست مدار به پایان می رسد. دقت به جزئیات طراحی بسیار ضروری است و در صورت بروز هر گونه اشتباه در هر یک مراحل، عملکرد مدار با مشکل مواجه می شود.

به طور کلی، طراحی مدار به دو شیوه سخت افزاری و نرم افزاری امکان پذیر است. طی طراحی سخت افزاری نیازها مشخص می شود، سپس با کمک نرم افزارهای شبیه سازی نقشه نهایی پیاده سازی خواهد شد.

استنسیل خمیر لحیم
استنسیل خمیر لحیم

مرحله دوم: چاپ فیبر

ساخت فیبر مدار چاپی با استفاده از اتو بسیار ساده است و با کمک چند نکته کوچک اجرایی می شود. اگر برد مورد نظر پیچیدگی زیادی ندارد، بهترین روش استفاده از اتو برای چاپ برد است. اما برای چاپ بردهای خاص بهتر است از شرکت های تولید کننده برد کمک بگیرید. شرکت هایی مانند آند الکترونیک که در این راه خبره هستند و با تکیه بر دانش بروز طراحی و تولید برد مدار چاپی را انجام می دهند. با کمک این مجموعه خیالتان بابت خروجی کار آسوده است و قطعا ساخت برد با بهترین کیفیت و عملکرد انجام می شود.

آموزش مونتاژ برد الکترونیکی

مطالعه بیشتر در مقالات تخصصی آند الکترونیک

قیمت طراحی برد مدار چاپی

هزینه طراحی برد مدار چاپی به عوامل مختلف مانند نحوه مونتاژ، حساسیت برد، نوع آن، جنس قاب و بدنه و بسته بندی نهایی بستگی دارد. معمولا بردهای الکترونیکی برای صنایع و تولیدکنندگان جز محصولات بسیار مهم و ضروری به حساب می آید، به همین خاطر باید برای آن هزینه ای عاقلانه و هوشمندانه ای پرداخته شود و قبل از ورود به مرحله تولید تمام هزینه های مربوط به آن بررسی گردد.

نکات مهم در تولید و سفارش برد مدار چاپی

هنگام طراحی مدار چاپی توجه به نکات مهم بسیار اهمیت دارد و تمرکز بر آن ها باعث افزایش کیفیت برد خواهد شد:

  • قبل از هر کار باید از طراحی مدار مطمئن باشید و هیچ مشکلی در طراحی وجود نداشته باشد.
  • طراحی مدار چاپی براساس نیاز شروع می شود و بعد از تست نهایی می توان حدس زد امکان رفع نیاز با مدار وجود دارد یا خیر.
  • عملکرد مورد نظر برد باید مشخص شود. نحوه برقراری برد با دیگر تجهیزات مورد بررسی قرار گیرد.
  • ابعاد برد قابل تشخیص باشد و دمای محفظه تعیین شود.

تاریخ انتشار 1402/09/09

پیام خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *