بردهای الکترونیکی که بهعنوان PCB نیز شناخته میشوند، برخی از اجزای حیاتی دستگاههای الکترونیکی را تشکیل میدهند. اکثر افراد بدون اینکه بدانند، روزانه از آنها استفاده میکنند و برای طیف گستردهای از صنایع حیاتی هستند. PCBها کاربردهای زیادی دارند، در این مطلب چند مورد از رایجترین موارد کاربرد برد الکترونیکی را بررسی خواهیم کرد.
برد الکترونیکی چیست؟
قبل از پرداختن به درک اینکه کاربردهای برد الکترونیکی چیست، ضروری است با آن آشنا شوید. بردهای الکترونیکی نقش اتصال قطعات یا لوازم الکترونیکی را ایفا میکنند. آنها تقریبا در تمام وسایل الکترونیکی که افراد روزانه از آنها استفاده میکنند، نقش حیاتی دارند.
این نوع بردها با استفاده از مواد غیر رسانا تولید میشوند. علاوه بر این، روی بردهای الکترونیکی نقاط مسی معروف به پد قرار دارند که کل اجزای الکترونیکی موجود در یک محصول را به صورت الکترونیکی متصل میکنند.
برخلاف مدتها قبل که استفاده از این بردها گسترده نبود، امروز از آنها در صنایع مختلف استفاده میشود. در حال حاضر، استفاده از بردهای الکترونیکی در وسایل الکترونیکی بسیار گسترده است و انواع مختلفی از آنها وجود دارد. برخی از آنها یک طرفه هستند، در حالی که برخی دیگر دو طرفه یا حتی چند لایه میباشند. بردهای الکترونیکی میتوانند انعطاف پذیر، صلب یا دارای هر دو بخش انعطاف پذیر و صلب باشند.
اما رایجترین کاربرد برد الکترونیکی چیست؟ از آنجایی که بخشهای زیادی وجود دارند که از این بردها استفاده میکنند، شانس یافتن آنها تقریبا در همه جا، از ماشینآلات عظیم گرفته تا دستگاههای مصرفکننده کوچک، زیاد است.
کاربرد برد الکترونیکی در الایدی
الایدی که بهعنوان دیود ساطع کننده نور شناخته میشود، در حال تبدیل شدن به یک فناوری روشنایی در دسترس است که برای روشنایی تجاری و مسکونی استفاده میشود. استفاده از آن در چندین صنعت مانند صنعت خودرو، کامپیوتر و بخشهای پزشکی رایج است. الایدیها به دلیل صرفه جویی در مصرف انرژی، عمر طولانیتر و جمع و جور بودن، گزینهای عالی محسوب میشوند.
نقش مهمی که بردهای الکترونیکی در الایدی ایفا میکنند، انتقال گرما از لامپ است. این بردها برای الایدیهای متشکل از آلومینیوم استفاده میشوند که برخلاف سایر فلزات برای انتقال گرما شناخته شده هستند. PCB های الایدی در روشنایی ویترین فروشگاهها، روشنایی منازل مسکونی، نورپردازی پزشکی، کامپیوتر و نمایشگرهای خودرو رایج میباشند.
کاربرد برد الکترونیکی در لوازم الکترونیکی مصرفی
رایانهها، تلفنهای هوشمند و بسیاری دیگر از محصولات مصرفی روزانه برای عملکرد صحیح به PCB نیاز دارند. با اضافه شدن وسایل الکترونیکی به محصولاتی که مردم استفاده میکنند، PCBها نیز بخش مهمی از زندگی مردم میشوند. طیف وسیعی از محصولات مصرفی برای عملکرد خود، به این بردها متکی هستند؛ از جمله رایانهها، لوازم خانگی مانند قهوهساز و مایکروویو و دستگاههای ارتباطی مانند تبلتها و ساعتهای هوشمند.
کاربرد برد الکترونیکی در لوازم پزشکی
بخش مراقبتهای بهداشتی از PCB با فناوریهای پیشرفته استفاده میکند که همچنان قابلیتهای جدید را آشکار میسازد. بردهای الکترونیکی نقش فعالی در دستگاهها در سراسر حوزه پزشکی دارند. به عنوان مثال، تجهیزات مورداستفاده برای نظارت، تشخیص، درمان و موارد دیگر به PCBها متکی هستند. این بردها در دستگاههای پزشکی مانند سیستمهای تصویربرداری پزشکی، مانیتورها و پمپهای تزریق استفاده میشوند.
گفته میشود بخش پزشکی به طور مداوم در حال یافتن کاربردهای بسیاری از دستگاههای الکترونیکی است.
کاربرد برد الکترونیکی در لوازم صنعتی
استفاده از برد الکترونیکی در زمینه صنعتی بسیار متفاوت است. لوازم الکترونیکی بخش عظیمی از تجهیزات در مراکز توزیع و تولید را تامین میکنند. بردهای الکترونیکی مورداستفاده در بخش صنعتی باید در برابر دماهای شدید، ارتعاشات و حمل و نقل مقاوم باشند. برای رفع این نیاز، PCBهای مورداستفاده در این حوزه با استفاده از فلز بادوام یا برخی مواد مقاوم در برابر حرارت تولید میشوند.
نمونه مناسبی از کاربردهای صنعتی برای بردهای الکترونیکی، در تجهیزات اندازهگیری و کنترل دما و فشار است. سایر موارد شامل تجهیزات برق مانند اینورترهای برق DC به AC و تجهیزات ساخت مورداستفاده در فرآیند تولید هستند. با پیشرفت روباتیک و سایر فناوریها، استفادههای جدیدی از بردهای الکترونیکی در سراسر بخش صنعتی در حال ظهور هستند.
کاربرد برد الکترونیکی در قطعات خودرو
سازندگان قطعات خودرو از تعداد قابل توجهی دستگاههای الکترونیکی در خودروهای خود استفاده میکنند. در زمانهای گذشته، بردهای الکترونیکی در مواردی مانند کلید چراغهای جلو و برفپاککنها مورد استفاده قرار میگرفتند. اما با نگاهی به کاربردهای فعلی، میتوان دریافت این بردها اکثر ویژگیهای پیشرفته را برای رانندگی راحتتر و ایمنتر فراهم میکنند.
امروزه میتوانید PCBها را در انواع قطعات خودرو مانند سنسورها، سیستمهای کنترل، ناوبری و سیستمهای سرگرمی پیدا کنید. اکثر سیستمهایی که برخی از عملکردهای اساسی یک وسیله نقلیه را کنترل میکنند، به قطعات الکترونیکی که توسط PCB تغذیه میشوند، متکی هستند.
کاربرد برد الکترونیکی در تجهیزات نظامی و دفاعی
ارتش از بردهای مدار چاپی برای طیف وسیعی از کاربردها مانند رایانه، تجهیزات ارتباطی، سلاح گرم، وسایل نقلیه و غیره استفاده میکند. PCBهایی که برای استفاده نظامی در نظر گرفته شدهاند، باید بادوام و فوقالعاده قابلاعتماد باشند؛ زیرا نقشی حیاتی در امنیت ملی دارند. اکثر تجهیزات نظامی به PCBها متکی هستند.
نمونههایی از کاربردهای دفاعی و نظامی PCBها شامل تجهیزات ارتباطی مانند سیستم ارتباط رادیویی و سیستمهای کنترل است. PCBها همچنین در آن دسته از ابزار دقیقی استفاده میشوند که نشانگرها را قادر میسازد تهدیدات را نظارت کنند یا تجهیزات را به کار گیرند.
کاربرد برد الکترونیکی در لوازم مخابراتی
بردهای الکترونیکی در بخش مخابرات بسیار حیاتی هستند. آنها برای لوازم مصرفی؛ مانند تبلتها و تلفنهای هوشمند مهم میباشند؛ زیرا زیرساختی محسوب میشوند که چنین دستگاههایی را قادر میسازند مطابق میل کاربرد عمل کنند. صنعت مخابرات از طیف گستردهای از بردهای الکترونیکی استفاده میکند، زیرا تجهیزات زیادی برای عملکرد خود به آنها متکی هستند.
برخی از نمونههای تجهیزات مخابراتی که به PCB متکی هستند، عبارتند از: برجهای مخابراتی، تجهیزات ارتباطی اداری، نمایشگرهای LED و نشانگرها. صنعت مخابرات تقریبا هر روز در حال توسعه است و بردهای مورداستفاده در این بخش، دائما در حال پیشرفت هستند.
کاربرد برد الکترونیکی در لوازم ایمنی و امنیتی
اکثر سیستمهای امنیتی که برای مصارف خانگی یا تجاری در نظر گرفته شدهاند، بهشدت به بردهای الکترونیکی متکی هستند. آنها نقش مهمی در ایمنی و امنیت افراد دارند؛ بیشتر از آنچه که افراد ممکن است تصور کنند.
نوع ایدهآل برد الکترونیکی، به کاربرد آن بستگی دارد. اما آنهایی که برای وسایل ایمنی و امنیتی در نظر گرفته شدهاند، باید همیشه قابل اعتماد باشند. برخی از لوازم امنیتی برای استفاده در فضای باز در نظر گرفته شدهاند و به بردهای الکترونیکی برای مقاومت در برابر محیط بیرون نیاز دارند.
برخی از لوازم ایمنی و امنیتی که از بردهای الکترونیکی استفاده میکنند، عبارتند از قفل الکترونیکی درب، آشکارساز دود و دوربینهای امنیتی. همه اینها و بسیاری موارد دیگر برای عملکرد خود به بردهای الکترونیکی متکی هستند.
کاربرد برد الکترونیکی در اجزای هوافضا
وسایل الکترونیکی که در بسیاری از دستگاههای هوافضا استفاده میشوند، دارای الزامات مشابهی با بخش خودرو هستند. با این حال، آنهایی که برای اجزای هوافضا در نظر گرفته میشوند، عمدتا در معرض شرایط سخت یا شدید قرار خواهند گرفت. در سراسر بخش هوافضا، بردهای الکترونیکی در تجهیزات مختلف مانند هواپیماها، ماهوارهها، شاتلهای فضایی و سیستمهای ارتباطات رادیویی استفاده میشوند.
چند نمونه از کاربردهای PCB در بخش هوافضا شامل منابع تغذیه، تجهیزات ارتباطی و تجهیزات مانیتورینگ است. PCBها نقش حیاتی در تجهیزاتی دارند که برجهای کنترل، هواپیماها، ماهوارهها و سایر سیستمهای حیاتی را در این بخش نیرو میدهند. همه این سیستمهای حیاتی در صورتیکه فاقد برد الکترونیکی چاپی باشند، آنطور که باید عمل نمیکنند.
جمعبندی
هر بخشی که به قطعات الکترونیکی متکی باشد، به PCB نیاز دارد. بردهای الکترونیکی قطعات الکترونیکی را به هم متصل و به عملکرد یک دستگاه الکترونیکی کمک میکنند. به همین دلیل است که بسیاری از بخشها، از پزشکی گرفته تا ارتش، به آنها متکی هستند. به نظر میرسد هیچ پایانی در کاربرد برد الکترونیکی وجود ندارد و انتظار میرود تقاضای آن در آینده به طور تصاعدی افزایش یابد.