برد مدار چاپی چیست؟ ساخت و طراحی آن | 10 حقیقت درباره برد مدار چاپی یا PCB

برد مدار چاپی یا برد PC یا PCB، یک ماده غیر رسانا با خطوط رسانای چاپ شده یا حک شده است. قطعات الکترونیکی روی این برد نصب می‌شوند و تریس ها، قطعات را به یکدیگر متصل می‌کنند تا یک مدار را تشکیل دهند. طراحی برد مدار چاپی می تواند به کاهش احتمال خطا و همچنین احتمال اتصال کوتاه کمک کند. PCB ها نقشی حیاتی در این روزگار مدرن دارند زیرا تکنولوژی روز به روز در حال پیشرفت است. این بردهای مدار، پایه و اساس محصولات الکترونیکی هستند زیرا تقریباً در هر دستگاه الکترونیکی استفاده می شوند. در ادامه قصد داریم تا با 10 حقیقت درباره برد مدار چاپی آشنا شویم.

1. بردهای مدار چاپی همه جا کاربرد دارند.

در دنیای امروز، بردهای مدار چاپی (PCB) همه جا هستند. شما می‌توانید آن‌ها را در گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها، کامپیوترها، رادیوها، دستگاه‌های پزشکی، سنسور­های تشخیص دود، دوربین‌های امنیتی، ال ‌ای ‌دی ‌ها، قطعات خودرو و دیگر انواع لوازم الکترونیکی پیدا کنید. حتی اگر شما روزانه از دستگاه های الکترونیکی استفاده می­کنید، اغلب متوجه نمی ­شوید که این بردها چقدر می ­توانند در فناوری مدرن اهمیت داشته باشند.

2. چه کسی PCB را اختراع کرد؟

اگرچه توسعه PCB را می توان به دهه 1890 نسبت داد، اما این اختراع به طور کلی به نام پل آیسلر، مخترع اتریشی، هنگامی که در سال 1936 روی یک دستگاه رادیویی کار می­کرد و در آنجا برد مدار چاپی را توسعه داد، ثبت شده است. PCB ها تا پس از دهه 1950 مورد استفاده انبوه قرار نگرفتند و محبوبیت آنها از آنجا به سرعت افزایش یافت.

3. چرا PCB ها سبز رنگ هستند؟

سبز، رنگ ماسک لحیم کاری است که از مدارهای مسی چاپ شده روی هسته فایبر گلاس محافظت می­کند تا از اتصال کوتاه و خطاهای لحیم کاری جلوگیری کند. چند نظریه در مورد سبز بودن PCB ها وجود دارد که رایج ترین آنها عبارتند از:

· اپوکسی شیشه ای که در ابتدا برای ساخت ماسک های لحیم مدار چاپی استفاده می­شد، سبز رنگ است. امروزه سبز هنوز رایج ترین رنگ و بنابراین ارزان ترین رنگ برای تولید است، بنابراین هنوز هم رنگ پیش فرض مورد استفاده در بردهای مدار چاپی، سبز است.

· در روزهای اولیه، به دلیل محدودیت‌های تکنولوژیکی، بازرسی‌های کیفی متکی بر این بود که کارگران به صورت دستی بردها را با چشمان خود چک می‌کردند و رنگ سبز بهترین رنگ برای بازرسی بردهای مدار چاپی محسوب می‌شد، زیرا طول موج نور سبز اثرات آرامش‌بخشی بر بدن دارد و می‌تواند به کاهش خستگی کمک کند.

4. برد های PC در فضا

بردهای مدار چاپی، بخشی جدایی ناپذیر از برنامه فضایی ناسا بودند. آنها به فرستادن فضانوردان آپولو 11 به ماه و بازگشت سالم آنها به خانه کمک کردند. وزن سبک و الکتریسیته کم PCB ها، اجازه وجود وسایل الکترونیکی پیچیده تر در ناحیه محدود یک فضاپیما را می دهد.

5. بردهای مدار چاپی کوچکتر می شوند.

با گذشت زمان، توسعه‌دهندگان، PCB‌ها را به‌طور فزاینده‌ای کوچک‌تر می‌کنند، زیرا طراحی و ساخت برد مدار چاپی دقیق‌تر می‌شود و کوچک‌تر بودن آنها به معنای صرفه‌جویی در فضا است. این نیز به این دلیل است که وسایل الکترونیکی که امروزه استفاده می­کنیم نیز کوچکتر هستند.

6. بردهای PC قطعات الکترونیکی زیادی دارند.

بردهای مدار، قطعات الکترونیکی پیچیده ای هستند که دارای اجزای زیادی هستند و همه آنها ویژگی های جداگانه خود را دارند و اهداف مختلفی را روی برد انجام می دهند. لیست اجزایی که می‌توانید روی PCB بیابید شامل (اما نه محدود به): خازن‌ها، مقاومت‌ها، سلف‌ها، دیودها، باتری‌ها، فیوزها و ترانزیستورها است.

7. تریس در PCB

بردهای مدار چاپی کاملاً بدون سیم هستند - بردهای مدار از تریس مسی برای انتقال الکترون ها استفاده می کنند. این تریس­ها بسیار کوچکتر از سیم های سنتی هستند و همچنین مسطح هستند که به این معنی است که فضای کمتری را اشغال می­کنند. این قضیه ثابت می­کند که استفاده از تریس­های مسی کارآمدتر از استفاده از سیم در هنگام اتصال اجزای کوچک روی یک برد مدار است.

8. بردهای مدار چاپی تابع قانون اهم هستند.

قوانین فیزیک به شدت بر مدارهای چاپی حاکم است. معروف ترین آنها در میان مهندسان برق، قانون اهم است. قانون اهم رابطه بین جریان، مقاومت و ولتاژ را نمایش می­دهد و بیان می­کند که جریان الکتریکی با ولتاژ متناسب است و با مقاومت نسبت عکس دارد.

9. تکنیک های اصلی تولید

دو روش اصلی برای نصب قطعات بر روی برد مدار وجود دارد:

• فناوری سوراخ کردن برد(THT یا Through hole technology)
• فناوری نصب سطحی(SMT یا Surface mount technology)

فناوری Through hole در دهه 1940 توسعه یافت و به یک روش بسیار محبوب برای نصب قطعات تبدیل شد. اساساً در تکنولوژی Through hole از سوراخ هایی استفاده می­شود که در لحیم کاری موج PCB حفر می­شوند و سپس لیدهای اجزا روی پدهای طرف مقابل لحیم می­شوند.

فناوری نصب سطحی یا SMT سپس در دهه 1960 توسعه یافت که تکنیکی است که به قطعات اجازه می‌دهد مستقیماً روی سطح برد قرار گیرند. این امر نیاز به سوراخ کردن PCB را از بین برد که به این معنی بود که نصب و لحیم کاری قطعات می تواند خودکار باشد که باعث صرفه جویی در زمان و هزینه می شود.

10. انواع مختلفی از PCB وجود دارد.

همه PCB ها یکسان نیستند؛ انواع مختلفی از بردهای مدار وجود دارد و هر کدام ویژگی های خاص خود را دارند که برای کارهای خاصی مناسب هستند. برخی ممکن است برای دستگاه های کم کارایی مناسب تر باشند، بنابراین تولید PCB ارزان تر و آسان تر خواهد بود. انواع دیگر بردها ممکن است برای دستگاه های پرقدرت مناسب تر باشند، اما ساخت آنها گران تر خواهد بود. به عنوان مثال PCB یک طرفه، دو طرفه، چند لایه، منعطف(flex)، سخت(rigid) و منعطف-سخت(flex-rigid)از جمله انواع بردهای PCB هستند.

درصورتی که از این مقاله لذت بردید، لطفا آن را به اشتراک گذاشته و نظر خود را در بخش نظرات برای ما بنویسید.

منبع: https://www.note-ems.com/en/news/did-you-know-10-facts-about-pcbs/