مدار چاپی (Printed Circuit Board - PCB)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)

انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :

مدار چاپی (Printed Circuit Board - PCB) :

برد مدار چاپی یا PCB (Printed Circuit Board)، یک تخته از جنس مواد عایق (مانند فایبرگلاس - FR4) است که بر روی آن مسیرهایی از جنس مس (مسیرهای رسانا) حک شده است. این مسیرها نقش سیم ها را ایفا کرده و قطعات الکترونیکی مانند مقاومت ها، خازن ها و آی سی ها بر روی آن نصب و لحیم (Solder) می شوند. PCB به عنوان پایه فیزیکی و مکانیکی برای مدار عمل کرده و اتصالات الکتریکی بین قطعات را برقرار می کند. استفاده از PCB باعث افزایش سرعت تولید، کاهش خطاهای سیم کشی و افزایش دوام و قابلیت اطمینان مدارها نسبت به سیم کشی سنتی می شود.

انواع PCB:

⭐ تک لایه (Single-layer): فقط یک طرف برد دارای مسیر مسی است. برای مدارهای ساده و کم هزینه.

⭐ دو لایه (Double-layer): دو طرف برد دارای مسیر مسی بوده و با via (سوراخ های فلزی) به هم متصل می شوند.

⭐ چندلایه (Multi-layer): چندین لایه مس و عایق روی هم (تا ۲۰ لایه یا بیشتر). برای مدارهای پیچیده و پرسرعت مانند مادربرد کامپیوتر.

مراحل طراحی و ساخت PCB:

⭐ طراحی شماتیک (Schematic) مدار.

⭐ طراحی layout (چیدمان قطعات و مسیرها) با نرم افزارهایی مانند Altium Designer یا Eagle.

⭐ تولید فیلم های نوری و اچ (Etching) مس روی برد.

⭐ دریل کردن سوراخ ها و ایجاد viaها.

⭐ اعمال لایه محافظ (Solder Mask) و چاپ لایه شناسایی (Silkscreen).

⭐ نصب قطعات (به صورت Surface Mount یا Through-Hole) و لحیم کاری.

PCBها تقریبا در تمام دستگاه های الکترونیکی از اسباب بازی های ساده تا تجهیزات پزشکی و ماهواره ها یافت می شوند. طراحی صحیح PCB برای کاهش نویز، تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و اطمینان از عملکرد صحیح مدارهای پرسرعت حیاتی است.