ما همواره علاوه بر طراحی نقشه فیبر مدار چاپی نیاز به این داریم که بتوانیم آن نقشه را روی فیبر ظاهر کنیم. برای این امر نیاز به این است که مس های اضافی روی فیبر را از بین ببریم و نقشه به طور کامل ظاهر شود. برای همین کار و به دلیل پیچیدگی ما فیلمی تهیه کردیم و به طور کامل در این فیلم به شما توضیح می دهیم که چگونه می توان یک مس بری عالی داشته باشیم.
مس بری به چه چیزی گفته می شود؟
مس بری یک نوع عملیات بر روی صفحه نازک از مس با یک لایه حفاظتی از جنس رزین یا فیبر شیشه‌ای(فایبرگلاس یا فنولیک-استخوانی) می‌باشد که بر روی آن مدار الکترونیکی طراحی شده است. مس بری به دلیل خواص خوب هدایت الکتریکی و حرارتی مس، برای تولید مدارات الکترونیکی بسیار مناسب است.
در تولید مدارات الکترونیکی، ابتدا با استفاده از نرم‌افزارهای طراحی مدار، مدار الکترونیکی طراحی می‌شود و سپس طرح آن بر روی مس بری چاپ می‌شود. در این مرحله، پس از چاپ مدار الکترونیکی روی مس، باید بخش‌هایی از مس بری که نباید در مدار به کار برده شود(مس های اضافی که نقشه اصلی پدیدار شود) با استفاده از اسید یا ابزارهای خاصی حذف شوند. سپس با استفاده از فرچه، لایه حفاظتی مس بری کنده شده و پدها و اتصالات مدار الکترونیکی با یکدیگر اتصال داده می‌شوند.
مزایای مس بری در تولید مدارات الکترونیکی عبارتند از:
- داشتن خواص خوب هدایت الکتریکی و حرارتی
- امکان چاپ دقیق مدار الکترونیکی بر روی مس بری
- کاهش هزینه تولید به دلیل استفاده از مواد ارزان‌تر و ساده‌تر در تولید مس
معایب مس بری در تولید مدارات الکترونیکی عبارتند از:
- از دست رفتن انرژی: استفاده از مس برای تولید مدارهای الکترونیکی باعث ایجاد مقاومت الکتریکی در مسیرهای مدار می‌شود که باعث از دست رفتن انرژی و تولید گرما می‌شود. این موضوع در مداراتی که توان زیادی مصرف می‌کنند به‌ویژه مهم است.
- مسمومیت: در مراحل تولید، استفاده از شیمیایی‌هایی مانند اسیدهای قوی، مواد شیمیایی زیادی را از مس حذف می‌کند و در مواردی می‌تواند موجب آلودگی محیط زیست شود.
- حساسیت به خوردگی: مس، به سادگی با عناصر دیگر خورد می‌کند و به همین دلیل، احتمال ایجاد اتصالات خراب و خطر آتش‌سوزی در مدارات الکترونیکی افزایش می‌یابد.
- نیاز به پوشش ویژه: مس، حساس به اکسیداسیون است و برای جلوگیری از اکسیداسیون نیاز به پوششی مانند لاک یا روکش دیگر دارد، که باعث افزایش هزینه و کمبود انعطاف‌پذیری در طراحی مدار می‌شود.
مس بری با اسید مدار چاپی
روش مس بری با استفاده از اسید مدار چاپی یکی از متد‌های پرکاربرد برای پوشش دادن مس بر روی سطح فیبر مدار چاپی(PCB) است. در این روش، مس بر روی سطح فیبر مدار چاپی(PCB) با استفاده از اسید پوشش داده می‌شود. این روش معمولاً برای پوشش دادن سطح مدار چاپی با اندازه بزرگ و یا برای پوشش دادن تمام سطح استفاده می‌شود.
مزایای استفاده از روش مس بری با استفاده از اسید شامل کیفیت بالا و دقت در پوشش دادن سطح مدار چاپی، قابلیت انجام پوشش دادن سطح مدار با مقیاس بزرگ، سرعت بالای انجام عملیات و کاهش هزینه‌ها است. اما معایب استفاده از این روش شامل استفاده از مواد شیمیایی خطرناک و نیاز به تجهیزات خاص برای انجام عملیات هستند. برای استفاده بهینه از روش مس بری با استفاده از اسید در طراحی مدار چاپی، باید به نکاتی مانند انتخاب مناسب غلظت و نوع اسید، زمان و دمای مناسب برای انجام عملیات و … توجه کرد. همچنین، در صورت استفاده از مواد شیمیایی خطرناک، باید به نحوه استفاده و دفع آنها توجه کرد. اسید مدار چاپی دو نوع پودری و مایع دارد که در ادامه به آن می پردازیم.
نحوه(روش) مس بری با اسید مدار چاپی
مراحل مس بری با استفاده از اسید مدار چاپی شامل مراحل زیر می باشد:
1- طراحی مدار: این مرحله شامل طراحی مدار الکترونیکی با استفاده از نرم افزارهای طراحی مدار چاپی مانند Eagle و Altium می‌باشد.
2- چاپ مدار بر روی فیبر مدار چاپی(PCB): در این مرحله، مدار طراحی شده بر روی PCB چاپ می‌شود. برای چاپ مدار بر روی PCB، می‌توان از چاپگرهای مدار چاپی استفاده کرد.
3- پوشش مس: در این مرحله، پوشش مس بر روی مدار چاپی قرار می‌گیرد. برای این کار، می‌توان از اسید مدار چاپی استفاده کرد. اسید مدار چاپی، یک ماده شیمیایی است که به راحتی مس را از روی فیبر مدار چاپی حذف می‌کند.
4- سوراخ کاری مدار: در این مرحله، بخش‌هایی از مس روی مدار که نیاز به اتصال ندارند، حفر می‌شوند. برای حفر مدار، از دستگاه حفر CNC استفاده می‌شود.
5- ایجاد اتصال: در این مرحله، اتصال بین قطعات الکترونیکی و PCB ایجاد می‌شود. برای ایجاد اتصال، می‌توان از لحیم استفاده کرد.
مس بری با استفاده از اسید مدار چاپی دارای مزایا و معایبی می باشد که در ادامه به آن ها می پردازیم.
مزایای مس بری با استفاده از اسید مدار چاپی عبارتند از:
- دقت بالا: با استفاده از این روش، می‌توان مدارهای الکترونیکی با دقت بالا و ابعاد کوچک ساخت.
- سرعت بالا: ساخت مدارهای الکترونیکی با استفاده از اسید مدار چاپی بسیار سریع است و در عین حال کیفیت بالایی دارد.
- هزینه کمتر: استفاده از این روش، هزینه ساخت مدارهای الکترونیکی را کاهش می‌دهد، زیرا نیاز به تجهیزات گرانبها و کارگران برای ساخت مدار وجود ندارد.
- طول عمر بالا: مدارهای الکترونیکی ساخته شده با استفاده از این روش، طول عمر بالایی دارند و به دلیل اینکه مس در این روش به صورت شیمیایی حک شده است، نسبت به رطوبت و فرسایش مقاومت خوبی دارند.
- ساخت آسان: با استفاده از اسید مدار چاپی، ساخت مدارهای الکترونیکی بسیار ساده است و نیاز به تجهیزات و فضای بزرگ ندارد
معایب مس بری با استفاده از اسید مدار چاپی عبارتند از:
- خطرات بهداشتی: استفاده از اسیدهای مدار چاپی در این روش می‌تواند خطرات بهداشتی برای افراد حاضر و محیط زیست ایجاد کند.
- زباله های شیمیایی: زباله هایی که در اثر استفاده از این روش تولید می‌شوند، به دلیل شیمیایی بودن، نیاز به دفن در محل هایی با شرایط خاص دارند و این مسئله ممکن است هزینه‌های بالایی را به دنبال داشته باشد.
- ناقص ماندن مس بری: چاپ مدارهای الکترونیکی با استفاده از اسید مدار چاپی ممکن است پوشش ناهمواری روی سطح مدار ایجاد کند، که می‌تواند منجر به مشکلاتی در فرآیند نصب و استفاده شود.
- نیاز به دقت بالا: با توجه به اینکه مدارهای الکترونیکی با دقت بالا ساخته می‌شوند، هرگونه خطایی در فرآیند ساخت، می‌تواند به ایجاد مشکلاتی در عملکرد مدارهای الکترونیکی منجر شود.
تفاوت اسید مدار چاپی مایع و پودری:
در مس بری فیبر های مدار چاپی، دو نوع اسید مدار چاپی مایع و پودری وجود دارد که با هدف حذف مس اضافی از لایه‌های فایبرگلاس و فنولیک(استخوانی) استفاده می‌شوند. این دو نوع اسید مدار چاپی در ساخت مدارات الکترونیک، تفاوت‌هایی دارند که به طور خلاصه در زیر توضیح داده می‌شوند:
اسید مدار چاپی مایع: در این نوع از اسید مدار چاپی، محلول اسیدی در دسترس قرار دارد که در اثر تماس با لایه‌های مسی و فیبرگلاس موجب حذف مس اضافی می‌شود. این نوع اسید مدار چاپی معمولاً به صورت مایع بر روی لایه‌های فیبر مدار چاپی ریخته می‌شود.
اسید مدار چاپی پودری: در این نوع از اسید مدار چاپی، پودر اسیدی در دسترس قرار دارد که برای استفاده باید با آب ترکیب شود. پس از ترکیب، مخلوط حاصل روی لایه‌های فایبرگلاس یا استخوانی(فنولیک) ریخته می‌شود و با تماس با لایه‌های مسی و فایبرگلاس، مس اضافی حذف می‌شود. تفاوت دیگر بین این دو نوع اسید مدار چاپی، در میزان سمیت آنها و همچنین روش پردازش و دفع آنها است. اسید مدار چاپی مایع به دلیل سمیت بیشتر، احتیاط بیشتری در استفاده و دفع آن مورد نیاز است، در حالی که اسید مدار چاپی پودری به دلیل سمیت کمتر، احتیاط کمتری را می‌طلبد.
جمع بندی
به طور کل مس بری، طراحی و ساخت مدار چاپی دارای مشکلات و لذت های خود است که برای پروژه های کوچک بسیار با صرفه می باشد. ممنونم که تا اینجا همراه ما بودید امیدوار هستیم که اطلاعات ما برای شما مفید واقع شده باشه.
آیا مس بری با اسید مدار چاپی مایع بهتر است یا پودری؟
از لحاظ سرعت در کار اسید مدار چاپی مایع بهتر از پودری است اما از لحاظ قوی بودن اسید مدار چاپی پودری قوی تر نسبت به مایع عمل می کند.