بردهای مدار چاپی اجزای ضروری اکثر دستگاه‌های الکتریکی هستند. بردهای مدار چاپی امروزی چندین لایه دارند: زیرلایه، مسیرها، ماسک لحیم و چاپ سیلک. یکی از مهمترین مواد روی برد مدار چاپی مس است و دلایل مختلفی وجود دارد که چرا از مس به جای آلیاژهای دیگر مانند آلومینیوم یا قلع استفاده می‌شود.
PCB ها از چه چیزی ساخته شده اند؟
طبق گفته یک شرکت مونتاژ PCB، بردهای مدار چاپی از ماده‌ای به نام زیرلایه ساخته می‌شوند که از فایبرگلاس ساخته شده و با رزین اپوکسی تقویت شده است. بالای زیرلایه یک لایه فویل مسی وجود دارد که می‌تواند از دو طرف یا فقط از یک طرف چسبانده شود. پس از ساخت زیرلایه، تولیدکنندگان قطعات را روی آن قرار می‌دهند. آنها از یک ماسک لحیم و چاپ سیلک اسکرین به همراه مقاومت‌ها، خازن‌ها، ترانزیستورها، دیودها، تراشه‌های مدار و سایر قطعات بسیار تخصصی استفاده می‌کنند.
چرا از فویل مس در PCB استفاده می‌شود؟
تولیدکنندگان PCB از مس استفاده می‌کنند زیرا رسانایی الکتریکی و حرارتی بالایی دارد. با حرکت جریان الکتریکی در امتداد PCB، مس مانع از آسیب و فشار گرما به بقیه PCB می‌شود. با آلیاژهای دیگر - مانند آلومینیوم یا قلع - PCB می‌تواند به طور ناهموار گرم شود و به درستی کار نکند.
مس آلیاژ ترجیحی است زیرا می‌تواند سیگنال‌های الکتریکی را بدون هیچ مشکلی در اتلاف یا کاهش سرعت برق به سراسر برد ارسال کند. راندمان انتقال حرارت به تولیدکنندگان این امکان را می‌دهد که هیت سینک‌های کلاسیک را روی سطح نصب کنند. مس به خودی خود کارآمد است، زیرا یک اونس مس می‌تواند یک فوت مربع از زیرلایه PCB را با ضخامت ۱.۴ هزارم اینچ یا ۳۵ میکرومتر بپوشاند.
مس رسانایی بالایی دارد زیرا یک الکترون آزاد دارد که می‌تواند بدون کند شدن از یک اتم به اتم دیگر منتقل شود. از آنجایی که در آن سطح فوق‌العاده نازک به همان اندازه که در سطوح ضخیم‌تر کارآمد است، در سطوح نازک‌تر نیز کارایی دارد، مقدار کمی مس می‌تواند بسیار مفید باشد.
مس و سایر فلزات گرانبهای مورد استفاده در PCB ها
بیشتر مردم PCBها را به رنگ سبز می‌شناسند. اما معمولاً سه رنگ روی لایه بیرونی دارند: طلایی، نقره‌ای و قرمز. همچنین مس خالص در داخل و خارج PCB وجود دارد. سایر فلزات روی برد مدار چاپی در رنگ‌های مختلفی ظاهر می‌شوند. لایه طلایی گران‌ترین، لایه نقره‌ای دومین لایه گران‌قیمت و لایه قرمز ارزان‌ترین لایه است.
استفاده از غوطه‌وری طلا در بردهای مدار چاپی
مس روی برد مدار چاپی
لایه روکش طلا برای ترکش‌های کانکتور و پدهای قطعات استفاده می‌شود. لایه طلای غوطه‌وری برای جلوگیری از جابجایی اتم‌های سطحی وجود دارد. این لایه فقط به رنگ طلا نیست، بلکه از طلای واقعی ساخته شده است. طلا فوق‌العاده نازک است اما برای افزایش طول عمر قطعاتی که نیاز به لحیم کاری دارند، کافی است. طلا از خوردگی قطعات لحیم کاری در طول زمان جلوگیری می‌کند.
استفاده از غوطه‌وری نقره در بردهای مدار چاپی
نقره یکی دیگر از فلزات مورد استفاده در ساخت PCB است. این فلز به طور قابل توجهی ارزان‌تر از غوطه‌وری طلا است. غوطه‌وری نقره می‌تواند به جای غوطه‌وری طلا استفاده شود زیرا به اتصال نیز کمک می‌کند و هزینه کلی برد را کاهش می‌دهد. غوطه‌وری نقره اغلب در PCB هایی که در خودروها و لوازم جانبی کامپیوتر استفاده می‌شوند، استفاده می‌شود.
لمینت با روکش مس در PCB ها
به جای استفاده از غوطه‌وری، از مس به صورت روکش استفاده می‌شود. این لایه قرمز PCB است و رایج‌ترین فلز مورد استفاده است. PCB از مس به عنوان فلز پایه ساخته شده است و لازم است که مدارها به طور موثر به یکدیگر متصل و با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
فویل مس چگونه در PCB ها استفاده می شود؟
مس کاربردهای مختلفی در PCB دارد، از روکش مسی گرفته تا خطوط انتقال. مس برای عملکرد صحیح PCBها حیاتی است.
ردیابی PCB چیست؟
مسیر PCB همان چیزی است که از اسمش پیداست، مسیری که مدار باید در آن حرکت کند. این مسیر شامل شبکه مسی، سیم‌کشی و عایق و همچنین فیوزها و قطعاتی است که روی برد استفاده می‌شوند.
ساده‌ترین راه برای درک یک مسیر، تصور آن به عنوان یک جاده یا پل است. برای اینکه بتوان وسایل نقلیه را در آن جای داد، مسیر باید به اندازه کافی پهن باشد تا حداقل دو وسیله نقلیه را در خود جای دهد. باید به اندازه کافی ضخیم باشد که تحت فشار فرو نریزد. همچنین باید از موادی ساخته شوند که وزن وسایل نقلیه‌ای که روی آن حرکت می‌کنند را تحمل کنند. اما، مسیرها همه این کارها را به میزان بسیار کمتری برای جابجایی برق نسبت به خودروها انجام می‌دهند.
اجزای ردیابی PCB
چندین جزء وجود دارد که مسیر PCB را تشکیل می‌دهند. آنها وظایف مختلفی دارند که باید انجام شوند تا برد بتواند کار خود را به درستی انجام دهد. برای کمک به مسیرها در انجام وظایفشان، باید از مس استفاده شود و بدون PCB، هیچ وسیله الکتریکی نخواهیم داشت. دنیایی را بدون تلفن‌های هوشمند، لپ‌تاپ‌ها، قهوه‌سازها و خودروها تصور کنید. اگر PCBها از مس استفاده نمی‌کردند، این چیزی بود که ما داشتیم.
ضخامت ردیابی PCB
طراحی PCB به ضخامت برد بستگی دارد. ضخامت بر تعادل تأثیر می‌گذارد و اجزا را به هم متصل نگه می‌دارد.
عرض مسیر PCB
عرض مسیر نیز مهم است. این موضوع بر تعادل یا اتصال اجزا تأثیری ندارد، اما باعث می‌شود جریان بدون گرم شدن بیش از حد یا آسیب رساندن به برد، منتقل شود.
جریان ردیابی PCB
جریان ردیابی PCB ضروری است زیرا برد از آن برای انتقال الکتریسیته از طریق اجزا و سیم‌ها استفاده می‌کند. مس به این امر کمک می‌کند و الکترون آزاد روی هر اتم، جریان را به آرامی روی برد حرکت می‌دهد.
چرا فویل مس روی بردهای مدار چاپی قرار می‌گیرد؟
فرآیند ساخت برد مدار چاپی (PCB)
فرآیند ساخت PCB یکسان است. برخی شرکت‌ها این کار را سریع‌تر از سایرین انجام می‌دهند، اما همه آنها از فرآیند و مواد نسبتاً یکسانی استفاده می‌کنند. این مراحل عبارتند از:
با فایبرگلاس و رزین یک فونداسیون بسازید
لایه‌های مسی را روی فونداسیون قرار دهید
الگوهای مسی را شناسایی و تنظیم کنید
تخته را در حمام بشویید
برای محافظت از برد مدار چاپی، پوشش لحیم را اضافه کنید
چاپ سیلک اسکرین را روی برد مدار چاپی بچسبانید
مقاومت‌ها، مدارهای مجتمع، خازن‌ها و سایر قطعات را قرار داده و لحیم کنید
برد مدار چاپی (PCB) را آزمایش کنید
بردهای مدار چاپی (PCB) برای عملکرد صحیح به اجزای بسیار تخصصی نیاز دارند. یکی از مهمترین عناصر یک برد مدار چاپی، مس است. این آلیاژ برای هدایت الکتریسیته در دستگاه‌هایی که بردهای مدار چاپی در آنها قرار می‌گیرند، مورد نیاز است. بدون مس، دستگاه‌ها کار نخواهند کرد زیرا الکتریسیته آلیاژی برای عبور از خود نخواهد داشت.
زمان ارسال: ۲۵ آوریل ۲۰۲۲