نیکنام سامانه الکترونیک
طراحی انواع سامانه‌ها و بردهای الکترونیکی
برد الکترونیک چیست؟
برد الکترونیکی، که به آن مدار چاپی (PCB) نیز گفته می‌شود، یک صفحه محکم و معمولاً مسطح است که برای اتصال و پشتیبانی فیزیکی از قطعات الکترونیکی استفاده می‌شود. در واقع مدارهای چاپی، پلتفرم‌هایی هستند که اجزای الکترونیکی (مقاومت‌ها، خازن‌ها، ترانزیستورها، آی‌سی‌ها و دیگر اجزا) را به یکدیگر متصل می‌کنند و مسیرهای الکتریکی را برای انتقال سیگنال‌ها و انرژی بین این اجزا فراهم می‌آورند.
این بردها از مواد دی‌الکتریک ساخته شده‌اند که با لایه‌هایی از مس یا سایر رساناها پوشیده شده‌اند تا مسیرهایی برای جریان الکتریکی ایجاد کنند. با پیشرفت تکنولوژی، اندازه اجزای بردها کوچک‌تر و فشرده‌تر شده‌اند تا در فضاهای کمتری جای گیرند. بردهای مدرن می‌توانند از چندین لایه تشکیل شده باشند که هر کدام مسیرهای مختلفی برای انتقال سیگنال‌ها دارند.
لازم به ذکر است که PCBها نه تنها اجزای الکترونیکی را به صورت الکتریکی به هم متصل می‌کنند بلکه به عنوان یک پایه مکانیکی برای نگه داشتن و محافظت از اجزا عمل می‌کنند.
بردهای الکترونیکی در تقریباً هر دستگاه الکترونیکی‌ای که می‌توان تصور کرد وجود دارند، از جمله:
– دستگاه‌های مصرفی مانند تلفن‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌ها
– تجهیزات پزشکی مانند دستگاه‌های تصویربرداری و مانیتورهای بیمار
– سیستم‌های صنعتی مانند کنترل‌کننده‌های اتوماسیون و رباتیک
– سیستم‌های حمل و نقل مانند ECUهای خودرو و سیستم‌های ناوبری هواپیما
– تجهیزات ارتباطی مانند روترها و سوئیچ‌های شبکه
بردهای الکترونیکی نقش حیاتی در پیشرفت تکنولوژی دارند. آن‌ها امکان مینیاتوریزاسیون دستگاه‌ها را فراهم می‌آورند و به افزایش قابلیت‌ها و کارایی دستگاه‌های الکترونیکی کمک می‌کنند. بدون PCBها، پیشرفت‌های مدرن در حوزه‌هایی مانند ارتباطات، پزشکی و حمل و نقل ممکن نبود.
هر PCB می‌تواند برای کاربرد خاصی طراحی شود. شرکت نیکنام سامانه الکترونیک با توجه به نیاز و درخواست شما قادر به طراحی و ساخت بردهای ساده تک لایه و یا سیستم‌های پیچیده چندلایه با قابلیت‌های پیشرفته میباشد.
انواع بردهای الکترونیک
بردهای الکترونیکی در انواع مختلفی تولید و استفاده می‌شوند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در اینجا به چند نوع رایج برد الکترونیکی و معرفی مختصری از هر کدام اشاره می‌کنیم:
برد مدار چاپی ساده یا تک لایه (Single-Layer PCB):
این نوع برد فقط یک لایه مسی دارد. اجزای الکترونیکی روی یک طرف برد نصب می‌شوند و مسیرهای رسانا (traces) نیز در همان طرف قرار دارند. این بردها برای مدارهای ساده و کم هزینه مناسب هستند.
برد مدار چاپی دو لایه (Double-Layer PCB):
این بردها دارای دو لایه مسی در هر طرف هستند. وجود لایه مس در دو طرف برد این امکان را می‌دهد تا مسیرهای پیچیده‌تری طراحی شوند. بنابراین برد دو لایه برای مدارهایی با پیچیدگی متوسط مناسب است.
برد مدار چاپی چند لایه (Multi-Layer PCB):
بردهای چند لایه می‌توانند شامل سه لایه یا بیشتر باشند که با استفاده از لایه‌های عایق بین لایه‌های مسی قرار می‌گیرند. این بردها برای مدارهای بسیار پیچیده و فشرده مناسب هستند و در دستگاه‌های پیشرفته مانند کامپیوترها و تجهیزات ارتباطی استفاده می‌شوند.
برد مدار چاپی انعطاف‌پذیر (Flex PCB):
این بردها از مواد انعطاف‌پذیر مانند پلیمرهای خاص ساخته می‌شوند و کاربرد آن‌ها در فضاهای محدود یا برای اتصال قطعات که نیاز به خم شدن دارند، است.
برد مدار چاپی صلب–انعطاف‌پذیر (Rigid-Flex PCB):
این نوع برد ترکیبی از ویژگی‌های بردهای صلب و انعطاف‌پذیر را دارد. از بردهای صلب–انعطاف پذیر در دستگاه‌هایی که به بخش‌های صلب برای نصب قطعات و بخش‌های انعطاف‌پذیر برای اتصال یا خم شدن نیاز دارند، استفاده می‌شود.
برد مدار چاپی آلومینیومی (Aluminum PCB):
این بردها دارای یک لایه پایه آلومینیومی هستند که به عنوان یک هیت‌سینک عمل می‌کند. کاربرد اصلی بردهای مدار چاپی آلومینیومی معمولاً در نورپردازی LED و الکترونیک قدرت است.
برد مدار چاپی با چگالی بالای اتصالات (HDI PCB):
برد با چگالی بالا دارای مسیرها و پدهای بسیار ریز است که امکان ساخت مدارهای بسیار فشرده را فراهم می‌کند. این نوع برد برای دستگاه‌هایی با فضای محدود مانند تلفن‌های هوشمند و دیگر دستگاه‌های پرتابل استفاده می‌شود.
مواردی که با هم بررسی کردیم تنها چند نمونه از انواع بردهای الکترونیکی هستند که هر کدام بر اساس نیازهای خاص صنعت و کاربردهای مورد نظر طراحی و تولید می‌شوند.
طراحی برد الکترونیکی یک فرآیند پیچیده است که شامل تعیین چیدمان قطعات، مسیریابی رساناها و تضمین رعایت استانداردهای فنی و ایمنی است. این فرآیند معمولاً با استفاده از نرم‌افزارهای مخصوص طراحی مدار انجام می‌شود. در ادامه با ما همراه باشید تا شما را با این مسیر پیچیده آشنا کنیم.