انواع برد مدار چاپی
اگر در حال خواندن این مطلب هستید، از قبل می دانید که مدار الکترونیکی چیست و ممکن است از آن استفاده کرده باشید. اما برای کسانی که نمی دانند، در اینجا یک مقدمه کوچک وجود دارد. برد الکترونیکی یک برد مستقل است که به صورت مکانیکی قطعات الکترونیکی را با استفاده از مسیرهای رسانا پشتیبانی می کند و به صورت الکتریکی متصل می شود. بنابراین، آنها زیربنای هر دستگاه یا سخت افزار الکترونیکی را تشکیل می دهند. و مانند هر قطعه مهم الکترونیکی، چندین نوع برد مدار وجود دارد. این بردهای الکترونیکی گاهی اوقات به طور ویژه برای جا دادن در انواع مختلف دستگاه ها طراحی می شوند.در این پست انواع برد مدارهای موجود در دسترس شما به تفصیل توضیح داده خواهد شد. و شامل گزینه های زیر می شوند:
- برد بورد
- استریپ برد
- وایر رپ
- برد مدار چاپی
برد بورد
اولین نوع بردهای الکترونیکی در این لیست، Breadboard ها هستند. این نوع بردها به عنوان ابزار عالی برای نمونه سازی شهرت پیدا کرده اند. بنابراین، آنها معمولاً توسط دانش‌آموزان و افراد علاقه‌مند به الکترونیک استفاده می‌شوند. دلیل محبوبیت برد بوردها در آزمایش به این دلیل است که هنگام کار با برد بورد نیازی به لحیم کردن هیچ جزئی نیست. بنابراین تمام اجزای یک مدار برد بورد می‌توانند در پروژه‌های دیگر مورد استفاده مجدد قرار گیرند.
اگر چه مشخصات برد بوردهای مختلف ممکن است متفاوت باشد، طراحی یکسان است. Breadboard از یک بلوک پلاستیکی سوراخ دار با گیره های فنری فلزی در زیر سوراخ تشکیل شده است. این گیره های فنری عموما از نقره، نیکل یا برنز ساخته شده اند و نقاط تماسی را تشکیل می دهند که قطعات الکترونیکی را پشتیبانی می کنند. این نوارهای فلزی نقش مهمی به عنوان پین های اتصال روی برد بورد را نیز دارند. و چیدمان برد بورد به طور کلی از دو ناحیه مجزا تشکیل شده است: نوارهای ترمینال و نوارهای باس.
نوارهای ترمینال ناحیه اصلی برد مدار را تشکیل می دهند. این جایی است که قطعات الکترونیکی شما در هنگام نمونه سازی قرار می گیرند. در این قسمت، یک بریدگی که خط مرکزی ناحیه نوار ترمینال را مشخص می کند، یافت می شود. در هر طرف شکاف ردیف هایی با حروف مشخص شده است. هر دو طرف شکاف نیز با استفاده از یک الگوی شعاعی به هم متصل می شوند. نوار باس را به عنوان منبع قدرت در برد بورد به خدمت می گیرند. این بدان معنی است که اساساً برق را به کل مدار وارد می کند. نوار باس معمولا از دو ردیف تشکیل شده است. یک ردیف به عنوان زمین و یکی به عنوان ولتاژ تغذیه عمل می کند.
در نهایت، سیم های جامپر کل ساختار روی برد مدار را به هم متصل می کنند. این دسته های سیمی با توجه به کدهای رنگی یا نیازهای خاص شما استفاده می شود. برد مدارهای بدون لحیم منابع عالی برای نمونه سازی و مدارهای ساده هستند اما محدودیت های خود را دارند. این محدودیت ها شامل موارد زیر است:
بردهای بدون لحیم کاری محدود به کار در فرکانس های پایین تر هستند. این به دلیل ظرفیت بزرگتر و اندوکتانس بالای برخی از اتصالات آن است.
Breadboard به طور طبیعی نمی تواند اجزای نصب روی سطح را بدون فاصله شبکه 0.1 اینچ در خود جای دهد.
Breadboard ها برای اجرای طرح ها یا پروژه های مدار پیچیده ساخته نشده اند.
با وجود محدودیت‌های مربوط به Breadboard، مزایایی که به کاربر ارائه می‌دهد، آن را به گزینه‌ای عالی برای نمونه‌سازی اولیه تبدیل می‌کند. اجزای برد بورد نسبتاً ارزان هستند و می توان آنها را به دلخواه مجدداً استفاده کرد.
استریپ برد
استریپ برد گزینه دیگری است که می توانید هنگام پیاده سازی مدار برای پروژه الکترونیکی خود در نظر بگیرید. این بردها برای نمونه سازی و تولید مدار عملکردی برای استفاده واقعی عالی هستند. مشخصه آنها سوراخهای شبکه مستطیل شکل 0.1 اینچی و نوارهای مسی موازی در یک طرف تخته است. برخلاف Breadboard، شما باید تکنیک لحیم کاری خود را تمرین کنید زیرا قطعات الکتریکی باید روی آنها لحیم شوند. با سوراخ 0.1 اینچی، شما همچنین به قطعاتی با پین های 0.1 اینچی برای Stripboard نیاز دارید.
قطعاتی که به احتمال زیاد از آنها استفاده می کنید مدارهای مجتمع DIP، کانکتورها و سایر قطعات با پین های 0.1 اینچی هستند. این قطعات همیشه در یک طرف تخته قرار می گیرند در حالی که پایه آنها در انتهای دیگر بیرون زده اند. سپس پایه ها باید لحیم شوند. جهت لحیم کاری باید اطمینان حاصل کند که پایه ها به مسیرهای مسی در طرف دیگر نوار وصل هستند. در مواردی که نیاز به اتصال سیم دارید، سیم های 0.1 اینچی توصیه می شود. سیم هایی با این ابعاد می توانند از سوراخ ها عبور کرده و از طرف دیگر لحیم شوند.
استریپ بردها برای ساخت مدارهای کوچک عالی هستند و همچنین می توانند برای داشتن سوراخ های بیشتری برای پروژه های پیچیده سازگار شوند. همچنین، نیاز به انجام طرح‌های پیچیده‌تر مدار منجر به تغییراتی در Stripboard استاندارد شده است.اگرچه استریپ بورد و انواع آن برای نمونه سازی عالی هستند، اما محدودیت هایی وجود دارد. این محدودیت ها عبارتند از:
- ساخت تخته‌های نواری با تعداد سوراخهای زیاد ممکن است گیج‌کننده باشد.
- آنها بهترین گزینه برای اجرای طرح های مدار پیچیده نیستند.
وایر رپ
سیم پیچ ها در ابتدا برای تامین خطوط تلفن ساخته شدند و موفقیت های ثبت شده منجر به انطباق آن با طرح های مدارات الکترونیک شد. به همین دلیل است که ما این گزینه را داریم که با یک برد مدار سیم پیچی کار کنیم تا از مزایای آن بهره ببریم. وایر رپ شامل یک تخته است که سوکت هایی روی آن نصب شده است. سوکت ها و قطعاتی که برد پشتیبانی می کند از طریق چندین لایه سیم پیچیده شده در اطراف قطعات، سوکت ها و پایانه ها به هم متصل می شوند. این سیم ها را می توان با دست یا ماشین متصل کرد و آن را به یک برد مدار بدون لحیم کاری تبدیل کرد.
علیرغم نامعلومی نسبی پیرامون بردهای وایر رپ، آنها در واقع بسیار قابل اعتماد هستند و می توانند برای کاربردهای پیچیده استفاده شوند. این به دلیل این واقعیت است که اتصالات سیم پیچی بر خلاف اتصالات لحیم کاری یا برد بورد تحت تأثیر ارتعاشات قرار نمی گیرند. فقدان عناصر لحیم کاری همچنین به این معنی است که آنها کمتر در معرض خوردگی هستند و مقاومت الکتریکی کمتری دارند.
از نظر کاربرد، بردهای وایر رپ به صورت صنعتی در مدارهای مایکروویو و در سوپر کامپیوترها استفاده می شود. اما علیرغم نکات مثبت، بردهای وایر رپ گزینه‌های گران‌تری نسبت به سایر موارد ذکر شده در اینجا هستند. همچنین، انجام کارهای نمونه سازی با استفاده از سایر گزینه ها نسبت به وایر رپ آسان تر است.
جهت سفارش تولید برد الکترونیکی از شرکت رویال صنعت سامانه مشاوره بگیرید.
برد های مدار چاپی
بردهای مدار چاپی (PCB) بر اساس فرآیندهای تولید، مشخصات طراحی و الزامات کاربردی مانند پزشکی، خودرو، دفاع و فضا به انواع مختلفی طبقه بندی می شوند. طراحی های پیچیده تر بر اساس نیازها و نیازهای مصرف کنندگان راه را برای ساخت انواع مختلف بردهای PCB هموار می کند. قبل از انتخاب PCB، باید به چند نکته مانند فضای مورد نیاز، کنترل تنش و پایداری مکانیکی و الکتریکی توجه کنید.
انواع مختلف PCB های موجود هستند:
- PCB های یک طرفه
- PCB دو طرفه
- PCB های چند لایه
- PCB های صلب
- PCB های فلکس
- PCB های انعطاف پذیر سخت
PCB های یک طرفه
PCB یک طرفه رایج ترین نوع برد مدار چاپی است. دارای یک لایه مسی رسانا در بالای بستر است. قطعات الکتریکی در یک طرف برد لحیم شده یا قرار می گیرند. از آنجایی که این برد ها فقط یک لایه رسانا دارند، مسیرهای رسانا نمی توانند با هم تلاقی یا هم پوشانی داشته باشند و از این رو فضای زیادی را اشغال می کنند.
در نتیجه، این PCB ها برای الزامات طراحی با چگالی کم مناسب هستند. بردهای مدار چاپی یک طرفه (PCB) برای ابزارهای الکتریکی/الکترونیکی اولیه و کم هزینه مانند ماشین حساب، منابع تغذیه، تابلوهای روشنایی LED، رادیوهای FM، مدارهای زمان بندی و غیره استفاده می شوند.
مزایای PCB های یک طرفه:
- مقرون به صرفه
- آسان برای ساخت
- مناسب برای طرح های کم تراکم
- اگر مشکلی پیش بیاید تعمیر آسان است
- آسان برای طراحی
PCB دو طرفه
یک لایه نازک از مواد رسانا، مانند مس، به هر دو طرف بالا و پایین برد در یک PCB دو طرفه اضافه می شود. سوراخ های موجود در برد مدار باعث می شود که قطعات فلزی از یک طرف به طرف دیگر متصل شوند. این PCBها مدارها را در دو طرف با استفاده از یکی از دو روش نصب، فناوری از طریق سوراخ یا فناوری نصب سطحی، متصل می کنند. فناوری از طریق سوراخ مستلزم نصب اجزای سربی در سوراخهای از پیش سوراخ‌شده روی برد مدار است که سپس به پد های طرف مقابل لحیم می‌شوند. تکنولوژی نصب سطحی مستلزم قرار دادن دقیق اجزای الکتریکی بر روی سطح برد مدار است.
بیشتر بخوانید: مونتاژ برد الکترونیکی smd
PCB های دو طرفه در کاربردهای مختلفی مانند سیستم های تلفن همراه، مانیتورینگ برق، تجهیزات تست، تقویت کننده ها، برنامه های HVAC، سیستم UPS و بسیاری موارد دیگر استفاده می شوند.
مزایای PCB های دو طرفه:
- اندازه کاهش یافته که مدار را فشرده می کند.
- هزینه نسبتا کمتر
- انعطاف پذیرتر
- افزایش تراکم مدار
- مناسب برای سیستم های الکترونیکی پیشرفته
PCB های چند لایه
PCB های چند لایه بیش از دو لایه مسی دارند. به طور کلی، هر تخته ای که دارای حداقل سه لایه رسانا باشد در این دسته قرار می گیرد. PCB های چند لایه به شکل “ساندویچ” طراحی شده اند و چندین لایه رسانای دو طرفه با تعداد مساوی از ورق های مواد عایق تقسیم می شوند. همه اینها باید تحت فشار و دمای بالا به هم چسبانده و لمینت شوند تا اطمینان حاصل شود که هیچ شکاف هوا وجود ندارد و مجموعه نهایی PCB به درستی پایدار است.
PCB های چند لایه در رایانه ها، لپ تاپ ها، تلفن های همراه، تبلت ها، تجهیزات پزشکی، ردیاب های GPS و بسیاری دیگر از مدارها و دستگاه های پیچیده تر استفاده می شوند.
مزایای PCB های چند لایه:
- در اندازه جمع و جور
- قوی تر
- سطح بالایی از انعطاف پذیری طراحی
- مناسب برای مدارهای پر سرعت
PCB های صلب
همانطور که از نام آن پیداست، PCB سفت و سخت یک برد مداری است که نمی تواند پیچ خورده یا تا شود. مواد پایه برد یک بستر سفت و سخت است که به تخته استحکام می بخشد. آنها از چندین لایه شامل یک لایه بستر، یک لایه مسی، یک لایه ماسک لحیم کاری و یک لایه صفحه ابریشمی تشکیل شده اند که با چسب و حرارت به هم چسبیده اند. اگرچه برخی از بردهای مدار یک طرفه، دو طرفه یا چند لایه هستند، PCBهای صلب ممکن است بسته به نیاز هر یک از اینها باشند. با این حال، پس از ساخت، آنها را نمی توان تغییر یا تغییر داد.
PCB های صلب در تجهیزات GPS، کامپیوتر، لپ تاپ، تبلت، تلفن همراه، اشعه ایکس، مانیتور قلب، اسکن CAT، سیستم های MRI، سنسورهای دما، ابزار دقیق برج کنترل و غیره استفاده می شوند.
مزایای PCB های صلب
- مقرون به صرفه
- سهولت تشخیص و تعمیر
- نویز الکترونیکی کم
- قابلیت جذب ارتعاشات
- فشرده – جمع و جور
- سبک وزن
بیشتر بخوانید: نویز در برد الکترونیکی
PCB های فلکس
یک برد مدار چاپی انعطاف پذیر از مدارهای چاپی و اجزای زیادی تشکیل شده است که بر روی یک بستر انعطاف پذیر چیده شده اند. PCB های انعطاف پذیر معمولا از پلی آمید، PEEK (پلی اتر کتون) یا یک فیلم پلی استر رسانای شفاف ساخته می شوند. بردهای مدار فلکس، مدار چاپی فلکس، مدارهای فلکس و مدارهای چاپی همه کاره نامهای دیگر این بردهای مدار هستند. این بردهای مدار چاپی با استفاده از قطعات مشابه برد مدارهای چاپی سخت ساخته می شوند. وجه تمایز اصلی این است که برد به گونه ای طراحی شده است که در طول برنامه به شکل دلخواه منعطف شود. این PCB ها در پیکربندی های یک طرفه، دو طرفه و چند لایه موجود هستند. این به کاهش پیچیدگی مونتاژ واحد کمک می کند.
PCB های فلکس در ساخت دیودهای ساطع کننده نور آلی (OLED)، ساخت LCD، سلول های خورشیدی انعطاف پذیر، صنایع خودروسازی، تلفن های همراه، دوربین ها و محصولات الکترونیکی پیچیده مانند رایانه های لپ تاپ استفاده می شوند.
مزایای PCB های فلکس
- صرفه جویی در فضا
- امکان حذف کانکتورها
- مدیریت حرارتی
- افزایش قابلیت اطمینان و تکرارپذیری
- ارائه مشخصات الکتریکی یکنواخت برای مدارهای با سرعت بالا
- مناسب برای برنامه هایی که در آن تراکم سیگنال بالا مورد نیاز است.
PCB های انعطاف پذیر سخت
برد مدار چاپی Rigid-Flex یک برد مدار ترکیبی است که عناصری از بردهای مدار انعطاف‌پذیر و صلب را ترکیب می‌کند و در نتیجه بردی را می‌توان تا کرد یا به‌طور مداوم خم کرد و معمولاً در طول فرآیند تولید به شکل یا منحنی خمیده در می‌آید. بخش منعطف برد معمولاً برای اتصالات بین تخته های صلب استفاده می شود که به خطوط هادی باریکتر اجازه می دهد که فضای کمتری را اشغال کند و در نتیجه تخته های کوچکتر ایجاد شود. استفاده از PCB های انعطاف پذیر برای اتصالات، اغلب نیاز به کانکتورها را که حجیم و دست و پا گیر هستند، برطرف می کند و باعث می شود بردهای مدار چاپی انعطاف پذیر بسیار سبک تر شوند. طراحی‌های Figid-Flex PCB کمی پیچیده‌تر هستند، زیرا این تخته‌ها به صورت سه بعدی ساخته می‌شوند و به برد اجازه می‌دهند تا شوند یا بپیچند تا شکل دلخواه را برای محصول ایجاد کنند. طراحی یک برد به صورت سه بعدی امکان عملکرد فضایی بیشتری را فراهم می کند، که سپس می تواند در موارد خاصی که به کاهش فضا و وزن نیاز است، مانند دستگاه های پزشکی استفاده شود.
تخته‌های انعطاف‌پذیر صلب را می‌توان به صورت فشرده طراحی کرد و ماهیت سبک وزن آنها آنها را به گزینه‌ای عالی برای طیف وسیعی از کاربردها در زمینه‌های هوافضا، پزشکی و الکترونیک مصرفی تبدیل می‌کند.
مزایای PCB های انعطاف پذیر سخت:
- قابلیت خم شدن 360 درجه
- کاهش فضای مورد نیاز از طریق قابلیت سه بعدی
- مقاومت در برابر ضربه
- افزایش قابلیت اطمینان
- سبک وزن
- اتصالات لحیم کاری کمتر باعث اطمینان بیشتر اتصال می شود
- فرآیندهای مونتاژ PCB ساده شده
شرکت رویال صنعت سامانه تجربه ای ۱۴ ساله در زمینه سفارش بردهای الکترونیکی و تهیه قطعات الکترونیکی از پخش کننده های معتبر دنیا از قبیل muser,digikey و … را دارد.با تاسیس دفتر شرکت رویال صنعت سامانه در هنگ کنگ، می توانیم تامین قطعات و سفارش PCB های شرکت های الکترونیکی را به بهترین شکل و با قابلیت اطمینان پذیری بالا در سه کلاس A,B,C انجام دهیم.
شایان ذکر است که با برخوردار بودن از بخش بازرسی PCB و قطعات الکترونیکی، قادر به ارائه گزارش تست تمام قطعات و برد های الکترونیکی منطبق بر استاندارد IPC هستیم.
بیشتر بخوانید: واردات بردهای الکترونیکی
سوالات متداول
- برد بورد
- استریپ برد
- وایر رپ
- برد مدار چاپی
- PCB های یک طرفه
- PCB دو طرفه
- PCB های چند لایه
- PCB های صلب
- PCB های فلکس
- PCB های انعطاف پذیر سخت
PCBهای دوطرفه مدارها را در دو سمت با استفاده از یکی از دو روش نصب، فناوری از طریق سوراخ یا فناوری نصب سطحی، متصل می کنند. سوراخ های موجود در برد مدار باعث می شود که قطعات فلزی از یک طرف به طرف دیگر متصل شوند.