PCB چیست؟

pcb مخفف Printed Circuit Board يا همان مدار چاپي الكترونيكي است. بُرد مدار چاپی شامل مجموعه‌ای از مدارهای الکتریکی بوده و می‌تواند یک طرفه (یک لایه مس)، دو طرفه (دو لایه مس) و یا حتی چند لایه باشد؛ بطوریکه قطعات الکترونیکی مانند مقاومت، خازن، آی سی و … بر روی آن مونتاژ شده و جهت استفاده در تجهیزات الکترونیکی به کار می‌رود.

دینابرد- PCB- چیست؟

این برد دارای خطوط و پدهایی است که نقطه های مختلف را به هم وصل می کند. همانطور که در عکس بالا می بینید، .مسیر ها و اثرهایی وجود دارد که نقاط مختلف را به صورت الکتریکی به هم وصل می کند.
PCB اجازه می دهد تا سیگنال ها و برق بین قطعات مختلف روی برد جریان پیدا کند. لحیم هم فلزی هستند که بین سطح برد و قطعات اتصال الکتریکی برقرار می کند به زبان ساده تر می توانیم بگوییم که لحیم ها در PCB ها نقش چسبی را دارند که قطعات برد الکترونیکی را به برد می چسبانند.

PCB ها از چند لایه تشکیل شده اند، که در ادامه به جزئیات آنها می پردازیم:

لایه های pcb
لایه FR4 :

ماده اصلی فیبر مدار چاپی و اصطلاح لایه اصلی همین لایه است که اکثرا جنسش از فایبر گلاس است.به لحاظ تاریخی بیشتر طراحان برد از نوعی از فایبر گلاس استفاده می کنند به اسم FR4 .میزان ضخامت و سفتی یک PCB ناشی از همین لایه است.البته هستند PCB هایی که که بسیار انعطاف پذیر هستند و از جنس پلاستیک هایی با درجه حرارت بالا هستند مثل Kapton و معادل های آن.
ضخامت های بردهای مختلف متفاوتست.خیلی از بردها ضخامت 1.6 میلیمتر دارند. از طرفی بردهای آردوینو pro mini و Lily pad ضخامتش 0.8 میلیمتر دارند.
PCB های ارزان قیمت و بردهای سوراخ دار با مواد دیگری هم ساخته می شوند.مثل اپوکسی یا فنولیک که البته پایداری و دوام FR4 را ندارند ولی خیلی کم هزینه هستند.و نشانه آن اینست که هنگام کار با این بردها، بوی بدی می دهند.

مس ( Copper ) :

در لایه بعد یه فویل نازک مسی قرار دارد.به طور معمول در دو طرف این pcb ها مس قرار می گیرد. در قطعات ارزان قیمت الکترونیکی مثل اسباب بازی ها فقط مس در یک طرف آنها قرار دارد ، وقتی می گوییم یک برد دو طرفه است یا دولایه دارد دقیقا منظور اینست که در دو طرف آن از مس پوشیده شده است. تعداد لایه ها می توانند از 1 تا 16 و یا حتی بیشتر تغییر پیدا کنند.
ضخامت PCB ها هم متفاوتند و توسط وزنشان مشخص می شود ، یعنی واحد آنها اونس بر فوت مربع است. اکثر PCB ها در هر فوت مربع یک اونس مس دارند اما بعضی از PCB ها که جریان و ولتاژ بالاتری دارند 2 تا 3 اونس مس در هر فوت مربع دارند.هر اونس مربع مس هم ضخامتش تقریبا 35 میکرومتر یا 1.4 هزارم اینچ است.

لایه Soldermask:

لایه بالایی فویل مسی Soldermask نام دارد که پوششی برای لحیم است. این لایه در واقع محافظی است تا مسیرهای مسی را از اتفاقات ناخواسته محافظت کرده و کاری کند که به آنها ضربه ای وارد نشود. البته قابلیت دیگری هم دارد : به کاربران کمک می کند تا لحیم ها را در جای درست زده و اشتباهی صورت نگیرد ضمن این که برای زدن Jumper ها هم راحتتر باشد.

لایه های pcb
لایه Silkscreen :

لایه بالایی Soldermask ،Silkscreen نام دارد که یک لایه معمولا سفید رنگه و روش اعداد و حروف و نام قطعات و … نوشته شده تا موقع اسمبل کردن برد راحت تر باشیم و نیاز نباشد هر دفعه نقشه pcb را نگاه کنیم.خیلی راحت با استفاده از همین نوشته ها می توان بردها را اسمبل کرد. همچنین افرادی که برد را می خوانند بهتر می توانند متوجه شوند.
رنگ معمول این لایه اکثرا سفید است ولی رنگ های دیگری مثل سیاه ، قهوه ای ، قرمز و یا حتی زرد هم استفاده می شوند.
ماده خام تشکیل دهنده این بردها از متریال‌های مختلفی مانند فایبر، راجرز، تفلون، فلکسی بل و … ساخته شده و با ضخامت‌های ۰٫۲ تا ۳٫۲ میلیمتر به بازار عرضه می‌گردند.
لایه‌های مختلف از طریق سوراخ‌های روکش داری به نام ، vias به هم متصل می‌شوند.