قطعات بردهای الکترونیکی – معرفی اجزای بردهای الکترونیکی

قطعات بردهای الکترونیکی (PCB) یا مدار چاپی در دنیای الکترونیک بسیار کاربرد دارند و تقریبا در همه جا هستند. به طوری که می توانید آن را در دستگاه هایی که هر روز استفاده می کنید، پیدا کنید. با این حال، اغلب افراد از این بردهای الکترونیکی بدون آگاهی و یا دانش فناوری استفاده می کنند. در این مقاله، اصول طراحی بردهای الکترونیکی، اجزای سازنده آنها را به شما معرفی می کنیم و توضیح می دهیم که چگونه بردهای الکترونیکی می توانند کارکرد بهتری داشته باشند.

برد الکترونیکی در ساده ترین شکل خود، یک برد پلاستیکی تقویت شده با شیشه است. یکسری خطوط از جنس مس بر روی برد وجود دارد که به یکدیگر متصل هستند. این خطوط مسی اجازه می دهند تا بار الکتریکی در برد جریان یابد و جریان الکتریکی را به اجزای مختلفی که به صورت سیستماتیک و منظم در برد قرار دارند، می رساند. این خطوط مسی به جای سیم ها عمل می کنند و نیروی الکتریکی را به مقصد درست هدایت می کنند.

ساده ترین برد ها، قطعات بردهای الکترونیکی یک طرفه (با یک لایه مس) هستند. با این حال، مسیرهای ارتباطی و خطوط مسی نیز می توانند در هر دو طرف برد نصب شوند و قطعات بردهای الکترونیکی دو طرفه ساخته شود. بردهای دو طرفه پیچیده تر هستند زیرا چند لایه دیگر به طرح اولیه آنها اضافه می شوند.

این لایه های جدید نیز دارای مسیرها و خطوط مسی مخصوص به خود هستند. خطوط مسی نمی توانند بدون جابجایی شارژ الکتریکی به یکدیگر متصل شوند، بنابراین برد های الکترونیکی چند لایه پیشرفته بسیار ضروری هستند. با این حال، در برد های یک طرفه، یک طرف مخصوص خطوط مسی است و طرف دیگر قطعات بر روی آن قرار می گیرند.

روی لایه مسی، سولدر ماسک (solder mask) و سیلک اسکرین به صورت چاپ شده وجود دارد که مکان مونتاژ قطعات الکترونیکی را روی برد نشان می دهد. سولدر ماسک (بخشی از برد که لحیم بر روی آن عمل نمی کند) را به راحتی می توان با رنگ سبز آن تشخیص داد. این لایه به عنوان نوعی عایق عمل می کند که ممکن است هر چیز فلزی به طور تصادفی با آن تماس پیدا نماید.

با این حال، بخش هایی از لایه مسی در معرض دید و بدون عایق قرار می گیرند تا بتوان قطعات را به آنها لحیم کرد. سیلک اسکرین نیز بر روی سولدر ماسک قرار می گیرد (سیلک اسکرین معمولا محل قرار گیری قطعات الکترونیکی و نقاط تست و شماره فنی، لوگوی شرکت و علائم هشدار را مشخص می کند). اسامی و اعداد نوشته شده روی آن باعث آسان تر شدن مونتاژ قطعات برای مهندسین می شود.

مسیرها و خطوط مسی روی برد، مانند اسکلت بدن انسان هستند و به عنوان ساختار اصلی یک برد عمل می کنند. اجزاء و قطعات برد الکترونیکی نیز، اندام های حیاتی آن هستند که هر کدام دارای کارکرد متفاوت است. قطعات، ویژگی های منحصر به فرد  را به مدار اعمال می کنند و آن را برای هدف مورد نظر ما مناسب می سازند.

بسته به نوع دستگاه یا برد الکترونیکی طراحی شده، اجزای مختلفی برای مدارهای مختلف مورد نیاز است. این اجزاء می توانند طیف وسیعی از قطعات الکترونیکی را شامل شوند. برخی از قطعات رایج در بردهای الکتورنیکی عبارتند از:

باتری: ولتاژ لازم را برای مدار فراهم می کند.

مقاومت: جریان الکتریکی را از طریق عبور از خود کنترل می کنند و معمولا دارای خطوط رنگی بر روی بدنه هستند که برای تعیین مقدار آنها تعبیه شده اند.

LED ها: نوعی دیود نوری است و هنگامی که جریان از آن عبور می کند، روشن می شود و عبور جریان را فقط در یک جهت اجازه می دهد.

ترانزیستور: بار الکتریکی را تقویت می کند.

خازن ها: قطعاتی هستند که می توانند بار الکتریکی را در خود جای دهند و نگه دارند.

سلف یا القاگر: بار را ذخیره می کند باعث توقف یا تغییر جریان می شود.

دیود: اجازه می دهد تا جریان فقط در یک جهت عبور کند و جهت دیگر را مسدود می کند.

سوئیچ ها: بسته به اینکه بسته یا باز هستند، می توانند اجازه به عبور جریان دهند یا مسیر را مسدود نمایند.

این قطعات را می توان به روش های مختلف به برد متصل کرد. به طور کلی، یک مهندس تصمیم می گیرد که از روش نصب روی سطح یا روش سوراخ ته باز (through-hole) برای مونتاژ و اتصال قطعات استفاده کند. فرد می تواند با استفاده از الگوی شماتیک و اعداد درج شده روی برد، قطعات را به برد لحیم کاری نماید.