آشنایی با انواع مختلف برد مدار چاپی و مزایای آن ها

بردهای مدار چاپی بردهای نازکی هستند که از فایبرگلاس، اپوکسی و لمینت ها ساخته می شوند. PCB ها در دستگاه ها و قطعات مختلف الکتریکی و الکترونیکی از جمله رادیو، کامپیوتر، گوشی موبایل، تلویزیون و … به کار می روند. علاقمندان به دانش الکترونیک برای آشنایی بیشتر با اصول طراحی و ساخت برد مدار چاپی باید با انواع برد مدار چاپی نیز آشنا شوند. در این مقاله بردهای مدار چاپی و ویژگی های آن ها را مطرح خواهیم کرد.

دسته بندی انواع برد مدار چاپی

بردهای مدار چاپی یا همان PCB ها بر اساس فرکانس، تعداد لایه و مواد پایه ای که در آن ها استفاده می شود، در 7 دسته مختلف قرار می گیرند. در ادامه به معرفی انواع بردهای مدار چاپی می پردازیم و مزایای آن ها را نیز بررسی خواهیم کرد.

1- برد مدار چاپی یک طرفه (Single Sided PCBs)

بردهای مدار چاپی یک طرفه همان طور که از نام آن ها مشخص است، از یک لایه مواد پایه دارند. این لایه با یک لایه نازک از مس که خاصیت رسانایی بالایی دارد، پوشیده می شود و همچنین یک ماسک لحیم نیز دارند. ماسک لحیم و یک روکش ابریشمی روی لایه ی مسی قرار می گیرند.

برد مدار چاپی یک طرفه مزایایی دارند که می توان به این دو مورد خاص اشاره کرد:

– هزینه بردهای مدار چاپی یک طرفه کم است و به همین دلیل برای تولیدهای با حجم بالا کاربرد زیادی دارند.

– PCB های یک طرفه برای مدارهای ساده از جمله رله ها، انواع سنسورها مانند سنسورهای قدرت و اسباب بازی های الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند.

2- برد مدار چاپی دو طرفه (Double Sided PCBs)

در PCB های دو طرفه، دو طرف برد دارای لایه های مسی است. سوراخ هایی که روی برد قرار دارند باعث می شوند که قطعات فلزی دو طرف به یکدیگر متصل شوند. مدارهای هر دو طرف در بردهای مدار چاپی دو طرفه می توانند هم از طریق نصب سطحی و هم با فناوری سوراخ-عبوری یعنی از طریق حفره ها نصب شوند.

اتصال برد مدار چاپی دو طرفه با فناوری سوراخ-عبوری یعنی با لحیم کردن سرب به لنت ها یا همان پدهای طرف دیگر انجام می شود. در صورتی که اتصال برد مدار چاپی دو طرفه با نصب سطحی از طریق اتصال قطعات الکتریکی روی سطح تخته های مدار صورت می پذیرد.

مزایای بردهای مدار چاپی دو طرفه شامل موارد زیر می باشند:

– در روش نصب سطحی این مدارها، مدارهای بیشتری نسبت به روش نصب با سوراخ-عبوری به برد متصل خواهند شد.

– PCB های دو طرفه در بسیاری از دستگاه ها از جمله گوشی موبایل، تجهیزات تست، تقویت کننده ها و … کاربرد دارند.

3- برد مدار چاپی صلب (Rigid PCBs) یکی دیگر از انواع برد مدار چاپی

بردهای مدار چاپی صلب قابلیت خم شدن ندارند. این ویژگی به این دلیل است که مواد پایه آن ها جامد می باشد. دو ویژگی دیگر این بردها عبارتند از:

– این نوع بردها فشرده اند و انواع مدارها در اطراف آن ها ایجاد می شوند.

– نگهداری و تعمیر این بردهای مدار چاپی آسان است؛ زیرا اجزای آن مشخص هستند و همچنین تقسیم مدارهای روی برد و مسیرهای سیگنال آن ها به خوبی طراحی شده اند.

4- بردهای انعطاف پذیر (Flexible PCBs)

این نوع بردهای مدار چاپی از مواد پایه ای ساخته شده اند که منعطف هستند. مدل های مختلف این PCB ها به صورت یک طرفه، دو طرفه و چند لایه تولید و عرضه می شوند. برد مدار چاپی انعطاف پذیر مزایایی مانند موارد ذکر شده را دارند:

– موجب کاهش وزن نهایی برد می شوند.

– به صرفه جویی در فضا و کاهش اندازه برد کمک کرده و به همین دلیل برای استفاده در برنامه هایی که به تراکم ردیابی سیگنال نیاز است، مناسب هستند.

– برد انعطاف پذیر را می توان در موقعیت هایی دما و چگالی موضوعات مهم و نگران کننده به شمار می روند، به کار برد.

5- بردهای مدار چاپی انعطاف پذیر صلب از انواع برد مدار چاپی (Rigid-Flex-PCBs)

کاملاً واضح است که بردهای انعطاف پذیر صلب ترکیبی از برد مدارهای صلب (سخت) و انعطاف پذیر می باشند. در این بردها چند لایه مدار انعطاف پذیر به چند برد صلب متصل می شوند. از مزایای این بردها می توانیم دوئ مورد زیر را عنوان کنیم:

– با توجه به اینکه این بردها را با دقت بسیار می سازند، می توان از آن ها در موارد حساس و مختلف مانند موارد نظامی و پزشکی استفاده کرد.

– به دلیل وزن کمی که PCB های انعطاف پذیر صلب دارند، به راحتی 60 درصد از وزن و فضای کار کاهش خواهد یافت.

6- برد مدار چاپی فرکانس بالا (High-Frequency PCBs)

بردهای مدار چاپی که از نوع فرکانس بالا هستند، در محدوده فرکانس 500 مگا هرتز تا 2 گیگا هرتز قابلیت استفاده دارند.

– یکی از مزایای این نوع بردها استفاده آن ها در فرکانس های بحرانی مانند بردهای مایکروویو، بردهای  آنتن های میکرواستریپ ها، سیستم های ارتباطی و … می باشد.

7- بردهای مدار چاپی آلومینیومی (Aluminum backed PCBs)

آلومینیوم به اتلاف گرما منجر می شود، بنابراین  برد مدار چاپی آلومینیوم پشتیبان در کاربردهایی که قدرت بالایی دارند، مورد استفاده قرار می گیرند. می توان دو کاربرد زیر را به عنوان مزایای برد مدار چاپی آلومینیومی مطرح نمود:

– PCB پشتیبان آلومینیومی به دلیل اینکه سطح سفتی بالا و انبساط حرارتی پایینی دارند، در مواردی کاربرد دارند که تحمل مکانیکی بالایی نیاز داشته باشند.

– از برد مدار چاپی پشتیبان آلومینیوم در منابع تغذیه و LED ها استفاده می شود.

کلام آخر

با توجه به اینکه تقاضا برای کاربردهای مختلف انواع برد مدار چاپی روز به روز در حال افزایش است، افراد زیادی وارد بازار کار تولید و توزیع بردهای مدار چاپی شده اند. همچنین کاربردهای مختلف PCB ها و تنوع استفاده از آن ها در بخش های صنعتی، تجاری و خانگی سبب شده تا بازار آن ها بسیار رقابتی شود و کیفیت محصولات بهتر و کاربردی تر شود. اگر به شغل تعمیرات بردهای الکترونیکی علاقه دارید، می توانید با خیال راحت نسبت به بازارکار و درآمد آن، به یادگیری دانش و مهارت های لازم بپردازید و موفق شوید.