برد مدار چاپی (Printed Circuit Board) که در زبان چینی با نام برد مدار چاپی یا PWB (Printed Wire Board) در ایالات متحده نیز شناخته می شود.
PCB یک قطعه الکترونیکی مهم است که هم به عنوان پشتیبانی برای قطعات الکترونیکی و هم به عنوان ارائه دهنده اتصالات مدار برای قطعات الکترونیکی عمل می کند. مدار را از طریق انتقال تصویر به زیرلایه منتقل می کند و مدار را پس از اچ شیمیایی ایجاد می کند.
به دلیل استفاده از فناوری چاپ الکترونیکی، PCB ها را برد مدار چاپی می نامند. تقریباً هر نوع دستگاه الکترونیکی، از هدفون، باتری، ماشین حساب گرفته تا کامپیوتر، دستگاه های ارتباطی، هواپیما، ماهواره، نیاز به استفاده از مدارهای مجتمع و سایر اجزای الکترونیکی برای اتصال الکتریکی دارد.
PCB و PCBA در شکل 1 نشان داده شده اند. شکل 1a) PCB را بدون قطعات نصب شده نشان می دهد و شکل 1b) مجموعه برد مدار چاپی (PCBA) را نشان می دهد که یک PCB مجهز به قطعات الکترونیکی مانند تراشه ها، اتصالات، مقاومت ها، خازن ها، سلف ها و غیره
شکل (1)
شکل (الف)
منشا PCB
در سال 1925، چارلز دوکاس (پیشگام روش افزودن) از ایالات متحده الگوهای مدار چاپی را بر روی بسترهای عایق بندی شده چاپ کرد و با موفقیت هادی ها را به عنوان سیم کشی از طریق آبکاری الکتریکی ساخت.
در سال 1936، پل آیسلر اتریشی (بنیانگذار تفریق) اولین کسی بود که از بردهای مدار چاپی در رادیوها استفاده کرد.
در سال 1943، آمریکایی ها این فناوری را در رادیوهای نظامی به کار بردند. در سال 1948، ایالات متحده به طور رسمی این اختراع را برای استفاده تجاری به رسمیت شناخت.
از اواسط-1950، بردهای مدار چاپی به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته اند، و اکنون آنها موقعیت مسلط مطلقی را در صنعت الکترونیک به خود اختصاص داده اند.
بردهای مدار چاپی از یک لایه به دو طرفه، چند لایه و انعطاف پذیر تبدیل شده اند و همچنان روند توسعه مربوطه خود را حفظ می کنند. با توجه به پیشرفت مداوم به سمت دقت بالا، چگالی بالا و قابلیت اطمینان بالا و همچنین کاهش حجم، هزینه و عملکرد، بردهای مدار چاپی همچنان حیاتی قوی در توسعه آینده دستگاه های الکترونیکی دارند.
بحث در مورد روند توسعه فناوری تولید و ساخت برد مدار چاپی آینده در داخل و خارج از کشور اساساً منسجم است، که عبارت است از توسعه به سمت چگالی بالا، دقت بالا، دیافراگم خوب، سیم ریز، فاصله کوچک، قابلیت اطمینان بالا، چند لایه، انتقال با سرعت بالا، سبک وزن و نازکی. در عین حال، در بعد تولید، بهبود بهره وری، کاهش هزینه ها، کاهش آلودگی و انطباق با تولید چند تنوع و دسته کوچک است.
نقش PCB
قبل از ظهور بردهای مدار چاپی، اتصال بین اجزای الکترونیکی با اتصال مستقیم سیم ها برای تشکیل یک مدار کامل شکل می گرفت.
پس از استفاده از بردهای مدار چاپی در دستگاه های الکترونیکی، به دلیل سازگاری مدار چاپی مشابه، از خطا در سیم کشی دستی جلوگیری می شود.
بردهای مدار چاپی می توانند پشتیبانی مکانیکی برای تثبیت و مونتاژ قطعات الکترونیکی مختلف مانند مدارهای مجتمع، سیم کشی کامل و اتصالات الکتریکی یا عایق بندی بین اجزای مختلف الکترونیکی مانند مدارهای مجتمع، ارائه مشخصات الکتریکی مورد نیاز مانند امپدانس مشخصه، ارائه گرافیک ماسک لحیم کاری برای خودکار لحیم کاری، و ارائه کاراکترها و گرافیک های تشخیص برای درج، بازرسی و نگهداری قطعات.
طبقه بندی PCB ها
1. طبقه بندی شده بر اساس هدف
بردهای مدار چاپی مدنی (مصرف کننده): بردهای مدار چاپی مورد استفاده در اسباب بازی، دوربین، تلویزیون، تجهیزات صوتی، تلفن همراه و غیره.
بردهای مدار چاپی صنعتی (رده تجهیزات): بردهای مدار چاپی مورد استفاده در امنیت، خودرو، کامپیوتر، ماشین های ارتباطی، ابزار و غیره.
برد مدارهای چاپی نظامی: بردهای مدار چاپی مورد استفاده در هوافضا و رادار.
2. طبقه بندی بر اساس نوع بستر
بردهای مدار چاپی مبتنی بر کاغذ: بردهای مدار چاپی مبتنی بر کاغذ فنولیک، بردهای مدار چاپی مبتنی بر کاغذ اپوکسی و غیره.
بردهای مدار چاپی مبتنی بر پارچه شیشه ای: برد مدار چاپی مبتنی بر پارچه شیشه ای اپوکسی، برد مدار چاپی مبتنی بر پارچه شیشه ای پلی تترافلوئورواتیلن و غیره.
بردهای مدار چاپی فیبر مصنوعی: بردهای مدار چاپی فیبر مصنوعی اپوکسی و غیره.
تخته مدار چاپی زیرلایه فیلم آلی: برد مدار چاپی فیلم نایلونی و غیره.
برد مدار چاپی بستر سرامیکی.
برد مدار چاپی مبتنی بر هسته فلزی.