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.
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 |
يعتمد أداء اللوحة الدوائرية الصلبة على التفاعل المتوازن بين هيكل كل طبقة والتجميع الكلي للجهاز، ويتضمن ذلك بشكل رئيسي الطبقات التالية:
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.
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.
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.
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.
هناك العديد من أنواع لوحات الدوائر الجاسئة، وهي مناسبة للاستخدامات المختلفة:
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
مقارنةً بالركائز العادية، تتطلب خصائص الألومنيوم وقتًا أكبر للاعتبار خلال التصنيع والتركيب، مما يزيد من تعقيد العمليات والتكاليف.
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.
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.
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.
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.
تُعد IPC-A-600 وIPC-6012 من المعايير الأساسية:
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.
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!
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.