نکات کاربردی هنگام سفارش PCB
نکات کاربردی هنگام سفارش PCB
لازم است پیش از سفارش PCB با برخی از اصطلاحات و استاندارد های تولید آن آشنا باشید، مرصا در این مقاله سعی دارد توضیحاتی درباره انواع جنس بردهای مدارچاپی ، اجزا و مشخصات آن بپردازد
شناخت اجزای PCB قبل از سفارش PCB
بهتر است قبل از سفارش PCB با اجزای آن آشنا باشید، اگر فکر میکنید آشنایی کافی دارید باز هم توصیه میکنیم این مقاله را دنبال کنید و فهم عمیق تری از برد های مدار چاپی بدست آورید.
هر برد از 5 قسمت تشکیل گردیده است. درونی ترین لایه جنس اصلی فیبر است که به آن سابستریت نیز میگویند.
روی قسمت اصلی یک لایه پوشش مس است که در ضخامت های مختلف است.
در طول فرآیند تولید برد چندین لایه به آن افزوده می گردد و لایه آبکاری، لایه سولدر و لایه مارکاژ به ترتیب روی آن قرار می‌گیرد.
شناخت انواع جنس PCB قبل از سفارش PCB
ماده اصلی که در لایه میانی برد مدار چاپی استفاده می شود و هنگام سفارش PCB توسط شما تعیین می گردد را جنس PCB میگویند .
در هنگام طراحی PCB باید به این نکته توجه کنید که جنس فیبری که میخواهید باید چه نوع باشه؟
با توجه به شرایط و کارکرد و نوع مدارتان میتواند جنس و متریال ساخت PCB شما هم تغییر کند.
مثلا برای لامپ های LED از فیبر آلومینیوم استفاده میکنند.
برای مداراتی که طول عمر بالا و مقاومت در برابر رطوبت ، سبک بودن و… مد نظر باشد، از فیبر فایبر (FR-4) استفاده میکنند.
برای مداراتی که کیفیت چندانی احتیاج ندارند و صرفا قیمت تمام شده اصلی ترین گزینه است ، میتوان از فیبر استخوانی استفاده کرد.
از جنس های معمول که در بازار ایران به کررات از آنها استفاده میکنند میتوان به سه مورد اشاره کرد:
-
فیبر فایبر گلاس (FR-4)
-
فیبر استخوانی /فنولیک
-
فیبر آلومینیوم
در ادامه اشاره کوچکی به هر نوع از این جنس فیبر ها میکنیم.
آشنایی با فیبر فایبر گلاس (FR-4) در سفارش PCB :
نکات کاربردی هنگام سفارش PCB فیبر مدار چاپی FR-4
این نوع فیبر بی شک ، محبوب ترین و پرکاربرد ترین نوع فیبر مدار چاپی است. دلیل این محبوبیت هم به خاطر جنس سابستریت و قیمت تمام شده این فیبر مدار چاپی میباشد.
سابستریت این فیبر از رشته های نازک شیشه ای (پشم شیشه ) یا فایبر گلاس است.که با رزین اپوکسی مقاوم در برابر شعله ، ترکیب شده است. ( براده های این فیبر به دلیل جنس آنها که پشم شیشه است اگر با پوست بدن تماس پیدا کند باعث ایجاد خارش و سوزش میشود.)
FR مخفف کلمه Flame retardant به معنی مقاومت در برابر اشتعال است و عدد پسوند آن ، یعنی 4 ، نشان دهنده جنس و متریال سابستریت آن است ،
همچنین FR-4 نشان دهنده این است که این ماده استاندارد UL94V-0 پیروی میکند.(احتمالا این عدد را پشت PCB ها دیده باشید)
نکات کاربردی هنگام سفارش PCB فیبر مدار چاپی استخوانی
فیبر استخوانی /فنولیک :
فیبر استخوانی از ورقه های کاغذ که با رزین فنولیک ترکیب شده ساخته شده است.
این فیبر را میتوان جزء اولین نوع فیبر های ساخته شده دانست.
PCB استخوانی نسبت به بقیه PCB ها قیمت ارزان تری دارد.
آشنایی با فیبر آلومینیوم در سفارش PCB :
نکات کاربردی هنگام سفارش PCB فیبر مدار چاپی آلومینیومی
همانطور که از اسم این نوع فیبر ها پیداست ، اصلی ترین مولفه این نوع فیبر ها جنس سابستریت آنها یعنی آلومینیوم است.
آلومینیوم به خاطر ضریب انتقال حرارت بالا و همچنین قیمت پایین تر نسبت به دیگر فلزات مثل : نقره ، مس ، طلا که انتقال حرارت خوبی دارند انتخاب شده است.
این نوع فیبر در چینش لایه ها یک اختلاف باسایر فیبر ها دارد و آن هم لایه دی الکتریک است که از اتصال لایه سابستریت آلومینیومی به لایه پوشش مسی جلوگیری میکند.(چون هر دو رسانا هستند.
همچنین این لایه دی الکتریک رسانایی حرارتی بالایی دارد و حرارت را به خوبی از سطح مس به آلومینیوم منتقل میکند.
از این نوع فیبر در جاهایی که تولید حرارت زیاد است استفاده میشود ، مثل : لامپ های LED ، برد های بکلایت و…
لایه مسی مدار چاپی
اهمیت لایه مسی مدار چاپی در سفارش PCB :
بخش بعدی سطح نازک مسی که روی فیبر لمینت است.
در فیبر های یک لایه فقط در یک سمت برد این لایه وجود دارد و در برد های 2 لایه فویل مسی در هر دو طرف برد لمینت شده است.
ضخامت لایه مسی در هنگام سفارش PCB برد اهمیت دارد.
اگر برد های با ضخامت بالاتر سفارش دهید جریان بیشتری از مدار می توانید عبور دهید.
فیبر های مدار چاپی در ضخامت های 16µm / 35µm / 70µm / 105µm تولید میشوند، که رایج ترین و پرکاربرد ترین ضخامت 35µm میباشد.
به طور معمول مشتریان ما PCB هایی با ضخامت مس 35 میکرون سفارش می دهند.
ضخامت مس در سفارش PCB
مرحله آبکاری و پوشش نهایی PCB در سفارش PCB:
در برد های دورو حتما فرآیند آبکاری صورت می گیرد.
در برد های یکرو نیز جهت افزایش قلع پذیری و جلوگیری از اکسید شدن مس، یک لایه نهایی روی برد قرار می دهند.
اکسید شدن مس باعث می شود لحیم کاری به درستی انجام نشود و اتصال قطعات ناقص باشد.
پوشش نهایی :
پوشش نهایی برای جلوگیری از اکسید شدن مس و لحیم کاری و لحیم پذیری بهتر ایجاد میشود.
چند نوع پوشش نهایی متداول عبارتند از :
- Hasl : به این نوع پوشش Hasl یا Hot Air میگوند . این نوع پوشش به این شکل است که PCB داخل وان قلع رفته و سپس توسط باد گرم قلع اضافه گرفته میشود و سطح PCB قلع اندود میشود.
- Immersion : به این نوع پوشش Immersion یا غوطه وری نیز گفته میشود و سه نوع قلع (ISN) ، نقره (IAG) و طلا (ENIG) دارد به این گونه که با استفاده از روش آبکاری یک لایه یکدست روی سطح مس کشیده میشود.
پوشش های نهایی دیگری مثل OSP ، HARD GOLD و… هم وجود دارند که هزینه تمام شده بالاتری دارند . اما متداول ترین پوشش نهایی Hasl میباشد.
انواع پوشش نهایی PCB
چاپ سولدر یا محافظ برای سفارش PCB :
اگر به PCB های تولید شده توجه کنید ، متوجه میشوید که اکثر این PCB ها یک لایه رنگ بر روی خود دارند ، که اکثرا این رنگ سبز میباشد.
به این رنگ که بر روی PCB چاپ میشود ، سولدر یا محافظ میگویند
این چاپ در رنگ های دیگری مثل : قرمز ، آبی ، مشکی ، سفید و… میتواند باشد .
اصلی ترین دلیل که این رنگ بر روی PCB چاپ میشود این است که از فیبر مدار چتپی در برابر اکسیداسیون و آسیب های احتمالی جلوگیری کند.
همچنین مزایای دیگری از قبیل : زیبایی و مونتاژ راحت تر دارد.
نمونه چاپ سولدر و مارکاژ
چاپ مارکاژ یا راهنما :
علاوه بر چاپ سولدر ، یک چاپ دیگر که معمولا با رنگ سفید یا مشکی است ، بر روی چاپ سولدر وجود دارد که به آن چاپ راهنما یا مارکاژ میگویند.
چاپ راهنما همانطور که از اسمش پیداست دارای اطلاعاتی است که اپراتور مونتاژ و کاربر را راهنمایی میکند که هر قطعه در کجا باید مونتاژ شود و اطلاعات مورد نیاز هر PCB را اعلام میکند.
خدمات شرکت مرصا :
شرکت مرصا میتواند در زمینه تولید فیبر مدار چاپی ، مونتاژ ، طراحی و مهندسی معکوس به شما عزیزان خدماتی را ارائه بدهد.
در حال حاضر به عنوان مدیر تولید خط چاپ و مونتاژ در کارخانه مرصا فعالیت می کنم. مدرک کارشناسی رو در رشته مهندسی رباتیک از دانشگاه صنعتی شاهرود گرفتم و ارشد رو در رشته مدیریت در دانشگاه تهران ادامه دادم. از سال 1396 رسما فعالیتم رو در شرکت مرصا شروع کردم و تجربیات و مطالعات شخصیم رو به اشتراک می گذارم.
