تصور کنید ماهها روی طراحی یک مدار الکترونیکی وقت گذاشتهاید، کدنویسی کردهاید و نمونه اولیه را تست کردهاید. اما لحظهای که برد نهایی را از تولیدکننده تحویل میگیرید و قطعات را مونتاژ میکنید، مدار کار نمیکند! در بسیاری از موارد، مشکل از طراحی شما نیست، بلکه از کیفیت پایین PCB است. اینجاست که اهمیت یک راهنمای خرید برد مدار چاپی دقیق مشخص میشود.
خرید PCB فقط ارسال و پرداخت هزینه نیست؛ بلکه یک فرآیند فنی است که نیاز به شناخت دقیق متریال، استانداردها و تواناییهای تولیدکننده دارد. در این مقاله از وبسایت آرامیس الکترونیک، قصد داریم شما را با مهمترین معیارهای انتخاب یک برد باکیفیت آشنا کنیم تا سرمایه و زمان خود را حفظ کنید.
اولین قدم در راهنمای انتخاب برد مدار چاپی، شناخت نیاز پروژهتان است. هر نوع برد برای کاربرد خاصی طراحی شده است:
- بردهای تک لایه (Single Layer): سادهترین نوع برد که فقط در یک طرف آن مس وجود دارد. مناسب برای مدارهای ساده و ارزانقیمت مثل منابع تغذیه معمولی.
- بردهای دو لایه (Double Layer): هر دو طرف برد دارای مس است و لایهها با سوراخهای متالیزه (Via) به هم وصل میشوند. این مدل پرکاربردترین نوع در صنعت است.
- بردهای چند لایه (Multi-Layer): دارای ۳ لایه مس یا بیشتر هستند. برای مدارهای پیچیده دیجیتال، مادربردها و موبایلها استفاده میشوند تا فضای کمتری اشغال کنند.
- بردهای فلکسیبل (Flexible): بردهای انعطافپذیر که میتوانند خم شوند. برای دستگاههای پزشکی و پوشیدنی عالی هستند.
- بردهای آلومینیومی (Metal Core): دارای هسته فلزی برای دفع حرارت بالا؛ ایدهآل برای صنایع روشنایی و LED.
شناخت دقیق انواع برد مدار چاپی به شما کمک میکند تا هزینههای اضافی برای تکنولوژیهایی که نیاز ندارید، پرداخت نکنید.
مواد سازنده PCB و نقش آنها در کیفیت
یکی از نکات خرید PCB که کمتر به آن توجه میشود، جنس مواد اولیه است. کیفیت زیرلایه (Substrate) مستقیماً روی طول عمر دستگاه شما تاثیر دارد.
- FR-4: استانداردترین ماده برای اکثر بردها. جنس آن از فایبرگلاس اپوکسی است و مقاومت حرارتی و مکانیکی خوبی دارد.
- CEM-1 / CEM-3: ارزانتر از FR-4 هستند و معمولاً برای بردهای تک لایه خانگی استفاده میشوند.
- راجرز (Rogers): برای مدارهای فرکانس بالا (RF) استفاده میشود و قیمت بالایی دارد.
هنگام ثبت سفارش pcb خرید خود، حتماً از تولیدکننده بپرسید که از چه برند و متریالی استفاده میکند.
استانداردهای طلایی که باید هنگام خرید به آنها دقت کرد!
یک برد مدار چاپی خوب باید استانداردهای بینالمللی را پاس کرده باشد. مهمترین آنها عبارتند از:
- استاندارد IPC: این استاندارد انجمن صنایع الکترونیک است. اکثر بردهای تجاری باید حداقل استاندارد IPC-Class 2 را داشته باشند. (کلاس ۳ برای صنایع نظامی و پزشکی است).
- تست الکتریکال (E-Test): مطمئن شوید که تولیدکننده ۱۰۰٪ بردها را تست الکتریکی میکند تا از قطعی مدار (Open) یا اتصالی (Short) جلوگیری شود.
- استاندارد UL: برای ایمنی در برابر آتشسوزی بسیار مهم است.
ویژگیهایی که یک برد مدار چاپی خوب باید داشته باشد!
چگونه بفهمیم بردی که خریدهایم کیفیت دارد؟ به این جزئیات دقت کنید:
- چاپ سلدرماسک (Solder Mask) یکدست: رنگ برد باید یکنواخت باشد و روی پدها (محل لحیمکاری) را نپوشانده باشد.
- چاپ راهنما (Silkscreen) خوانا: نوشتهها نباید تار باشند یا روی پدها چاپ شده باشند.
- مرکزیت سوراخها: سوراخها باید دقیقاً در مرکز پدها باشند. انحراف زیاد باعث خرابی در مونتاژ میشود.
- صاف بودن سطح (Flatness): برد نباید تابخوردگی داشته باشد، وگرنه در دستگاههای مونتاژ اتوماتیک گیر میکند.
راهنمای خرید برد مدار چاپی قبل از ثبت سفارش از تولیدکنندگان
پارامتر سفارش | استاندارد رایج (ارزانتر) | استاندارد حرفهای (گرانتر) | چه زمانی حرفهای را انتخاب کنیم؟ |
جنس فیبر (Material) | FR-4 Standard | FR-4 High TG / Rogers | وقتی برد در دمای بالا کار میکند یا فرکانس رادیویی است. |
تعداد لایه | ۱ یا ۲ لایه | ۴ لایه به بالا | وقتی مدار پیچیده است یا سایز برد باید خیلی کوچک باشد. |
پوشش نهایی (Finish) | HASL (قلع و سرب) | ENIG (روکش طلا) | وقتی قطعات ریز SMD دارید یا دوام طولانیمدت میخواهید. |
ضخامت مس | ۱ اونس (35µm) | ۲ اونس یا بیشتر | وقتی جریان برق زیادی (آمپر بالا) از مدار عبور میکند. |
رنگ سولدرماسک | سبز | مشکی / سفید / آبی | برای زیبایی ظاهری یا دفع حرارت بهتر (در بردهای LED). |
حداقل ترک و فاصله | 0.2mm (8mil) | 0.1mm (4mil) | وقتی تراکم قطعات روی برد بسیار زیاد است. |
نوع تست نهایی | تست چشمی | تست الکتریکال (Flying Probe) | همیشه! (توصیه اکید برای جلوگیری از خرابی). |
برای اینکه فرآیند سفارش بدون دردسر طی شود، این چکلیست را قبل از ارسال فایل مرور کنید:
- فرمت فایل: اکثر تولیدکنندگان فایل Gerber را ترجیح میدهند. ارسال فایل PCB پروژه (مثل فایل Altium) ممکن است باعث بهمریختگی ورژنها شود.
- ضخامت مس: استاندارد معمولاً ۱ اونس (35 میکرون) است. اگر جریان زیادی از مدار عبور میکند، باید ضخامت ۲ یا ۳ اونس سفارش دهید.
- رنگ برد: رنگ سبز استانداردترین و ارزانترین گزینه است. رنگهای مشکی یا سفید ممکن است هزینه و زمان تولید را افزایش دهند.
- مینیممها: حداقل پهنای ترک (Track Width) و حداقل سایز سوراخ (Min Hole Size) را با توانایی تولیدکننده چک کنید.
اشتباهات رایج هنگام خرید PCB و راههای جلوگیری از آن
تجربه ما در آرامیس الکترونیک، مشتریان معمولاً این اشتباهات را مرتکب میشوند:
عدم رعایت Clearance (فاصله ایمنی): اگر قطعات یا ترکها خیلی به هم نزدیک باشند، احتمال اتصالی در تولید بالا میرود.
نادیده گرفتن پنلبندی (Panelization): اگر قصد تولید انبوه دارید، سفارش بردها بهصورت تکی (Single) هزینه مونتاژ شما را چند برابر میکند. حتماً درخواست شیتبندی دهید.
فراموش کردن لایه راهنما: گاهی طراح یادش میرود پلاریته خازنها یا جهت دیودها را روی سیلکاسکرین مشخص کند که باعث فاجعه در مونتاژ میشود.
چگونه بهترین تامینکننده PCB را انتخاب کنیم؟
بازار پر از واسطههاست. انتخاب تامینکننده درست، مرز بین سود و ضرر شماست. به این فاکتورها دقت کنید:
مشاوره فنی: آیا قبل از تولید فایل شما را چک میکنند یا کورکورانه تولید میکنند؟
زمان تحویل (Lead Time): خوشقولی در خط تولید حیاتی است.
تنوع خدمات: آیا فقط PCB خالی میفروشند یا قطعات و شابلون را هم تامین میکنند؟ (خرید یکجا هزینههای حملونقل و هماهنگی را کاهش میدهد).
مشاهده و خرید محصولات PCB
سخن پایانی
در دنیای الکترونیک، کیفیت نهایی محصول شما به کیفیت ضعیفترین حلقه زنجیر تولید بستگی دارد و آن حلقه معمولاً برد مدار چاپی است. با رعایت نکات این راهنمای خرید برد مدار چاپی، میتوانید از ضررهای هنگفت جلوگیری کنید و محصولی در سطح جهانی تولید نمایید. دقت در انتخاب متریال، بررسی استانداردها و کار با یک تامینکننده معتبر، رمز موفقیت پروژه شماست.
حالا که با تمام ریزهکاریهای فنی و نکات حیاتی در خرید برد مدار چاپی آشنا شدید، نوبت به مهمترین تصمیم میرسد: انتخاب تامینکنندهای که هم کیفیت را تضمین کند و هم هوای بودجه شما را داشته باشد.
در آرامیس الکترونیک، ما دقیقاً روی همین دغدغه دست گذاشتهایم. ما فقط فروشنده نیستیم؛ بلکه به عنوان واردکننده مستقیم، زنجیره تامین شما را کامل میکنیم. این یعنی شما میتوانید همزمان با ثبت سفارش انواع برد مدار چاپی (تک لایه تا چند لایه)، لیست قطعات الکترونیکی خود مثل آیسی (IC) و الایدی (LED) و حتی ملزومات حساسی مثل خمیر قلع و سولدرماسک را نیز از ما تهیه کنید.
سوالات متداول
1. قیمت PCB بر چه اساسی محاسبه میشود؟
قیمت برد مدار چاپی به عواملی مثل ابعاد برد، تعداد لایهها، ضخامت مس، نوع پوشش نهایی (طلا یا قلع)، تیراژ سفارش و زمان تحویل بستگی دارد.
۲. آیا ارسال فایل PCB با فرمت آلتیوم یا پروتل کافی است؟
بهتر است همیشه فایل خروجی Gerber بگیرید. فایلهای نرمافزاری ممکن است به دلیل تفاوت ورژن در سیستم تولیدکننده، دچار بهمریختگی شوند، اما گربر ثابت است.
3. تاثیر ضخامت مس (1oz vs 2oz) چیست؟
ضخامت مس بالاتر (مثل ۲ اونس) باعث میشود برد بتواند جریان الکتریکی بیشتری را بدون گرم شدن عبور دهد. این مورد برای بردهای پاور و منبع تغذیه حیاتی است.