در چاپ برد مدار چاپی از یک لایه ورقه ی  اصلی و مسیرهای هادی ارتباط دهنده المان ها استفاده می شود،  که ورقه به منظور نگهداری فیزیکی المان ها مورد استفاده قرار میگیرد.

ساختار یک برد دو لایه در شکل زیر به تصویر کشیده شده است.

همانگونه که در شکل مشاهده می شود دو طرف لایه از ورقه های مسی پوشیده شده است که توسط روش آبکاری یا توسط چسب طی مراحل چاپ برد به لایه‌های اصلی متصل می‌شود.

به منظور ایجاد اتصالات لازم به روی برد به طور معمول از روشهای شیمیایی استفاده میشود ، به طور که  ابتدا سطح برد با مواد حساس به نور پوشانده می شود سپس فیلم های اتصالات مدار با استفاده از اطلاعات فایل gerber تهیه می شود که به هنگام تابش نور با طول موج مشخص به عنوان فیلتر عمل می کند و باعث می شود بخش هایی از مس برد که توسط فیلتر پوشانده نشده و در معرض تابش نور است حل شوند به این ترتیب مسیر های اتصال دهنده المان ها به روی برد ایجاد می شود.

برد های چند لایه از ترکیب چند برد یک لایه یا دو لایه که هر یک هسته نامیده می‌شوند به وجود می‌آید و جهت اتصال آنها از چسب های تقویت شده (Perpreg) تحت اعمال فشار و حرارت استفاده می‌شود که شمایی از آن در قالب شکل زیر به تصویر کشیده شده است

باید توجه داشت که برد های چند لایه با دو روش کلی قابل ساخت هستند.

در روش اول از سه هسته که سطح بالا و پایین آنها توسط مس پوشیده شده است جهت چاپ برد چند لایه استفاده می شود که پس از طی مراحل لازم و پیاده سازی نقشه لایه ها روی آنها با استفاده از چسب به یکدیگر متصل می شود.

اما روش دوم چاپ برد چند لایه با استفاده از دو هسته قابل پیاده سازی است که از دو سطح مسی جهت ایجاد لایه های خارجی برد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

با توجه به آنکه قیمت هسته از چسب بیشتر  است  هزینه چاپ برد و ساخت آن به روش اول بیشتر خواهد شد

یکی از مهمترین مواردی که در چینش لایه ها در طراحی و چاپ برد چند لایه لازم است مورد توجه قرار گیرد تقارن مقدار مس نسبت به مرکز برد است به عنوان مثال برد ۴ لایه و چینش لایه‌های زیر را در نظر بگیرید

لایه اول : سیگنال

لایه دوم : سیگنال

لایه سوم : صفحه زمین

لایه چهارم : صفحه تغذیه

با توجه به آن که مقدار مس در لایه های سوم و چهارم از لایه های اول و دوم بیشتر است، حرارت دیدن بر در طی مراحل تولید و مونتاژ به خم شدن آن منتهی خواهد شد.

که به منظور حل این مشکل و ایجاد تعادل در مقدار مس می توان یکی از دو روش زیر را برگزید.

تغییر چینش لایه ها به صورت: سیگنال ، صفحه زمین ، صفحه تغذیه ، سیگنال

استفاده از Polygon در لایه سیگنال به منظور یکسان سازی مقدار مس در لایه ها

مرحله بعدی چاپ برد سوراخکاری برد توسط ماشین سی ان سی و لیزر انجام می‌شود که این کار می‌تواند با قرار گرفتن چند برد به روی یکدیگر به صورت همزمان صورت پذیرد ، که از دلایل کاهش قیمت چاپ برد با تعداد بالا برشمرده می شود.

به طور کلی ایجاد سوراخ‌های به قطر کمتر از 0.3mm  در چاپ بدر بسیار دشوار بوده و لازم است روش گران قیمت سوراخکاری با لیزر استفاده شود.

در مرحله بعد چاپ برد به منظور اتصال مسیر ها در لایه های مختلف با استفاده از روشهای شیمیایی سطح داخلی این سوراخ ها توسط لایه ای از پوشیده می شود.

در مرحله بعد ماسک قلع به روی برد قرار می‌گیرد که نام دیگر آن چاپ سبز است . این پوشش کلیه سطح برد به جز نواحی لازم جهت مونتاژ المان ها را در بر می‌گیرد.

از مزایای استفاده از Solder Mask  در چاپ برد:

با ایجاد یک پوشش عایق احتمال بروز اتصال کوتاه بین مسیر ها و المان ها در طی پروسه مونتاژ را کاهش می دهد.

با جذب کمتر قلع در طی مراحل مونتاژ به کاهش وزن بر و هزینه مونتاژ کمک می کند.

تاثیر اثرات محیطی از قبیل رطوبت ، گرد و غبار و اکسید شدن را تا حد زیادی کاهش می دهد.

تمیز کردن برد پس از مونتاژ راحت تر صورت می پذیرد.

در مرحله بعد مارکاژ المان ها و سایر اطلاعاتی از قبیل تاریخ تولید و کارخانه سازنده به روی برد هک می‌شود.

پس از تست الکتریکی برد و برش آن در ابعاد مورد نظر مراحل تولید و چاپ برد به اتمام می‌رسد.

می توان سطوح قرارگیری المان ها را با لایه ای از طلا به ضخامت ۲ میکرومتر پوشاند که این عمل Gold plating نامیده می شود و مزیت آن افزایش مقاومت در مقابل خوردگی لحیم کاری بهتر و عیب یابی آسان تر به دلیل رنگ فلز طلا است.

در رابطه با پوشش های نهایی بردهای مدار  چاپی (pcb surface finish)  در مقاله بعد بیشتر آشنا خواهید شد

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دوازده + نوزده =