إن إنشاء مشروع جديد للوحات الدوائر المطبوعة (PCB) أمرٌ مثيرٌ للغاية، ومع هذا القدر من الحماس، تأتي مسؤوليةٌ واهتمامٌ كبيران يجب أن نوليهما لضمان سير مشروعنا بسلاسةٍ تامة. تتوفر لوحات الدوائر المطبوعة بأحجامٍ وأشكالٍ مختلفة، منها أحادية الجانب ومتعددة الطبقات، وكيفية الانتقال من مرحلة النماذج الأولية إلى مرحلة الإنتاج الضخم.

هناك العديد من الأشياء التي يجب مراعاتها بما في ذلك التسعير والحجم وتوافر المكونات ولكن في هذه المقالة سنناقش بشكل أساسي الاختلافات بين PCBs أحادية الجانب مقابل PCBs ثنائية الجوانب ومتعددة الطبقات وPCBAs، والاختلافات بينهما، والأشياء التي نحتاج إلى مراعاتها قبل إنتاج النموذج الأولي الأول لدينا.

طبقات تصميم لوحة الدوائر المطبوعة

إذا كنت تقرأ هذا، فمن المحتمل أنك قمت بعمل (أو على وشك أن تقوم بعمل) تصميمين للوحة الدوائر المطبوعة، ويعتمد الأمر على مشروعك فقد يتطلب طبقات مختلفة من التصميم. بدءًا من تصميم لوحة الدوائر المطبوعة المزدوجة (طبقتين) ويمكن أن يصل إلى 2 طبقة.

تعتمد الطبقات على عوامل متعددة، أحدها حجم لوحة الدوائر المطبوعة. عند تركيب العديد من المكونات في مساحة صغيرة، قد نحتاج إلى لوحة دوائر مطبوعة متعددة الطبقات لتوصيل جميع المكونات بنجاح، حيث يمر كل سلك (مسار لوحة الدوائر المطبوعة) عبر طبقة واحدة، ولا يمكن لمسارين أن يتداخلا على طبقة واحدة، لذا يجب استخدام طبقات مختلفة لإنشاء تصميم تخطيطي كامل للدائرة.

هناك عامل آخر في تصميم PCB متعدد الطبقات وهو تعقيد المكونات التي نضعها في تصميمنا، حيث تتطلب بعض المكونات مثل وحدة المعالجة المركزية أو الدوائر المتكاملة المعقدة تصميم PCB متعدد الطبقات مع 4 طبقات أو أكثر، وهذا هو المطلب أثناء تخطيط مثل هذه المكونات وبالتالي لا يمكن تجاهلها.

تعتمد تصميمات الطبقتين أو أكثر في الغالب على مشروع لوحة الدوائر المطبوعة ومتطلبات الحجم والمكونات وحالة الاستخدام. كلما كان التصميم أكثر تعقيدًا، زاد عدد طبقاته. تُعد لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات شائعة جدًا هذه الأيام، ويمكن للعديد من مصانع لوحات الدوائر المطبوعة تلبية متطلبات العميل الخاصة بلوحات الدوائر المطبوعة أحادية أو متعددة الطبقات.

غالبًا ما تكون تكلفة تصنيع PCB متعددة الطبقات (4-16 طبقة) أكثر من تكلفة تصنيع طبقتين، ويرجع هذا إلى زيادة التعقيد وكمية التعاون والمواد الأخرى المستخدمة في PCB متعددة الطبقات، إذا كان من الممكن صنع التصميم بطبقتين، فسيتم التوصية بذلك من أجل تقليل تكلفة التصنيع.

نقش لوحات الدوائر المطبوعة

قد تتساءل عن كيفية نقش لوحة الدوائر المطبوعة ثنائية الجوانب، ولكن أولًا، ما المقصود بالنقش؟ النقش هو عملية نحت باستخدام ليزر عالي الطاقة على سطح لوحة الدوائر المطبوعة، وتُجرى هذه العملية لإنشاء مسارات الأسلاك المستخدمة في تصميم دوائر الدوائر المطبوعة المخصصة.

تعتبر عملية النقش فعالة للغاية وتستخدم غالبًا في صناعة PCB ويمكن إجراؤها إما على PCB أحادي الجانب أو PCB متعدد الطبقات، وتزيل هذه العملية الحاجة إلى استخدام المواد الكيميائية السامة أو الحبر أو الأحماض التي كانت تستخدم تقليديًا أثناء عملية تصنيع PCB.

يمكن إجراء النقش في المنزل أيضًا ولكنه غالبًا ما يتطلب مواد كيميائية وأحماض باهظة الثمن وخطيرة يمكن أن تضر بالبيئة، ويمكن إجراؤه على ألواح النحاس المستخدمة في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة بالإضافة إلى المواد المرنة لإنتاج لوحات الدوائر المطبوعة المرنة متعددة الطبقات.

غالبًا ما يتم تصنيع PCB المرن متعدد الطبقات باستخدام صفائح من مادة البولي إيميد التي تحتوي على نحاس على جانب واحد أو أكثر من الورقة، وتتميز مادة البولي إيميد بنقطة انصهار عالية للغاية ومرونة مما يجعلها مثالية لتصنيع وإنشاء عينات من PCBs المرنة.

لوحة دوائر مطبوعة أحادية الجانب

بمجرد أن نقرر ما إذا كانت لوحة الدوائر المطبوعة الخاصة بنا مكونة من طبقتين أو عدة طبقات وما إذا كانت ستكون لوحة عادية أو مرنة، فقد حان الوقت للتفكير على أي جانب من لوحة الدوائر المطبوعة سيتم وضع المكونات.

يُعرّف وضع لوحة الدوائر المطبوعة أحادية الجانب بأنه وضع المكونات على جانب واحد من لوحة الدوائر المطبوعة (عادةً الجانب العلوي) بدلاً من ملء اللوحة بمكونات على كلا جانبيها. مع ذلك، لا ينبغي الخلط بين وضع لوحة الدوائر المطبوعة أحادية الجانب وعدد طبقاتها، فهما أمران مختلفان. يشير وضع لوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات إلى التوصيلات الداخلية وطبقات لوحة الدوائر المطبوعة، بينما يشير وضع لوحة الدوائر المطبوعة أحادية أو ثنائية الجانب إلى عملية SMT حيث نضع المكونات على جانب واحد من لوحة الدوائر المطبوعة أو كليهما.