برد مدار چاپی (PCB)
(Printed Circuit Board) PCBاصلی ترین بخش در تجهیزات الکترونیکی بشمار می رود. میتوان با استفاده از ساده یا پیچیده بودن بردها و اندازه آنها، مدارهای چاپی را از هم جدا کرد. برد مدار چاپی شامل تعدادی مدار الکتریکی است که اجزای الکترونیکی را با استفاده از شیارهای رسانا، نوار و ویژگیهای حک شده از ورقهای چند لایه مس روی یک بستر غیر رسانا متصل میکند. و می تواند یک طرفه (یک لایه مس)، دو طرفه (دو لایه مس) یا حتی چند لایه باشد. بردهای الکترونیکی به همراه اجزا نیمههادی یا نیمهرسانا و کانکتورها و سایر اجزای روی این بردها هستند که تشکیل یک مدار چاپی میدهند و برد را برای استفاده در قطعات الکترونیکی متفاوتی آماده میکنند.
PCB ها در بسیاری از بخش ها و انواع دستگاه های الکترونیکی مانند تلویزیون، تلفن های همراه، دوربین های دیجیتال، کارت های گرافیک و قطعات کامپیوتری مانند مادربرد یافت و همچنین PCB ها در بسیاری از زمینه ها مانند تجهیزات پزشکی، ماشین آلات صنعتی، خودرو، روشنایی و … استفاده می شوند.
انواع برد الکترونیکی هوشمند
1- برد الکترونیکی خام تک لایه
PCB تکرو دارای طراحی ساده و قیمت پایین نسبت به مدل های دیگر می باشد. این برد الکترونیکی از جنس مس نازک ساخته شده است. لازم به ذکر است که در بردهای چاپی تک لایه تمامی قطعات الکتریکی و لوازم جانبی در یک طرف PCB قرار می گیرند.
هر برد به طور گسترده ای برای طراحی و ساخت دستگاه های الکتریکی و الکترونیکی استفاده می شود.
2- برد الکتریکی دولایه
نوعی دیگر از بردها، برد الکتریکی دولایه (Double layer PCB) می باشد که مس نازک موجود در این نوع برد در دو طرف فیبر قابل مشاهده است. بنابراین بر خلاف بردهای یک لایه، در بردهای دو لایه می توان الکترونیک SMD را در هر دو طرف برد مونتاژ نمود.
PCB دولایه به طور گسترده در ساختار بسیاری از دستگاه های الکتریکی و الکترونیکی مدرن و پیچیده استفاده می شود. علاوه بر این، از طریق سوراخ های فلزی در ساختار تخته، امکان اتصال دو طرف فیبر چاپی وجود دارد. بنابراین فضای بیشتری برای چیدمان اجزا و قطعات در اختیار کاربر قرار می گیرد.
3- برد الکترونیکی چند لایه
در ساخت مدار چاپی بیش از دو لایه مس استفاده می شود. در یک برد الکترونیکی چند لایه ، لایه های مدار از طریق سوراخ هایی در برد به هم متصل می شوند. این نوع برد الکترونیکی به دلیل پیچیدگی و هزینه بالا در دستگاه های الکترونیکی پیشرفته استفاده می شود.
انواع قطعات برد الکترونیکی
- 1. باتری (فراهم کردن ولتاژ موردنیاز روی مدار چاپی)
- 2. مقاومت (وظیفه ی کنترل و مدیریت جریان الکتریکی)
- 3. ترانزیستور (عهده دار تقویت کننده بار الکتریکی برد)
- 4. خازن (نقش اساسی در نگه داری و جای دادن بار الکتریکی)
- 5. سوییچ (باز کردن یا مسدود نمودن عبور جریان)
- 6. ) LEDنوعی دیود نوری که با عبور جریان در یک جهت روشن میشود)
- 7. دیود (وظیفه اجازه دادن و مسدود کردن به جریان الکتریکی از یک سمت به سمتی دیگر)
دیپ (DIP)
DIPمخفف Dual in-line به معنی بسته دو خطی ، یک بسته الکترونیکی می باشد که دارای یک محفظه و دو ردیف موازی با پایه اتصال الکتریکی است. بسته از طریق سوراخ ها به یک صفحه PCB نصب می شود. صفحات DIP یک LED جدا برای هر سه رنگ اصلی دارند. همچنین DIP ها در پایین یا پشت برد مدار چاپی، فضا را اشغال می کند. در آنجا لحیم می شود و در نتیجه نوک های تیز در جایی که لحیم با لید ها برخورد می کند، ایجاد می شود.
از DIP برای مدارهای مجتمع (IC) استفاده می شود. دستگاه های موجود در DIP شامل شبکه های مقاومت ، سوئیچ های DIP ، نمایشگرهای تقسیم شده و ب LED و رله های الکترومکانیکی هستند.
اس ام دی (SMD)
(Surface Mount Device) SMDبه معنی قطعات نصب شده روی سطح است. (قطعات نصب سطحی؛ قطعات الکترونیکی با استفاده از فناوری نصب سطحی به بردهای مدار چاپی متصل هستند).
(Surface Mount Technology)SMTبه روش نصب قطعات الکترونیکی بر روی برد مدار چاپی گفته می شود SMT برای برآوردن تمایل تولیدکنندگان برد مدار چاپی برای استفاده از قطعات کوچک تر و سریع تر است، دیگر اینکه کارآمدتر و ارزان تر هنگام مونتاژ قطعات روی PCB ها به وجود آمده است.
SMD طوری طراحی شده است که مستقیماً روی PCB نصب می شود. بزرگترین مزیت قطعات SMD کاهش ورود نویزهای الکترومغناطیس به داخل مدار می باشد.به آسانی میتوان قطعات اس ام دی را از پکیج آنها تشخیص داد. رایج ترین نمونه این قطعات، در تلفن هوشمند است. که دارای قطعاتی ست که باید در یک محفظه باریک، بسیار محکم بسته بندی شوند .
سایز کوچک قطعات SMD، اندازه برد از نظر اندازه فیزیکی و هزینه تولید آن را کاهش می دهد. و امکان استفاده از برد را در فضاهای محدود فراهم میکند. همچنین به آسانی میتوان این قطعات را بر روی برد نصب و از هر دو سمت PCB استفاده مفید کرد. کاهش هزینه مونتاژ، افزایش سرعت تولید و کاهش خطای انسانی از مزایای دیگر استفاده از قطعات SMD است.
مزایای تکنولوژیSMD
- کاهش خطاهای تولید و دخالت انسان
- درصد عیوب محصول را کاهش می دهد
- افزایش سرعت تولید
- کنترل الکتریکال و رفع اشکالات احتمالی بردهای مونتاژ شده
- عملکرد مناسب
- کیفیت مونتاژ بالا
- تولید گرما و برق را کاهش می دهد
- ایجاد تحول و پیشرفت مداوم در روند تولید
- کاهش مصرف قلع و صرفه جویی در اندازه مدارهای چاپی و کاهش آلاینده های محیطی
. عدم جریان بیش از حد قطعات روی برد
. استحکام بیشتر برد در برابر نیروهای مکانیکی
- امکان رسم اتصالات بسیار نزدیک به یکدیگر؛ زیرا لازم نیست فضای زیادی برای لحیم کاری سوکت قطعات بگذارید