در دنیای امروز که همه‌ی ما روزانه با لوازم الکترونیکی بسیاری سر و کار داریم، برد‌های الکترونیکی اهمیت ویژه‌ای پیدا کرده‌اند. برد‌های الکترونیکی نقش اصلی را در لوازم الکترونیکی ایفا می‌کنند و باعث می‌شوند تا محصول الکترونیکی عملکرد مورد انتظار را داشته باشد. برای علاقه‌مندان به صنعت الکترونیک و لوازم الکترونیکی شناخت برد‌ها و روند تولید برد الکترونیکی یکی از الزامات به حساب می‌آید. در ادامه‌ی این مقاله روند تولید برد الکترونیکی را توضیح می‌دهیم و می‌فهمیم این برد‌ها چگونه و با طی کردن چه مراحلی تولید می‌شوند.
برد الکترونیکی چیست؟
برد‌های الکترونیکی نقش پردازش‌گر و مغز را در محصولات الکترونیکی مختلف ایفا می‌کنند. برد‌های الکترونیکی با کنترل و پردازش‌هایی که روی جریان الکتریکی و داده‌ها انجام می‌دهند باعث عملکرد محصولات الکترونیکی می‌شوند به همین علت به آن‌ها مغز محصول الکترونیکی می‌گوییم. برد‌های الکترونیکی از ۲ بخش تشکیل شده‌اند؛ یکی از بخش‌های برد الکترونیکی برد مدار چاپی است و دیگری قطعات الکترونیکی. برای شناخت روند تولید برد الکترونیکی بهتر است درباره‌ی هرکدام از این بخش‌های برد الکترونیکی اطلاعاتی داشته باشیم.
برد مدار چاپی یکی از بخش‌های اصلی برد الکترونیکی است و در دنیای الکترونیک به آن PCB می‌گویند. برد مدار چاپی ۲ وظیفه‌ی اصلی دارد که یکی از آن‌ها نگه‌داشتن قطعات الکترونیکی و دیگری برقراری ارتباط الکتریکی بین قطعات الکترونیکی است. برد مدار چاپی در لایه‌ی میانی خود سیم کشی‌های مسی‌ای دارد که باعث انتقال جریان الکتریکی بین قطعات الکترونیکی مختلف می‌شود. نوع ارتباط بین قطعات و اولویت انتقال جریان در برد الکترونیکی بر‌عهده‌ی این سیم کشی‌های مسی است.
قطعات الکترونیکی وظیفه‌ی انجام پردازش و اعمال تغییرات روی جریان الکتریکی را دارند. قطعات الکترونیکی دارای انواع مختلفی هستند که هرکدام در برد الکترونیکی وظیفه‌ی خاصی را برعهده دارند. این قطعات با انجام تغییراتی که روی جریان الکتریکی انجام می‌دهند باعث می‌شوند محصول الکترونیکی عملکرد مورد انتظار را داشته باشد.
مراحل تولید برد الکترونیکی
تولید برد الکترونیکی شامل مراحلی است که باید این مراحل به ترتیب و با دقت طی شوند تا برد عملکرد مناسبی داشته باشد. به صورت کلی مرحله‌ی اول تولید برد الکترونیکی زمانی آغاز می‌شود که ایده‌ی ساخت محصولی را در سر داریم. این به این معناست که باید بدانیم محصول مورد نظر می‌خواهد چه وظایفی را انجام دهد و پس از آن مراحل عملی تولید برد الکترونیکی را آغاز کنیم. در ادامه با مراحل تولید برد الکترونیکی به ترتیب آشنا می‌شویم.
اولین مرحله‌ی تولید برد الکترونیکی؛ طراحی برد
برای تولید برد الکترونیکی اولین مرحله‌ای که باید انجام شود طراحی برد الکترونیکی است. طراحی برد الکترونیکی توسط متخصصان طراحی برد انجام می‌شود و برای انجام آن باید تمامی کارآیی و ویژگی‌های محصول الکترونیکی را به اطلاع طراحی برد برسانید. طراح با اطلاعاتی که از شما می‌گیرد و با توجه به قوانین الکترونیک اقدام به طراحی برد الکترونیکی می‌کند. طراحی برد به این صورت انجام می‌شود که ابتدا باید شماتیک برد طراحی شود و پس از آن برد مدار چاپی و محل قرار گیری قطعات و نوع قطعات مشخص شود. طراحی برد الکترونیکی معمولا در نرم افزار‌های تخصصی طراحی برد انجام می‌شود و باید برای طراحی برد استاندارد‌های بین المللی را نیز در نظر گرفت.
تولید برد مدار چاپی و تامین قطعات الکترونیکی مورد نیاز
مرحله‌ی دوم تولید برد الکترونیکی تولید برد مدار چاپی است. تولید برد مدار چاپی با توجه به طراحی برد الکترونیکی انجام می‌شود و طراح باید ویژگی‌های PCB اعم از جنس، ضخامت و… را برای تولید کننده مشخص کند. فرآیند تولید برد مدار چاپی نیازمند تکنولوژی‌های بسیار به روز و پیشرفته است همچنین تجربه و تخصص زیادی نیاز دارد. خوشبختانه با توجه به پیشرفت صنعت الکترونیک در ایران امکان تولید برد‌های مدار چاپی در کشور فرآهم است.
همزمان با تولید برد مدار چاپی به سراغ تامین قطعات الکترونیکی مورد نیاز برای تولید برد الکترونیکی می‌رویم. این مرحله شاید ساده به نظر برسد اما نیاز به افراد یا شرکت‌هایی دارد که به صورت تخصصی پروسه‌ی تامین قطعات الکترونیکی را انجام می‌دهند. دلیل اهمیت این مرحله این است که کیفیت قطعات و مشخصات آن‌ها رابطه‌ی مستقیمی با عملکرد و طول عمر محصول مورد نظر دارد و باید برای تولید برد الکترونیکی به این مرحله توجه ویژه‌ای داشت.
مهم‌ترین مرحله‌ی تولید برد الکترونیکی؛ مونتاژ برد الکترونیکی
بعد از ساخت PCB و تامین قطعات به سراغ سومین و مهم‌ترین مرحله‌ی تولید برد الکترونیکی یعنی مونتاژ برد الکترونیکی می‌رویم. مونتاژ برد الکترونیکی به معنی اتصال قطعات الکترونیکی به برد مدار چاپی است. مونتاژ قطعات باید مطابق با طراحی برد الکترونیکی باشد. این مرحله از آنجایی حائز اهمیت است که انجام آن حساسیت‌های زیادی دارد. بسیاری از مشکلات برد‌های تولید شده مثل عدم کارکرد و طول عمر پایین برد الکترونیکی به علت عدم توجه به این مرحله اتفاق می‌افتد.
مونتاژ برد الکترونیکی به ۲ بخش اصلی مونتاژ برد DIP و مونتاژ برد SMD تقسیم بندی می‌شود که در ادامه هر کدام از این روش‌های مونتاژ را توضیح می‌دهیم.
مونتاژ برد DIP
مونتاژ برد به روش DIP یکی از رایج‌ترین و قدیمی‌ترین روش‌های مونتاژ برد است. در این روش از قطعات الکترونیکی با پایه‌های بلند استفاده می‌شود و پایه‌ی این قطعات از حفره‌های برد عبور داده می‌شوند و در پشت برد به PCB لحیم می‌شوند. در مونتاژ برد DIP به صورت اتوماتیک، جایگذاری قطعات الکترونیکی و عبور پایه‌ی قطعات از برد به وسیله‌ی دستگاه‌های بروز انجام می‌شود. لحیم کاری پایه‌ی قطعات الکترونیکی در مونتاژ اتوماتیک برد DIP به وسیله‌ی تکنولوژی لحیم کاری موجی انجام می‌شود. در مونتاژ دستی برد DIP لحیم کاری به وسیله‌ی هویه یا وان قلع انجام می‌شود.
مونتاژ برد SMD
یکی دیگر از روش‌های مونتاژ برد الکترونیکی، مونتاژ برد SMD است. مونتاژ برد SMD روشی جدید‌تر از مونتاژ DIP است و معمولا برد الکترونیکی گوشی‌های تلفن همراه و رایانه‌ها را با این روش مونتاژ می‌کنند. مونتاژ برد SMD به به معنی مونتاژ روی سطح است. در این روش مونتاژ، قطعات الکترونیکی معمولا بدون پایه هستند یا اینکه پایه‌های بسیار کوتاهی دارند و روی سطح برد نصب می‌شوند. برای اتصال قطعات در مونتاژ SMD ابتدا به وسیله‌ی شابلون‌های مخصوصی روی محل قرارگیری قطعات را به خمیر قلع آغشته می‌کنیم. پس از آن به دستگاهی به نام pick and place اقدام به جایگذاری قطعات الکترونیکی مطابق با فایل طراحی شده‌ی برد می‌کند.
با جایگذاری شدن قطعات الکترونیکی وقت آن می‌رسد که بخواهیم قطعات را به برد لحیم کنیم. برای لحیم کاری برد SMD در این مرحله باید به برد گرما بدهیم تا خمیر قلع زیر قطعات ذوب شوند و اتصال قطعات با برد مدار چاپی را برقرار کنند. این کار به وسیله‌ی دستگاه دیگری به نام oven flow انجام می‌شود این دستگاه به برد‌های SMD گرما می‌دهد تا جایی که خمیر قلع ذوب شود و باعث اتصال قطعات شود.
تولید برد الکترونیکی فرآیندی حساس و مهم
در روند ساخت یک محصول الکترونیکی، تولید برد الکترونیکی یکی از مهم‌ترین مراحل است. شما با انجام دقیق تمامی مراحل تولید برد الکترونیکی می‌توانید از کارکرد و طول عمر برد خود مطمئن شوید. اگر به روند تولید برد الکترونیکی خود اهمیتی ندهید و مراحل گفته شده را با دقت انجام ندهید ممکن است هزینه‌ی تولید محصول الکترونیکی شما افزایش چشمگیری داشته باشد. در این بین شرکت‌هایی هستند که با توجه به سابقه‌ی خود در حوزه‌ی الکترونیک می‌توانند تمامی مراحل را با رعایت دقیق استاندارد‌ها انجام دهند تا شما دغدغه‌ی تولید برد الکترونیکی را نداشته باشید یکی از این شرکت‌ها شرکت آوند الکترونیک است.
