جميع الفئات

لوحة دوائر مطبوعة صلبة

مقدمة

ما هو اللوحة الدوائر الجامدة (Rigid PCB)؟

يتم تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة الجامدة (PCBs) من مادة أساسية متينة وغير مرنة. فهي تحتفظ بشكل ثابت دائم، وتوفر أساسًا مستقرًا لتركيب الأجهزة والتوصيلات الكهربائية والدعم المادي. مقارنة باللوحات المرنة القابلة للطي أو التشويه، فإن اللوحات الجامدة توفر قوة ميكانيكية وسلامة هيكلية، مما يجعلها مناسبة للأجهزة التي تتطلب دعمًا هيكليًا مستقرًا.

يتم تصنيع معظم اللوحات الدوائر الجامدة من الألياف الزجاجية (FR4) أو مواد طباقية جامدة أخرى وتُعزز براتنجات الإيبوكسي. من خلال المعالجة الكيميائية والحرارية، تكتسب هذه المواد مقاومة أقوى للحرارة والمواد الكيميائية والجهود الميكانيكية. الألياف الزجاجية تشكل القلب الرئيسي لمعظم اللوحات الجامدة. بالإضافة إلى ذلك، تُضاف مكونات إلكترونية مثل المكثفات والشرائح والممانعات ويتم لحامها لتحقيق تدفق صحيح للتيار الكهربائي.

rigid-pcb.jpg

مواصفات اللوحات الجامدة في شركة إل إتش دي تك

مميز

القدرة

مواد الطباقات الأساسية FR4
فيلم البولي إيميد (PI) (12.7~127μm)
المواد اللاصقة الغراء الحراري (Thermosetting adhesive)
تراكب الطبقات 1 جامد + 2 مرن + 1 جامد
طبقات النحاس المرنة ≤ 2
سمك الطبقة المرنة 12.7~127μm
سمك الطبقة الجامدة 0.4~1.6 مم
سمك النحاس 12~70μm(0.5~2 oz)
الحد الأدنى لعرض الخط/التباعد بين الخطوط 3/3 mil(76μm/76μm)
الحد الأدنى للحفر حفر ليزر مرن ~0.075~0.1 مم
حفر ميكانيكي صلب ≥0.2 مم
تغليف لامع محاذاة مسبقة ±10 مايكرومتر
تشميع تحت الفراغ
180 درجة مئوية
3~5 ميغاباسكال
حفر وتحميض ليزر CO2 للثقوب الداخلية العمودية
حفر ميكانيكي للثقوب المعدنية
طلاء كهربائي بدون تيار للنحاس
≥1mil سماكة النحاس
نقش ±10% عرض/تباعد الخط
الغطاء الواقي 25~50 ميكرومتر
اللمسة النهائية للسطح نهاية ENIG في المنطقة الصلبة (0.05~0.1 ميكرومتر Au)
نهاية OSP في المنطقة المرنة (≤0.5 ميكرومتر)
الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء ≥10× السمك
تعبئة المنتج النهائي حقيبة رغوية/وسادة هوائية/كيس مضاد للكهرباء الساكنة

هيكل اللوحة الدوائرية الصلبة

يعتمد أداء اللوحة الدوائرية الصلبة على التفاعل المتوازن بين هيكل كل طبقة والتجميع الكلي للجهاز، ويتضمن ذلك بشكل رئيسي الطبقات التالية:

1. طبقة مادة القاعدة

الجزء الأكثر أهمية في لوحة دوائر مطبوعة صلبة هيكل اللوحة هو طبقة الأساس، والتي توفر أساساً للوحة الدوائر الكهربائية لتوفير القوة والصلابة. عادةً ما يُصنع الأساس من راتنجات الإيبوكسي المدعمة بالياف الزجاج (FR4)، ويُعد هيكل العظمي للوحة الدوائر بأكملها.

الطبقة النحاسية

تقوم الطبقة النحاسية بتوصيل الأجزاء المختلفة وتحقيق نقل الإشارات والطاقة بين المكونات الموجودة على اللوحة. ويتم تصنيعها عن طريق طلاء طبقة من رقائق النحاس على لوحة الدوائر الصلبة بعد إعداد الركيزة مثل FR4.

طبقة المقاومة للحام

السطح الأخضر المرئي بشكل شائع هو طبقة المقاومة للحام، والتي لا تُعد فقط مسؤولة عن المظهر الجمالي، بل تتمثل مهمتها الرئيسية في حماية الخطوط النحاسية ومنع حدوث الدوائر القصيرة أثناء عملية اللحام.

طبقة الطباعة الحريرية

تُستخدم طبقة الشاشة الحريرية لطباعة المعلومات على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) بحيث يمكن للمستخدمين فهم معلومات اللوحة. وتشمل المحتويات علامات المكونات والشعارات والرموز المرجعية إلخ، مما يسهل الإنتاج والتركيب والصيانة اللاحقة.

rigid-pcb-board​.jpg

أنواع لوحات الدوائر الجاسئة (Rigid PCBs)

هناك العديد من أنواع لوحات الدوائر الجاسئة، وهي مناسبة للاستخدامات المختلفة:

1. لوحة دوائر جاسئة جانب واحد

اللوحة الدوائرية الجاسئة ذات الجانب الواحد هي النوع الأساسي، حيث تحتوي على طبقة من النحاس على جانب واحد من الركيزة. وهي منخفضة التكلفة وسهلة الإنتاج، ومناسبة للتطبيقات منخفضة الكثافة مثل مصابيح LED والآلات الحاسبة إلخ.

2. لوحة دوائر جاسئة ثنائية الجوانب

تحتوي اللوحة الدوائرية الجاسئة ثنائية الجوانب على طبقات نحاسية على كلا الجانبين، مما يسمح بدعم تصميمات الدوائر الأكثر تعقيدًا، ويمكن استخدامها على نطاق واسع في أنظمة التحكم والمكبرات والمعدات الصناعية.

3. لوحة دوائر جاسئة متعددة الطبقات

تحتوي PCBs متعددة الطبقات الجامدة على ثلاث طبقات نحاسية أو أكثر تفصل بينها مواد عازلة. ويتم استخدامها بشكل شائع في التطبيقات ذات الكثافة العالية مثل الهواتف الذكية والأجهزة الطبية.

4. لوحة دوائر جامدة ذات نحاس ثقيل

مقارنةً بلوحات الدوائر العادية، يمكن للوحات الدوائر ذات النحاس الثقيل تحمل تياراً أعلى، وإجهاداً ميكانيكياً وحملاً حرارياً أكبر، وهي مناسبة لمعدات الطاقة والتطبيقات عالية القدرة.

5. لوحة دوائر جامدة ذات درجة حرارة انتقال زجاجية عالية

Tg تعني درجة حرارة الانتقال الزجاجي. يمكن للوحات الدوائر ذات درجة حرارة الانتقال الزجاجية العالية تحمل درجات الحرارة المرتفعة (أكثر من 170°م) وهي مناسبة لصناعة السيارات وصناعة الطائرات والفضاء.

6. لوحات الدوائر الجامدة عالية التردد

تُستخدم لوحات الدوائر الجامدة ذات التردد العالي بشكل أساسي لنقل الإشارات ذات التردد العالي، وغالباً ما تُصنع من مواد منخفضة الفقد مثل مادة PTFE (التيفلون) لضمان سلامة الإشارة.

7. لوحة دوائر جامدة قائمة على المعدن

مصنوعة من الألومنيوم أو النحاس، ولها قدرة أفضل في إدارة الحرارة وتُستخدم على نطاق واسع في الإضاءة LED وأنظمة الطاقة والإلكترونيات عالية القدرة في السيارات.

عملية تصنيع لوحة الدوائر المطبوعة الصلبة

حد الطبقات

عادةً لا يمكننا تصنيع سوى قواعد ألمنيومية أحادية الطبقة وقواعد ألمنيومية مزدوجة الطبقة. بسبب قيود عملية التصنيع، يصعب تصنيع قواعد ألمنيومية متعددة الطبقات، ولذلك لا يمكن تلبية متطلبات التصاميم المعقدة متعددة الطبقات.

مرونة ضعيفة

تتميز مواد الألمنيوم بالصلابة العالية وقلة الليونة، وهي ليست مرنة مثل الركيزة البوليمرية أو ركيزة البوليستر. ولذلك، فهي غير مناسبة للتطبيقات التي تتطلب ثنيًا متكررًا.

عدم تطابق معاملات التمدد الحراري

معامل التمدد الحراري للركائز الألمنيومية مرتفع نسبيًا، وهو يختلف عن بعض المكونات ومواد اللحام. يمكن أن يؤدي عدم التطابق في معاملات التمدد الحراري بين الاثنين إلى تلف الوصلات اللحامية أو تشقق الطبقة، مما يؤثر على الموثوقية العامة.

الركائز الألمنيومية تضيف متطلبات عملية إضافية

مقارنةً بالركائز العادية، تتطلب خصائص الألومنيوم وقتًا أكبر للاعتبار خلال التصنيع والتركيب، مما يزيد من تعقيد العمليات والتكاليف.

تكلفة عالية

على الرغم من أن ركائز الألومنيوم توفر ميزات كبيرة في إدارة الحرارة، إلا أن مقارنتها مع مواد FR4 التقليدية تُظهر أن دوائر الألومنيوم تتميز بتكاليف أعلى للمواد، وعمليات تصنيع خاصة، ومتطلبات لعلاج السطح، مما يؤدي إلى ارتفاع التكلفة الإجمالية للتصنيع.

flex-rigid-pcb-manufacturer​(1).jpg

المزايا والفوائد الخاصة بلوحات الدوائر الجامدة

الميزات الرئيسية:

1. هيكل صلب: يتكوّن في المقام الأول من الألياف الزجاجية، مما يضمن ثبات اللوحة ومنع تشويه شكلها، ويوفر دعماً لاستقرار المنتج.
2. تصميم الدوائر عالي الكثافة: يدعم هياكل متعددة الطبقات، مما يتيح للدوائر المعقدة والتخطيطات ذات الكثافة العالية للمكونات أن تُنفَّذ.
3. التحكم الدقيق بالأبعاد: مناسب للمنتجات التي تتطلب دقة عالية، مثل الهواتف الذكية والأجهزة الطبية.

المزايا الأساسية:

1. المتانة والطول في العمر الافتراضي: تتيح المواد وال конструкциّة الجامدة الاستخدام لفترة طويلة حتى في الظروف القاسية؛
2. تكلفة إنتاج منخفضة: مناسب للإنتاج الكمي، والعمليات القياسية، وفترات دورة قصيرة؛
3. سهولة الدمج التلقائي: يدعم اللحام والتركيب الآلي، مما يحسّن الإنتاجية والاتساق.

مجالات تطبيق لوحات الدوائر الجامدة

1. اللوحة الأم للكمبيوتر: يمكن استخدام لوحة الدوائر الصعبة (Rigid PCB) كوحدة أساسية في اللوحة الأم لحمل المكونات الرئيسية مثل وحدة المعالجة المركزية والذاكرة ووحدة معالجة الرسوميات (GPU) وغيرها؛
2. الإلكترونيات الاستهلاكية: تُستخدم بشكل واسع في الأجهزة اليومية مثل الهواتف الذكية والتلفزيونات وأفران الميكروويف وغيرها؛
3. الإلكترونيات automotive: لا غنى عنها في السيارات الكهربائية وأنظمة مساعدة القيادة المتقدمة (ADAS)؛
4. معدات الاتصالات: تتميز لوحة الدوائر الصعبة (Rigid PCB) باستقرار عالي في الإشارة ويمكن استخدامها في أجهزة الراديو والهواتف المحمولة والراوتر وأنظمة الاتصالات عبر الأقمار الصناعية.

معايير IPC للوحات الدوائر الصعبة (Rigid PCBs)

لا يتطلب تصنيع اللوحة الدوائر الصعبة (Rigid PCB) فقط ضمان توفرها، بل يجب أيضًا الالتزام بالمعايير الدولية.

تُعد IPC-A-600 وIPC-6012 من المعايير الأساسية:

  • IPC-A-600: تحدد معايير المظهر والعيوب المادية لكل طبقة من طبقات اللوحة الدوائر المطبوعة (PCB)؛
  • IPC-6012: توضح متطلبات الأداء ومواصفات المواد وطرق الاختبار، وتُستخدم على نطاق واسع في صناعات الطيران والسيارات والاتصالات.

تتطلب معايير IPC تدابير صارمة للتحكم في الجودة مثل اختبارات القسم الدقيق، وفحص بصري AOI، واختبارات الدوائر الكهربائية القصيرة والمفتوحة، إلخ. فقط بهذه الطريقة يمكن ضمان موثوقية اللوحات الدوائر الجاسئة على المدى الطويل.

rigid-pcb.jpg

لماذا تختار LHD لإنتاج اللوحات الدوائر الجاسئة؟

تستخدم شركة LHD TECH تقنيات تصنيع وتحكم في الجودة متقدمة لتوفير لوحات دوائر جاسئة أحادية الطبقة، ثنائية الطبقة، ومتعددة الطبقات من مادة FR4، ومواد ذات درجة حرارة زجاجية عالية (High Tg)، وأساس معدني. تتوافق كل لوحة دوائر مع معايير IPC-A-600 وIPC-6012، وتطبق على نطاق واسع في عدة صناعات مثل الإلكترونيات الاستهلاكية، والفضاء، والأتمتة الصناعية، إلخ. إذا كنت تبحث عن مورد موثوق للوحات دوائر جاسئة، يرجى الاتصال بنا الآن!

ملخص

اللوحات الدوائرية الصلبة قد غطّت جميع جوانب حياة الناس، من الأجهزة المنزلية إلى الأنظمة الصناعية عالية الجودة. وقد حظيت بتطبيق واسع nhờ لمزاياها مثل القوة العالية والحجم الدقيق والاستقرار الجيد. ومع التطور المستمر لصناعة الإلكترونيات، ستواصل اللوحات الصلبة PCB أدوارها.

مزيد من المنتجات

  • لوحات دوائر كهربائية بموصلات ذهبية

    لوحات دوائر كهربائية بموصلات ذهبية

  • لوحة الدوائر المطبوعة المصنوعة من الألمنيوم

    لوحة الدوائر المطبوعة المصنوعة من الألمنيوم

  • لوحات الدوائر الكهربائية من مادة التفلون

    لوحات الدوائر الكهربائية من مادة التفلون

  • لوحة الدوائر المطبوعة

    لوحة الدوائر المطبوعة

احصل على عرض سعر مجاني

سيتصل بك ممثلنا قريبًا.
البريد الإلكتروني
الاسم
اسم الشركة
رسالة
0/1000

احصل على عرض سعر مجاني

سيتصل بك ممثلنا قريبًا.
البريد الإلكتروني
الاسم
اسم الشركة
رسالة
0/1000

احصل على عرض سعر مجاني

سيتصل بك ممثلنا قريبًا.
البريد الإلكتروني
الاسم
اسم الشركة
رسالة
0/1000