مدار چاپی چیست

در این مقاله قصد داریم نکات پر اهمیت برای سفارش چاپ مدار را با هم بررسی کنیم، اما شما قبل از شروع لازم است که بدانید که مدار چاپی چیست ؟ سپس با روش های چاپ مدار، انواع جنس ها، تعداد لایه ها و … آشنا شوید.

PCB یا برد مدار چاپی یک مجموعه الکترونیکی است که از طریق خطوط مسی قطعات الکترونیکی مونتاژ شده روی برد غیر رسانا را به یکدیگر متصل میکند. این مجموعه بسته به چیدمان قطعات، علاوه بر این که به کم حجم شدن و زیبایی مدار کمک میکند، این امکان را در اختیار شما قرار میدهد که با کاهش نویز پذیری مدار عملکرد آن را بهبود ببخشید.

همچنین اگر شما قصد تولید انبوه یک مدار خاص را داشته باشید، می توانید از مدار چاپی برای کاهش هزینه، افزایش سرعت تولید و کاهش خطای ساخت کمک بگیرید.

چاپ مدار‌

به طور کلی 7 روش کلی برای چاپ مدار وجود دارد و شما میتوانید بر اساس پیچیدگی PCB و امکانات موجود، یکی از آنها را انتخاب کنید، روش های چاپ مدار عبارتند از:

چاپ PCB با ماژیک ضد اسید
چاپ مدار با لتراست
مدار چاپی با استفاده از پرینتر لیزری و اتو
ساخت مدار با چاپ لیزی و دستگاه لمینیتور
ساخت مدار با اسپری پوریتیو
چاپ مدار با کمک لامینت و اشعه UV
ساخت PCB با دستگاه CNC

برای تولید انبوه و دستیابی به یک کیفیت مطلوب، لازم است شما چاپ مدار خود را به مجموعه های چاپ PCB که دستگاه ها و تجهیزات لازم برای تولید انواع PCB را دارند، بسپارید. در همین راستا باید با انواع برد مدار چاپی بر اساس جنس، تعداد لایه ها آشنا شوید، تا بسته به نیازتان مناسب ترین مدار را سفارش دهید.

انواع برد مدار چاپی

برد های مدار چاپی را میتوان بر اساس تعداد لایه به سه دسته کلی زیر تقسیم کرد، این دسته ها عبارتند از :

یک رو

PCB یک رو نوعی برد الکترونیکی است که تنها در یک سمت آن خطوط مسی چاپ شده اند و قطعات الکترونیکی در سمت دیگر آن نصب و ثابت می شوند. این به این معنی است که پایه قطعات از فیبر عبور می کنند و در طرف دیگر به مدار متصل می شوند.

ویژگی ها :

-طراحی مدار های یکرو ساده تر و آسان تر است

-هزینه چاپ مدار یکرو نیز کمتر از مدار های دورو و چند لایه است

-سوراخ کاری مدار یکرو آسان تر است

– نصب،مونتاژ و دمونتاژ قطعات مدارهای یکرو راحتتر است

-بررسی و تست مدار های یکرو برای طراح و تولید کننده آسان تر است

-تعمیر و عیب یابی مدارهای یکرو نیازمند زمان کمتری است

دو لایه

برد چاپی دو لایه نوعی از مدار است که در هر دو طرف آن لایه نازکی از مس وجود دارد. در صورت محدودیت در ابعاد مدار، میتوانید برای طراحی مدار های کوچمتر و فشرده تر، مدار را به صورت دورو چاپ کنید، زیرا در این بردها شما می توانید از هر دو طرف برای جایگذاری قطعات استفاده کنید.

چند لایه

برد مدار چاپی چند لایه دارای چند مس است که نسبت بهم ایزوله هستند.

انواع فیبر مدار چاپی

مدار های چاپی بر اساس متریال سازنده آنها، به چند نوع تقسیم می شوند

فیبر مدار چاپی فنولیک

فیبر فنولیک ( فیبر استخوانی ) نوعی فیبر زرد رنگ و یا قهوه ای است که به راحتی سوراخ می شود! از معایب این فیبر این است که در اثر حرارت بالای محیط یا هویه به آسانی جدا می شود، بنابراین از این برد در تجهیزات مخابراتی و گران قیمت استفاده نمی شود. اما میتوان از این بردها در بسیاری از کیت ها و مدارات مانند : رادیو، ظبط و … استفاده کرد.

فیبر مدار چاپی فایبر گلاس

بر خلاف فیبر استخوانی، فیبر فایبر گلاس توان دمایی بالایی دارد، علاوه بر این این ففیبرها از متریال مرغوب تری ساخته شده اند! بنابراین نه تنها قیمت بالاتری دارند، بلکه برای استفاده درچاپ مدار تجهیزات گران قیمت هم مناسب ترند!

فیبر مدار چاپی راجرز

فیبر راجرز از دیگر فیبرهای پرکابرد در صنعت ساخت مدار چاپی است که به خاطر نازکی و دی الکتریک زیاد آن را می شناسیم.

فیبر مدار چاپی آلومینیومی

برای انتقال حرارت بهتر، از فیبر مدار چاپی آلومینیومی استفاده میشود، رسانایی این نوع برد الکترونیکی حدود ۵ تا ۱۰ برابر از نوع استخوانی بیشتر است، بر همین اساس این نوع بردها کاربرد بیشتری دارند.

فیبر مدار چاپی فلکسی بل

فیبر مدار چاپی فلکسی بل همانطور که از نامش مشخص است، نوعی فیبر انعطاف پذیر است که در مواردی که نیاز به برد های منعطف است، کاربرد دارد. همچنین شما میتوانید با کمک این فیبر ها مشکلات اتصالات داخلی بردها را حل کرده و وزن و فضا مورد نیاز آنها را کاهش دهید.

ضخامت pcb

یکی از مهم ترین عوامل در چاپ pcb، ضخامت فیبر آن است. این ضخامت در حالت معمولی حدود 1.6 میلیمتر از جنس استخوانی، قهوه ای یا کرم است!

برد مدار چاپی همانطور که پیش تر هم گفتیم، می‌تواند در انواع یکرو (یک لایه مس)، دورو (دو لایه مس) و چند لایه ساخته شود.

بنابراین بر اساس نوع مدار چاپی و متریال‌ ساززنده ی آن (موادی مانند : فایبر، راجرز، تفلون، فلکسی بل)، میتوان بردهای الکترونیکی را در ضخامت های 0.5، 1.6، 1.8 و 2 میلی متر تولید کرد.

انواع پوشش نهایی مدار

برای مونتاژ راحتتر و جلوگیری از اکسید شدن ترک های مسی، از پوشش های فیبر در چاپ مدار چاپی استفاده می شود. این پوشش ها به 4 دسته اصلی تقسیم می شوند، این دسته ها عبارتند از:

روش HASL

در روش HASL ابتدا مدار درون یک وان پرشده از مواد مذاب قلع / آلیاژ سرب غوطه ور شده و سپس قسمت های اضافی روی PCB توسط هوای گرم از بین میرود. همچنین به دلیل قرار گرفتن مدار در حوضی با دمای c⁰256، اگر فیبر PCB پتانسیل لایه به لایه شدن داشته باشد، قبل از مونتاژ مشخص میشود.

ویژگی ها :

هزینه این روش بسیار کم است
شما میتوانید به راحتی به این روش دست پیدا کنید
داشتن امکان Rework
مدت نگهداری طولانی
استفاده از این روش ممکن است یک سطح ناهموار و ظاهری نا زیبا به شما بدهد
در این روش از مواد مضری مانند سرب استفاده میشود

روش ISn

پوشش نهایی ISn نوعی در اصل نوعی فلز است که حاصل واکنش شیمیایی مس و قلع است و این قابلیت را دارد که مس روی فیبر PCB را از اکسید شدن محافظت کند.

ویژگی ها :

استفاده از این روش یک سطح هموار و ظاهری زیبا به شما میدهد
این روش برای موننتاژ قطعات SMDو BGA،PITCH مناسب است
فرآیند اضافه کردن این پوشش سرطان زا است
نمیتوان ضخامت این پوشش را به راحتی اندازه گیری کرد
ممکن است در فرآیند مونتاژ پوشش زنگ بزند

روشOSP

در روشOSP با استفاده از یک ترکیب آلی بر پایه آب-روی-مس یک لایه نازک آلی روی مس ایجاد می شود و از اکسید شدن آن جلوگیری میکند!

ویژگی ها:

استفاده از این روش یک سطح هموار و ظاهری زیبا روی pcb شما ایجاد میکند.

ترکیبات استفاده شده در این روش بدون سرب هستند
این روش برای مونتاژ قطعات الکترونیکی کوچک، Pitch، BGA مناسب است
این پوشش نسبت به تماس دست حساس است

عمر مفید این پوشش بسیار کوتاه است

روش ENIG

پوشش ENIG نوعی پوشش دولایه فلزی (یک لایه طلا یک لایه نیکل) است که روی فیبر مدار چاپی قرار می گیرد

ویژگی ها :

استفاده از این روش یک سطح هموار و ظاهری زیبا روی pcb شما ایجاد میکند.
ترکیبات استفاده شده در این روش بدون سرب هستند
عمر مفید این پوشش بسیار طولانی است
این پوشش کمی گران است در نتیجه مقرون به صرفه نیست
این پوشش کمی فرآیند پیچیده ای دارد
این پوشش باعث تلفات سیگنال RFمیشود

هادی رحمتی

همیشه آرزو داشتم یک بستری در ایران فراهم بشه که بچه ها بتوانند تولید کردن بیاموزند و تولید برای همه آسون تر کنه آن آرزو، اکنون، “ربات افزار” نام دارد. ‫‫بعد از سال‌ها به این نتیجه رسیدم که خودم باید دست بکار بشم و امروز برای همه ربات افزار ، یک ماشین تبدیل رویا به واقعیت است.

مشاهده تمام نوشته های هادی رحمتی