اهمیت جنس برد مدار چاپی (PCB)

شما اینجا هستید:
اهمیت جنس برد مدار چاپی (PCB)
(100%) 3 امتیاز 5 ستاره

اهمیت جنس برد مدار چاپی (PCB)

اهمیت جنس برد مدار چاپی (PCB)

اهمیت جنس برد مدار چاپی در فرکانس‌های بالا بسیار زیاد است. با پیشرفته تر شدن طراحی‌ها و صنعت، مواد ساخت برد هم تغییر کرده‌است. با این تغییرات مسائلی که درگذشته از آنها چشم‌پوشی شده بود بار دیگر مطرح می‌شوند. شاید شما را درگیر کنند. یا اینکه ممکن است چالش‌های قبلی شما اهمیت کمتری داشته‌باشد.

انتخاب ماده مناسب

همیشه بهترین نقطه شروع این است که بدانید به چه چیزی نیاز دارید. گزینه‌ها ممکن است خیلی زیاد باشد.

  • Tg زیاد است یا کم؟
  • بدون هالوژن باشد؟
  • سرعت بالا است؟
  • کنترل امپدانس دارد؟
  • آیا تلفات PCB مهم است؟
  • حساسیت به شوک‌ دمایی زیاد است یا کم؟
  • مصرف‌کننده نهایی برد چه محصولاتی هستند؟
  • آیا محیط استفاده خیلی بد است؟
  • قیمت تمام‌شده چقدر مهم است؟
  • آیا سوراخکاری لیزری است؟
  • تیراژ تولید برد چقدر است؟

قیمت همیشه تعیین کننده است. بسته به کاربرد چه ویژگی‌هایی خیلی مهم هستند. و این که برای یک کاربرد خاص هزینه‌ها را به حداقل رساند.

سوالات متداول هنگام سفارش

  • چه زمانی باید مشخصات برد را برای استعلام ارسال کنم؟
  • چه زمانی باید برد را از چندین تامین‌کننده تهیه کنم؟
  • چرا روند ساخت لایه‌های برد بین شرکت‌ها متفاوت است؟

بعضی خریداران می‌گویند که بعضا بردهای مشابه را به یک شرکت سفارش می‌دهیم ولی آنها را هر‌بار متفاوت می‌سازند. سوال پیش می‌آید که آیا این موضوع مهم است؟ باید گفت: بعضی وقت ها بله، بعضی وقت‌ها نه و بعضی وقت‌ها شاید مهم باشد. به هرحال هرقدر از کاربرد برد خود آگاهی داشته‌باشید بهتر می‌توانید در سفارش برد تصمیم‌گیری کنید.

ویژگی‌های دو برد پرکاربرد را بررسی می‌کنیم و بعد چک‌لیستی برای بررسی ویژگی‌های بین دو برد ارائه می‌کنیم.

برد ساده:

فرض کنید این برد شامل یک LED  توان بالا است که چراغ وضعیت یک دستگاه را مشخص می‌کند. این برد داخل دستگاه قرار‌دارد و با پیچ نصب شده‌است. ضخامت برد مشکل خاصی ایجاد نمی‌کند. توان مصرفی و استرس های محیط برای عملکرد برد هم مناسب است. حجم تولید هم پایین است. ابعاد برد و محل دقیق سوراخکاری، گربر ولایه‌های صحیح برد خیلی مهم هستند. ممکن است تولید برد بدون سرب و هالوژن باشد.

برد پیچیده:

برای این کار یک برد بزرگ هواپیما را درنظر بگیرید. این برد باید توسط سازنده‌ای ساخته شود که تمام تاییدیه‌ها را داشته‌باشد. این شرکت باید از موادی استفاده‌کند که برای این کار تایید‌شده باشد. ساخت لایه‌ها به شدت تحت کنترل است. هر تغییری به دقت بررسی می‌گردد و بوسیله اشخاص مربوطه تایید می‌گردد.

بین این دو نوع برد، محدوده وسیعی از تکنولوژی وجود دارد. اگر به درستی تصمیم‌گیری گردد، می‌توانیم از لحاظ تجاری بیشترین بهره را داشته باشیم. این موضوع به سازنده هم کمک می‌کند تا بیشترین بازدهی را داشته‌باشد. در فرآیند تولید کمترین ضایعات را داشته باشیم.

چک لیست:

  • سرعت پایین، متوسط، زیاد یا خیلی زیاد است؟
  • تیراژ تولید کم، متوسط یا زیاد است؟
  • ابعاد برد کوچک یا بزرگ است؟
  • مسیر سیگنال‌های سرعت بالا کوتاه یا بلند است؟
  • تعداد لایه‌ها چقدر است؟
  • لمینت‌ها به ترتیب است؟
  • برد از لحاظ تعداد مسیر و Pad و Via پیچیده است؟ برد HDI است؟
  • سوراخکاری از پشت دارد؟
  • بازار نهایی کجاست: تجاری، صنعتی، اتومبیل یا هوافضا است؟
  • تک سورس است یا از چندین تامین‌کننده تهیه می‌گردد؟
  • سوراخکاری با لیزر است یا معمولی می‌باشد؟
  • نیاز است تا برخی مقررات محیطی یا دیگر استاندارد‌ها را رعایت کند؟

نحوه سفارش :

به عنوان یک طراح و متخصص PCB شما گزینه‌های زیادی برای انتخاب مواد برد و ویژگی‌های آن خواهید داشت. مثلا شما می‌توانید به سازنده اجازه دهید تا با اختیار خودش برد را تولید کند. که باعث می‌شود در زمان تحویل و هزینه انعطاف‌پذیری بیشتری وجود داشته‌باشد.

از طرفی دیگر می‌توانید خودتان مواد هر لایه را مشخص کنید تا دقیقا به طرح مطلوب خودتان برسید. که البته این موضوع بر روی قیمت و زمان تحویل تاثیرگذار است. برخی شرکت‌ها هم فقط روی لایه‌های سرعت بالا حساس هستند. و بقیه‌ی لایه‌ها را به اختیار سازنده می‌گذارند.

شناخت مواد

شما هر‌چه بیشتر مواد را بشناسید، بهتر می‌توانید با آنها کار کنید. طراحان در گذشته به ندرت خودشان را درگیر نوع موادی مثل شیشه (Glass) یا محتویات رزین می‌کردند. اما حالا بررسی می‌کنیم که این مواد چگونه تغییر می‌کنند.

شکل زیر یک بافت معمولی از شیشه و اپوکسی در ساخت برد را نشان می‌دهد.

فایبرگلاس استاندارد

شاید شنیده‌باشید که نوع بافت فیبر، طراحان سرعت بالا را به دردسر می‌اندازد.علت این، تفاوت‌های زیاد در ویژگی‌های الکتریکی رزین اپوکسی و پوشش شیشه می‌باشد. حالا اهمیت جنس برد مدار چاپی را بررسی می‌کنیم.

نکته مهم:‌ 

ساخت برد فایبرگلاس، دقت سوراخکاری لیزری را محدود می‌کند. در این بردها که در شکل بالا ملاحظه می‌کنید، پنجره‌هایی با فضای خالی بین تار و پود وجود دارد. به همین علت قسمت‌های مختلف سوراخکاری متفاوتی خواهند داشت.

با پیشرفت تکنولوژی، سازنده‌ها نوعی از بردها را با پوشش شیشه یکنواخت ارائه دادند. در این بردها پنجره‌ی بین تار و پود دیگر وجود ندارد. مشکل سوراخکاری حل شده‌است.شکل زیر را مشاهده کنید.

فایبرگلاس یکنواخت

این روش تغییر ساخت علاوه بر حل مشکل سوراخکاری لیزری، فواید دیگری هم دارد.

تاثیر در فرکانس‌های بالا

سیگنال‌های روی برد از روی این تار و پودها عبور می‌کنند. بسته به اینکه زیر مسیر سیگنال فیبر وجود دارد یا شیشه، ثابت دی‌الکتریک تغییر می‌کند. وجود شیشه یکنواخت باعث می‌شود ثابت دی‌الکتریک تغییر نکند. در این حالت تاخیر انتشار ثابت می‌ماند. پس اهمیت جنس برد مدار چاپی به تمامیت سیگنال یا همان signal integrity کمک می‌کند.

سومین فایده این نوع شیشه کنترل ضخامت برد است. اما یک ویژگی‌ای که بردهای قدیمی داشتند این بود که رزین از فاصله بین تار و پودشان عبور می‌کند. دو طرف برد را در بر می‌گرفت و این باعث لمینت بهتر می‌شود. در حالی که ممکن است شیشه‌ی یکنواخت مانع عبور رزین شود.

نتیجه‌گیری

در نتیجه برای ساخت بردهای سرعت بالا، آگاهی از ساختار برد و استفاده از بردهای با شیشه یکنواخت اهمیت پیدا می‌کند. اگر مجبور بودید که از بردهای با ساختار قدیمی در فرکانس‌های بالا استفاده کنید روش‌هایی را برای بهبود عملکرد برد به شما ارائه خواهیم‌داد.

نظر شما ارزشمند است ، حتی اگر کوتاه باشد

کانال

جهت اطلاع از آخرین اخبار و محصولات مارا در تلگرام دنبال کنید

جهت اطلاع از آخرین اخبار و محصولات مارا در اینستاگرام دنبال کنید

65

تعداد محصولات منتشر شده

5

تعداد مطالب و مقاله ها

4

تعداد کاربران عضو شده

0

تعداد نظرات تایید شده