همه چیز درباره انواع برد الکترونیکی

برد الکتریکی چیست؟ امروزه شاهد دستگاه ها و لوازم برقی پیشرفته در بازار هستیم. برد الکترونیکی در لوازم برقی نقش مغز متفکر دستگاه را دارد و تمامی دستورات توسط این قطعه صادر می شود. برد های الکترونیکی انواع مختلفی مانند برد کولر گازی، برد مایکروفر و غیره دارند و هر کدام وظیفه خاص خود را انجام می دهند. در صورتی که برد الکتریکی بسوزد، عملکرد آن دستگاه مختل می شود و حتی احتمال دارد دستگاه به طور کامل از کار بیفتد. در این مقاله قصد داریم تا شما را با انواع برد های الکترونیکی و وظایف آنها آشنا کنیم.

 الکترونیکی چیست؟

برد الکترونیکی یا Printed circuit board یا electronic board/circuit قطعه ای الکترونیکی است که بر روی آن مجموعه ای از قطعات الکتریکی از قبیل خازن، مقاومت، ترانزیستور، آی سی و . . . قرار گرفته است . این قطعات با اتصالات ظریفی به یکدیگر متصل شده اند.

بردهای الکترونیکی کاربردهای بسیاری داشته و می توان گفت در تمامی لوازم برقی و الکترونیکی کوچک و بزرگ از جمله یخچال، آسانسور، اتو، اینورتر، کولر گازی و . . . از برد استفاده می شود.

نگاهی به انواع برد الکترونیکی

بردهای الکترونیکی بر اساس ویژگی ها و قابلیت هایی که دارند به انواع گوناگونی تقسیم می شوند، در ادامه با برخی از مهم ترین انواع برد الکترونیکی آشنا می شویم.

۱- برد مدار چاپی (Printed Circuit Board)

برد PCB یا مدار چاپی را می توان از متداول ترین انواع برد الکترونیکی برشمرد.

فیبرهای مدار چاپی در بسیاری از تجهیزات الکترونیکی، از ارکان پایه ای و اصلی محسوب می شوند. سهولت در استفاده و انعطاف پذیری در طراحی، بردهای pcb را به گزینه ای مناسب در حوزه های مختلف تبدیل نموده است.

این نوع از بردهای الکترونیکی به علت کارایی راحت و ساده در ساختار بسیاری از دستگاه های الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند. ترک های مسی طراحی شده بر روی برد نوع PCB، امکان اتصال و مونتاژ قطعات بر روی آن را فراهم می آورد.

۲- برد Bread Board

از دیگر انواع برد الکترونیکی می توان به برد بورد، اشاره نمود.

این نوع از بردها در دسته ساده ترین بردهای مدار قرار می گیرند. به منظور نمونه سازی اولیه مدارها، Bread board از بهترین گزینه ها محسوب می شود.

این مدل از بردهای الکترونیکی غالبا توسط افراد تازه کار، دانشجویان و علاقمندان به لوازم الکترونیکی مورد استفاده واقع می شوند.

عدم نیاز به لحیم کاری قطعات در هنگام کار، از نقاط عطف برد بورد تلقی می گردد. یک بلوک پلاستیکی دارای سوراخ با گیره های فنری فلزی، ساختار اصلی برد بورد را تشکیل می دهد. گیره های فنری غالبا از جنس برنز یا نقره نیکل می باشند. نقاط اتصالی مدار توسط گیره های فنری تشکیل شده که این امر موجب نگهداری پایه قطعات الکترونیکی می شود.

۳- برد وایر رپ (Wire Wraps)

وایر رپ ها یا سیم پیچ ها به عنوان نمونه ای دیگر از بردهای الکترونیکی، به صورت یک بورد بوده که سوکت هایی بر روی آن تعبیه شده است. این نوع از بردها برای مصارف پیچیده بسیار کاربرد دارند.

همچنین، قرار نگرفتن تحت تاثیر ارتعاش و عدم وجود عناصر لحیم کاری، از ویژگی های برجسته بردهای وایر رپ به شمار می رود. عمده ترین موارد کاربرد برد وایر رپ به ابر رایانه ها و مدارهای مایکروویو اختصاص پیدا می کند.

۴- برد مدار چاپی سوراخ دار (Strip Board)

Electronic Board مدل سوراخ دار، از دیگر گزینه ها برای ساخت برد مدار پروژه های الکترونیکی محسوب می‌شود.

برای مونتاژ قطعات بر روی این نوع از بردهای الکترونیکی نیاز به انجام لحیم کاری می باشد. فیبرهای سوراخ دار برای طراحی و ساخت مدارهای کوچک از بهترین گزینه ها به شمار می روند.

انواع برد الکترونیکی از لحاظ تعداد لایه

بردهای الکترونیکی از لحاظ تعداد لایه نیز به چند دسته تقسیم می شوند.

۱. برد الکترونیکی تک لایه

برد الکترونیکی تک لایه از جمله PCB های مقرون به صرفه و ساده محسوب می شود.

ساختار این نوع مدار چاپی از یک لایه مسی ساخته شده است. تمامی قطعات و اجزا در این نوع از فیبرها در یک طرف برد نصب می شوند.

برای طراحی و تولید تجهیزات الکترونیکی ساده از این نوع برد استفاده می گردد. همچنین، متریال استفاده شده در ساختار برد یک رو بسته به نوع کاربرد از جنس فایبرگلاس و آلومینیوم می باشد.

۲. برد PCB دو لایه (Double-sided PCB)

برد دورو یکی دیگر از انواع برد الکترونیکی بوده که در دو طرف برد، 2 لایه مسی و یک لایه فیبر قرار گرفته است.

اتصال لایه های مسی در این نوع بردها از طریق سوراخ های تعبیه شده در آن صورت می گیرد. برخورداری از دو لایه مسی، امکان استفاده از فیبر چاپی دو لایه را در بسیاری از لوازم الکترونیکی پیشرفته فراهم آورده است. علاوه بر این، بردهای الکترونیکی دورو، از فضای بیشتری برای مونتاژ قطعات برخوردار می باشند.

۳. برد الکترونیکی چند لایه (Multilayer)

برد PCB چند لایه از چند لایه مختلف رسانا تشکیل گردیده است

. اتصال این لایه ها به یکدیگر توسط سوراخ های موجود بر روی برد انجام می شود. بردهای الکترونیکی چند لایه از گزینه های عالی برای طراحی پیچیده در کمترین ابعاد به شمار می روند.

در ضمن، بردهای چند لایه به نسبت سایر بردهای الکترونیکی، از قیمت بالاتری برخوردار هستند. قابلیت کوچک نمودن ابعاد برد و اشغال فضای بسیار کم را می توان از دیگر مشخصات برد الکترونیکی Multilayer قلمداد نمود.

انواع بردهای الکترونیکی از لحاظ جنس و مدل فیبر

بردهای الکترونیکی بر اساس جنس فیبر نیز به چند دسته تقسیم می شوند.

۱) برد الکترونیکی سخت (Rigid PCB)

نمونه ای دیگر از انواع برد الکترونیکی به بردهای سخت اختصاص پیدا می کند.

بردهای الکترونیکی سخت از لحاظ جنس و لایه با یکدیگر متفاوت می باشند. همچنین، این نوع از بردها به علت غیر قابل انعطاف بودن، از استحکام و دوام بسیار بالایی بهره می برند. این ویژگی موجب استفاده گسترده از بردهای سخت در تجهیزات دارای ارتعاش بالا شده است.

ضمنا، برد الکترونیکی Rigid، از جنس های مختلفی مانند آلومینیوم، نیم فایبر و فایبرگلاس ساخته می شود.

۲) PCB سخت/انعطاف پذیر (Rigid-Flex PCB)

فیبر مدار چاپی سخت/انعطاف پذیر به صورت چند لایه به یکدیگر اتصال پیدا می کند.

در واقع، برد سخت/منعطف، ترکیبی از دو مدل برد الکترونیکی سخت و انعطاف پذیر می باشد. عدم اشغال فضای اضافی، این نوع از بردهای الکترونیکی را به یک گزینه کاربردی در ساخت وسایل و تجهیزات نظامی تبدیل نموده است.

اتصالات برد سخت و منعطف علاوه بر محکم بودن، بسیار قابل اطمینان است.

۳) برد الکترونیکی انعطاف پذیر (Flex PCB)

بردهای فلکسیبل از ترکیب سیم های مدور و فایبرگلاس تشکیل می گردند. این امر موجب انعطاف پذیری و حالت پذیری این نوع از بردهای الکترونیکی می شود.

از نقطه نظر اقتصادی، بردهای منعطف، در ردیف بردهای الکترونیکی گران قیمت طبقه بندی می شوند. برخورداری از خاصیت انعطاف پذیری، امکان استفاده از بردهای فلکسیبل را در ارتفاع های مختلف و محیط های کوچک و محدود فراهم ساخته است.

۴) برد الکترونیکی آلومینیومی

برد آلومینیومی از دیگر انواع برد الکترونیکی بوده که در ساختار خود دارای یک لایه آلومینیوم می باشد. به منظور جلوگیری از اتصالی در میان لایه های این نوع برد، یک لایه عایق میان آنها تعبیه شده است.

عمده ترین موارد کاربرد بردهای الکترونیکی آلومینیومی در صنعت روشنایی صورت می گیرد. لایه آلومینیومی این نوع برد همانند یک هیت سینک بر روی آن عمل می نماید. این امر برای دفع حرارت ایجاد شده از چیپ های روی برد، بسیار تاثیرگذار است.

غیر سمی بودن، سازگاری با محیط زیست، قابلیت بازیافت و طول عمر و دوام بالا، از دیگر ویژگی های برد الکترونیکی آلومینیومی قلمداد می گردد.

انواع قطعات برد الکترونیکی 

همانطور که در ابتدای متن اشاره شد بر روی برد الکترونیکی قطعات گوناگونی سوار شده اند.

باتری یکی از مهم ترین این قطعات بوده که از وظایف آن فراهم نمودن ولتاژ است. مقاومت یکی از دیگر قطعات مهم روی برد الکترونیکی است که جریان الکتریکی را کنترل و مدیریت می کند.

ترانزیستور قطعه دیگری است که وظیفه تقویت کردن بار الکتریکی را بر عهده دارد. خازن قطعه مهم دیگری است که وظیفه دارد بار الکتریکی را در خود جای دهد.

سوئیچ ها قطعه دیگری هستند که وظیفه دارد عبور جریان در برد را باز یا مسدود نمایند. ال ای دی ها نیز نوعی دیود نوری بوده که جریان را از خود عبور داده و روشن می شوند.

دیود قطعه دیگری است که وظیفه دارد جریان الکتریکی را از یک جهت به جهت دیگر بفرستید یا آن را مسدود کند.