مادربردها چگونه ساخته می‌شوند

[K1LOU]

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

اینکه مادربرد چقدر برای سیستم مهم است را همه می‌دانیم اما مطلبی در سایت techradar می‌خواندم که فرآیند تولید مادربرد را توضیح داده بود. قسمت عمده این توضیحات در مورد مدار چاپی مادربرد است و می‌تواند برای سایر قطعات مانند کارت گرافیکی نیز تکرار شود. برخی از تصاویر برای سایت tomshardware و سایت hardwarezone است.


1) مواد خام

دو ماده اصلی تشکیل دهنده بدنه مادربورد، فایبرگلاس و مس هستند که ریشه‌ آنها را می‌توان در حفره‌های بزرگی روی زمین پیدا کرد. فایبرگلاس بخش عایق مادربورد است و مس نیز مسیرهای رسانا روی مادربورد را تشکیل می‌دهد. منابعی که این دو ماده از آنها خارج می‌شوند معادن شن به عنوان ماده اصلی سیلیس و شیشه و همچنین معادن مس است.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید


2) تولید لایه‌های مسی

از شیشه مذاب برای تولید الیاف شیشه‌ای فایبرگلاس استفاده می‌شود. این الیاف به صورت بافت درکنارهم قرار می‌گیرند و به آنها نوعی رزین به نام اپوکسی تزریق می‌شود. این مخلوط سپس حرارت داده می‌شود تا کیفیت رزین ارتقا یابد که به ورقه حاصل از آن prepreg می‌گویند. چندین ورقه prepreg روی هم گذاشته می‌شود و سرانجام تحت فشار حرارتی قرار می‌گیرند. این فشار حرارتی باعث فرآوری رزین و سخت و محکم شدن آن می‌شود ضمن اینکه لایه‌ها محکم به یکدیگر می‌چسبند. پس از این مرحله ورقه بسیار نازکی از مس دو طرف این لایه‌ها را می‌پوشاند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید


معمولا ضخامت یک مدار چاپی (PCB) در حدود 1.6 میلی‌متر است و به این معنی که برای یک بورد 6 لایه ضخامت فایبرگلاس 0.35 میلی‌متر و ضخامت ورقه مسی در حدود 0.035 میلی‌متر خواهد بود. در این اندازه مقاومت لایه‌های فایبرگلاس مناسب است و استحکام کافی برای تحمل فشارهای مکانیکی را دارد. ضمن اینکه مس به کار رفته نیز برای هدایت الکتریکی و گرمایی کافی است.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

3) حذف بخش‌های زائد مس

مواد حساس به نور هر دو طرف بورد را می‌پوشانند و لایه مسی کاملا به این مواد آغشته می‌شود. در این قسمت یک پوشش غشایی مقاوم به نور و بسیار نازک روی ورقه گذاشته می‌شود که نیمه شفاف بوده و الگوی مدار چاپی روی آن طراحی شده است. با تابیدون نور ماوراء بنفش به این ترکیب، طرح قسمت‌های مقاوم به نور با ایجاد یک لایه پلیمری روی مس ورقه حک می‌شود. استفاده از نور ماوراء بنفش به این دلیل است که می‌توان در طول روز و در محیط کارخانه طرح لایه‌های مسی را ایجاد کرد در حالی که استفاده از این روش برای نور مرئی نیاز به محیط کاملا تاریک دارد. در این مرحله مسیرهای هدایت الکترونیکی روی بورد طراحی شده و باید مس سایر قسمت‌ها حذف شود. برای این کار بورد را در یک محلول شیمیایی قرار می‌دهند. مس در قسمت‌هایی که لایه مقاوم به نور روی آنها پوشیده نشده بود در این مایع حل می‌شوند. در مرحله بعدی باید ماده پلیمری که روی مس بود و مانع از حل شدن آن می‌شد برداشته شود که این کار نیز توسط نوعی حلال آلی انجام می‌شود. حالا بورد فایبرگلاسی دارای مدارهای مسی است که اتصالات داخلی را تشکیل می‌دهند و به این ساختار Core یا هسته گفته می‌شود. البته تمام این لایه برداشته نمی‌شود و قسمتی از آن برای ارتباط بین لایه‌های مسی باقی می‌ماند که در مراحل بعدی باید با مس پوشیده شوند.

اگر به اطلاعاتی که در مورد مادربوردها منتشر می‌شود دقت کنید خواهید دید که برخی از آنها مدعی استفاده از مادربوردهای چندلایه هستند. به این ترتیب این فرآیند ممکن است چندین بار روی یک مادربورد تکرار شود. در یک مادربورد 6 لایه ممکن است به دو هسته (Core) نیاز باشد که هر کدام از هسته‌ها نیز دو طرفه هستند.

برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید

4-) ایجاد بورد نهایی

هسته‌های دوطرفه روی هم قرار می‌گیرند تا یک مدار چاپی چند لایه را ایجاد کنند. اغلب مادربوردهای امروزی 6 لایه هستند و در آنها از دو هسته دوطرفه استفاده شده است با این حال این هسته‌ها نمی‌توانند بطور مستقیم روی یکدیگر قرار بگیرند. زیرا امکان جهش الکتریکی، القا و مواردی از این دست وجود دارد. برای جلوگیری از این موارد از یک ل%D