برد مدار چاپی چیست؟
برد مدار چاپی (PCB) یک مجموعه الکترونیکی است که از هادی های مسی برای ایجاد اتصالات الکتریکی بین قطعات و ارائه پشتیبانی مکانیکی برای آنها استفاده می کند. PCB ها از مواد غیر رسانا ساخته شده اند که خطوط رسانا در آن چاپ یا حک شده است. سپس قطعات الکترونیکی بر روی برد نصب میشوند و ردپاها قطعات را به هم متصل میکنند تا یک مدار کار تشکیل دهند.
چرا ما را انتخاب کنید
تیم حرفه ای
یک ارائه دهنده خدمات امنیتی مورد اعتماد مشتریان، به مشتریان در بسیاری از صنایع مانند دولت و شرکت ها، امور مالی، مراقبت های پزشکی، اینترنت، تجارت الکترونیک و غیره خدمات ارائه می دهد.
پشتیبانی فنی
تیم کارشناسان ما برای کمک به عیب یابی، پاسخگویی به سوالات فنی و ارائه راهنمایی در دسترس هستند.
تامین قابل اعتماد
ما یک مدل زنجیره تامین یکپارچه عمودی را برای اطمینان از تامین طولانی مدت قابل اعتماد و قابلیت ردیابی کامل ارائه می دهیم.
خدمات مشتری
ما ارتباطات باز را برای رسیدگی به نیازهای خاص مشتریان و ارائه راه حل های شخصی اولویت بندی می کنیم.
PCB ها با جداسازی لایه رسانای فویل مس سطحی از طریق مواد عایق پایه تخته ساخته می شوند، که به جریان اجازه می دهد تا از اجزای مختلف در طول یک مسیر از پیش طراحی شده عبور کند و در نهایت به عملکردهایی مانند تولید نیرو، تقویت، تضعیف، مدولاسیون، دمدولاسیون و کد نویسی
درک نحوه عملکرد یک برد مدار چاپی باید با ترکیب آن شروع شود. کل برد PCBA از بردها و اجزای لخت مانند ریزتراشه ها، مقاومت ها، خازن ها و کانکتورها تشکیل شده است. سازندگان قطعات را با نصب لحیم کاری یا تکنیک های دیگر به PCB متصل می کنند. برای مثال یک PCB یک طرفه را در نظر بگیرید، بردی که فقط در یک طرف برد دارای قطعات الکترونیکی و سیم است. معمولاً قطعات را با استفاده از فناوری مونتاژ SMT یا فناوری مونتاژ PCBA DIP بر روی یک برد غیر رسانا نصب می کنیم و آنها را از طریق مسیرهای کوچکی به نام Trace متصل می کنیم. ردیابی ها به اجزای الکتریکی روی کل برد اجازه می دهد تا با انرژی دادن به آنها کار کنند. همه دستگاههای سختافزاری مستقیماً روی PCB نصب نمیشوند، اجزایی مانند نمایشگرها و دوربینها از طریق کانکتورهای جفت و کابلهای تخت به PCB متصل میشوند.
اصل کار بردهای مدار دو طرفه و چند لایه این است که گاز فرآیندی (Ar، N2، O2 و غیره) را در لینک خلاء بالا وارد کرده و گاز به پلاسما یونیزه می شود. تحت عمل میدان الکتریکی، این پلاسماها به ترتیب به سمت پتانسیل بالا و پتانسیل پایین حرکت می کنند. گروههای اتمی که به سمت پتانسیل پایین حرکت میکنند، هدف (مس) را بمباران میکنند، به طوری که اتمهای مس از مس جدا میشوند و در نهایت روی زیرلایه (FRP) یعنی ورقهای با روکش مس پوشانده میشوند. این یک روش فیزیکی سنتی است که از مزایای بدون آلودگی و تکنولوژی بالغ برخوردار است. عیب این است که راندمان کند و چرخه طولانی است. اگر می خواهید به سرعت فرآیند تولید PCB را متوجه شوید، می توانید الگوی اچ شده را از قبل بچینید و سپس PCB را به روش فوق تشکیل دهید و سوراخ داخلی برای اتصال را نیز می توان با مس فلزی روکش کرد تا آن را متالیز کند.
مزایای تابلوهای مدار چاپی
یک راه حل فشرده
یک برد مدار چاپی می تواند شامل تعدادی قطعات و عناصر باشد. از آنجا که آنها به جای سیم های واقعی از مسیرهای مسی استفاده می کنند، بدون استفاده از سیم های حامل جریان، نتایج مشابهی را ممکن می سازد. تخته ها کوچکتر هستند و حجم زیادی ندارند. این یکی از دلایلی است که بسیاری از انواع مختلف دستگاه های الکترونیکی نسبت به گذشته کوچکتر هستند. PCB ها به طرق مختلف به پیشرفت فناوری کمک کرده اند. اکنون امکان داشتن مدارهای بسیار پیچیده در بسته های بسیار کوچک وجود دارد.
صرفه جویی در زمان و انرژی
یکی از بهترین مزایای استفاده از بردهای مدار چاپی، صرفه جویی در زمان است. اتصال قطعات به طور سنتی زمان زیادی می برد، در حالی که وقتی طراحی کامل شد، برد مدار زمان بسیار کمتری برای مونتاژ می برد. مرحله طراحی اغلب بیشترین زمان را با بردهای مدار چاپی می گیرد، اما حتی می توان با استفاده از نوع مناسب نرم افزار برای ایجاد آن، این مرحله را کاهش داد. AdvancedPCB در واقع یک نرم افزار رایگان به نام PCB Artist را در اختیار مشتریان قرار می دهد. استفاده از آن آسان و شهودی است و روشی نسبتاً ساده برای طراحی و آزمایش برد مدار چاپی قبل از رفتن به بقیه مراحل ارائه می دهد.
بدون اتصالات سست
اتصالات در برد مدار چاپی از طریق مسیرهای کپی انجام می شود و تا زمانی که به درستی ساخته شده باشند، با اتصال کوتاه یا شل شدن اتصالات مواجه نخواهید شد. این را با روشهای دیگر با استفاده از سیمهای واقعی مقایسه کنید، که ممکن است هنگام حرکت برد شل شوند. در برخی موارد، خود سیم ممکن است مشکل اتصال داشته باشد. ردیابی همه اینها و یافتن منبع اصلی مشکل می تواند دشوار باشد. با بردهای مدار چاپی، این نوع مسائل وجود ندارد. اگر مشکلی در برد وجود داشته باشد، تشخیص و تعمیر آن آسان است.
یک گزینه قابل اعتماد
تصادفی نیست که امروزه بسیاری از شرکت ها و افراد از بردهای مدار چاپی استفاده می کنند. آنها یک راه حل قابل اعتماد هستند که می توانند برای طیف گسترده ای از مصارف و محصولات بزرگ و کوچک کار کنند. آنها زمانی که به درستی ساخته شده باشند می توانند برای مدت طولانی دوام بیاورند که به مردم اعتماد بیشتری نسبت به وسایل الکترونیکی که استفاده می کنند می دهد. این درست است، چه آن دستگاه ممکن است یک تلفن، یک کامپیوتر، یا یک قطعه تجهیزات نظامی باشد که در محیطی کمتر استفاده می شود.
هزینه های کم
البته در مورد ایجاد و ساخت انواع کالاهای برقی، هزینه آن بسیار مهم است. خوشبختانه، پس از طراحی و آزمایش برد مدار برای اطمینان از عملکرد صحیح، تولید انبوه بسیار مقرون به صرفه است. در بیشتر موارد از قطعات کمتری استفاده می شود که به کاهش هزینه به سطح مقرون به صرفه برای اکثر شرکت ها کمک می کند.
انواع برد مدار چاپی
به طور کلی، تخته ها را می توان به سه دسته طبقه بندی کرد: صلب، انعطاف پذیر یا هسته فلزی.
تخته های صلب اغلب اکثریت قریب به اتفاق تخته هایی هستند که یک طراح با آنها روبرو می شود، جایی که طرح تخته در یک بستر سفت و سخت ایجاد شده از یک فرآیند لمینیت با حرارت و فشار بالا قرار دارد. مواد متداول برای این تخته ها FR-4 است، اما بسته به نیازهای خاص طراحی، می توان آن را تغییر داد تا بر ویژگی های خاصی از تخته تأکید شود یا در غیر این صورت بهبود یابد.
تخته های منعطف از مواد سفت تری تشکیل شده اند که امکان انحراف بسیار بیشتر را فراهم می کند. این ماده از نظر لمسی یادآور یک رول فیلم است و ضخامت تخته معمولاً بسیار کمتر از یک تخته سفت و سخت استاندارد است. در حالی که آنها قبلاً شاهد استفاده عمده هستند، این امید وجود دارد که بردهای انعطاف پذیر مرحله بعدی فناوری پوشیدنی را آغاز کنند و محدودیت های مسطح فعلی ذاتی دستگاه های تخته سخت را حذف کنند.
PCB با هسته فلزی چیزی شبیه شاخه ای از طراحی بردهای سفت و سخت است که توانایی بیشتری برای پخش گرما در سراسر برد برای محافظت از مدارهای حساس دارد. این سبک می تواند گزینه ای برای طراحی های با جریان بالا برای جلوگیری از سایش و خرابی حرارتی باشد.
هر جا که الکترومغناطیس کنترل شده وجود داشته باشد، بردهای مدار چاپی زیرساختی را برای حفظ آن تشکیل می دهند. البته، بردهای مدار فقط از نیستی سرچشمه نمی گیرند – طراحی و ساخت آنها برای خودشان یک کار مهندسی بزرگ است.
فرآیند طراحی برد مدار چاپی
قبل از اینکه بتوان یک برد مدار چاپی ساخت، باید طراحی شود. این با استفاده از ابزارهای CAD طراحی برد مدار PCB انجام می شود. طراحی PCB به دو دسته اصلی تقسیم می شود: تصویربرداری شماتیک برای ایجاد اتصال مدار در یک نمودار و سپس طرح PCB برای طراحی برد مدار فیزیکی واقعی.
بخشهای CAD کتابخانه را توسعه دهید
اولین گام توسعه قطعات CAD کتابخانه مورد نیاز برای طراحی است. این شامل نمادهای شماتیک، مدلهای شبیهسازی، ردپا برای طرحبندی PCB و مدلهای مرحلهای برای نمایش برد مدار چاپی سهبعدی است. هنگامی که کتابخانه ها آماده شدند، گام بعدی ایجاد نمایش منطقی مدار بر روی یک شماتیک است. از ابزارهای CAD برای قرار دادن نمادها بر روی یک صفحه شماتیک و سپس اتصال آنها برای تشکیل مدار استفاده می شود.
در همان زمان، شبیهسازی مدار اجرا میشود تا تأیید شود که طرح به شکلی که در نظر گرفته شده است به صورت الکتریکی کار میکند. پس از تکمیل این وظایف، ابزارهای شماتیک داده های اتصال خود را به ابزارهای طرح بندی ارسال می کنند.
طرح بندی
در سمت چیدمان طراحی PCB، اتصال شماتیک به عنوان شبکه هایی که دو یا چند پین جزء را به هم متصل می کنند، دریافت و پردازش می شود. با طرح کلی شکل تخته مورد نظر بر روی صفحه، طراح چیدمان ردپای اجزا را در مکان های صحیح قرار می دهد. هنگامی که این اجزا به طور بهینه سازماندهی شدند، مرحله بعدی اتصال توری ها به پین ها با کشیدن ردپاها و صفحات بین پین ها است. ابزارهای CAD دارای قوانین طراحی هستند که از تماس اثر یک شبکه با شبکه دیگر جلوگیری میکند و همچنین بر بسیاری از عرضها و فضاهای مورد نیاز برای طراحی کامل نظارت میکند. پس از تکمیل مسیریابی، ابزارهای طراحی دوباره برای ایجاد نقشه های تولیدی و فایل های خروجی که سازنده برای ساخت برد استفاده می کند، استفاده می شود.
طراحی و ساخت برد مدار یک فرآیند گام به گام است: ایجاد و شبیهسازی شماتیک، راهاندازی شبکههای طراحی PCB و DRC، قرار دادن قطعات، مسیریابی PCB، صفحات قدرت و در نهایت مونتاژ BOM و ساخت برد.
ساختار و کاربردهای برد مدار چاپی
بسیاری از ویژگی های مهم عملکرد PCB در استک آپ یا چیدمان لایه ها در PCB تعریف شده است. لایه پشتهآپ با لایههای متناوب مواد رسانا و عایق و با لایههای متناوب هسته و پیش آغشته (دو نوع دی الکتریک مورد استفاده در لایههای پشتهآپ) ساخته شده است. خواص دی الکتریک و مکانیکی هسته و پیش آغشته کردن، قابلیت اطمینان و یکپارچگی سیگنال/قدرت را در طراحی تعیین میکند و هنگام طراحی برای کاربردهای با قابلیت اطمینان بالا، باید با دقت انتخاب شوند. به عنوان مثال، برنامه های کاربردی نظامی و پزشکی به طرح های بسیار قابل اعتمادی نیاز دارند که ممکن است در محیط های سخت به کار گرفته شوند، و یک PCB برای یک سیستم مخابراتی ممکن است به یک لایه PTFE کم تلفات در یک بسته کوچک نیاز داشته باشد.
نمونه ای از PCB stack-up در زیر نشان داده شده است. در این مثال، stack-up یک 4-ساختار لایه با دو لایه سطح داخلی (L02_GND برای زمین، و L03_PWR برای قدرت) اجرا میکند. این نوع استک آپ برای دستگاه های اینترنت اشیا، سیستم های تعبیه شده سبک وزن و بسیاری از طرح های دیگر که از پروتکل های پرسرعت استفاده می کنند مناسب است. آرایش صفحه داخلی به اطمینان از یکپارچگی نیرو کمک می کند و در عین حال محافظت در برابر EMI خارجی را نیز فراهم می کند. لایههای سطح داخلی نیز یک مرجع ثابت برای سیگنالهای امپدانس کنترلشده ارائه میکنند. این نوع استک آپ برای بسیاری از طرح ها معمول است و اغلب نقطه شروع بسیاری از بردهای مدار چاپی مدرن است.
اجزای متداول تابلوهای مدار چاپی
بردهای مدار چاپی از انواع مواد PCB و قطعات الکتریکی ساخته می شوند. اجزای متداول PCB عبارتند از:
مقاومت ها
مقاومت ها جریان الکتریکی را برای تولید ولتاژ منتقل می کنند و توان الکتریکی را به عنوان گرما تلف می کنند. آنها در طیف وسیعی از مواد هستند.
خازن ها
وظیفه خازن این است که یک بار الکتریکی را در داخل برد نگه می دارد و در صورت نیاز به برق بیشتر در جای دیگری از مدار، آن را آزاد می کند. خازن ها معمولاً با جمع آوری بارهای مخالف روی دو لایه رسانا کار می کنند که توسط یک ماده عایق از هم جدا شده اند.
سلف ها
اینها شبیه خازنها هستند زیرا انرژی را ذخیره می کنند. با این حال، آنها اغلب برای مسدود کردن سیگنال های داخل PCB، مانند تداخل از یک دستگاه الکترونیکی دیگر استفاده می شوند.
ترانزیستورها
ترانزیستور یک تقویت کننده است. این برای سوئیچ یا کنترل سیگنال های الکترونیکی در یک برد استفاده می شود. چندین نسخه مختلف از ترانزیستور موجود است، اما رایج ترین ترانزیستور دوقطبی است.
ترانسفورماتورها
اینها برای انتقال انرژی الکتریکی از یک مدار به مدار دیگر از طریق افزایش یا کاهش ولتاژ استفاده می شوند.
دیودها
یک دیود به جریان الکتریکی اجازه می دهد تا در یک جهت جریان یابد، اما نه در جهت دیگر. در نتیجه از دیودها برای جلوگیری از عبور جریان الکتریکی در جهت اشتباه و آسیب رساندن به برد و دستگاه استفاده می شود. محبوب ترین شکل دیود LED است (که مخفف دیود ساطع کننده نور است).
حسگرها
این دستگاه ها برای تشخیص تغییرات در شرایط محیطی و تولید سیگنال الکتریکی متناسب با تغییر استفاده می شوند. سپس این سیگنال به سایر اجزای برد مدار ارسال می شود. حسگرها یک عنصر فیزیکی مانند حرکت نور، کیفیت هوا یا صدا را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند.
لایه های PCB رایج
هر نوع PCB حاوی تعداد متفاوتی لایه است که به عملکرد آن کمک می کند. با این حال، مهم نیست که کدام نوع PCB را انتخاب می کنید، هر برد دارای همان پایه اساسی است. این بدان معنی است که تمام PCB ها شامل چهار لایه زیر هستند:
لایه بستر
این معمولاً از فایبرگلاس ساخته می شود که به تخته استحکام می بخشد. لایه های بستر را می توان با اپوکسی ها نیز ساخت، اما این لایه ها فاقد دوام فایبرگلاس هستند.
لایه مس
همانطور که از نام آن انتظار دارید، لایه مسی یک PCB از لایه نازکی از فویل مسی ساخته شده است که با استفاده از حرارت روی تخته لمینت می شود.
هنگامی که ما در مورد "لایه های" مختلف PCB صحبت می کنیم، در مورد چند لایه مسی آنها صحبت می کنیم. به عنوان مثال، یک PCB یک طرفه فقط یک لایه مواد رسانا در یک طرف برد دارد. در این سناریو از طرف دیگر برد برای ترکیب قطعات الکترونیکی مختلف استفاده می شود. در همین حال، یک PCB دو طرفه مس رسانا و قطعات را در دو طرف برد نصب می کند.
ضخامت لایه مس با میزان توانی که PCB برای تحمل آن نیاز دارد تعیین می شود. PCBهایی که نیاز به سطح بالاتری از قدرت دارند، سطح مس ضخیم تری خواهند داشت.
لایه ماسک لحیم کاری
لایه ماسک لحیم کاری در بالای مس قرار می گیرد و بیشتر PCB ها را با رنگ سبز خود تامین می کند. این لایه مس را عایق می کند و از تماس آن با هیچ عنصر دیگری اطمینان می دهد.
لایه ابریشم
لایه ابریشمی در درجه اول به نفع انسان اضافه شده است. این شامل اضافه کردن حروف، اعداد و نمادها به برد است تا درک عملکرد پین ها و LED های مختلف برای کاربران آسان تر باشد.
کارخانه ما
Sihui Fuji Electronics Technology Co., Ltd. که در سال 2009 تأسیس شد، به مدت 14 سال بر تولید برد مدارهای طولانی مدت و قابل اعتماد تمرکز کرده است. با قدرت تولید ضد آلگرو، تولید انبوه، نام های متعدد محصول، دسته های مختلف و زمان تحویل کوتاه، خدمات جامع یک مرحله ای را برای پاسخگویی به نیازهای مشتریان تا حد زیادی ارائه می دهد. این یک تولید کننده برد مدار الکترونیکی چینی با تجربه غنی در مدیریت کیفیت شرکت های ژاپنی است. تجارت.
سوالات متداول
به عنوان یکی از تولید کنندگان و تامین کنندگان پیشرو برد مدار چاپی در چین، ما به گرمی از شما برای خرید یا فروش عمده برد مدار چاپی فله برای فروش در اینجا از کارخانه ما استقبال می کنیم. تمام محصولات سفارشی با کیفیت بالا و قیمت رقابتی هستند. برای قیمت و نمونه رایگان با ما تماس بگیرید.