لوحة الدوائر المطبوعة (PCBS) are boards used as substrates in most electronic devices – both as physical supports and as wiring areas for surface mount and socket assemblies. يصنع PCBS عادة من الألياف الزجاجية أو راتنجات الايبوكسي المركبة أو مواد مركبة أخرى.

مقدمة نوع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

معظم أجهزة PCBS للأجهزة الإلكترونية البسيطة بسيطة وتتكون من طبقة واحدة فقط. يمكن أن تحتوي الأجهزة الأكثر تعقيدًا مثل بطاقات رسومات الكمبيوتر أو اللوحات الأم على طبقات متعددة ، تصل أحيانًا إلى 12 طبقة.

Although PCBS are usually associated with computers, they can be found in many other electronic devices, such as televisions, radios, digital cameras and cell phones. بالإضافة إلى استخدامها في الإلكترونيات الاستهلاكية وأجهزة الكمبيوتر ، يتم استخدام أنواع مختلفة من PCBS في مجموعة متنوعة من المجالات الأخرى ، بما في ذلك:

• معدات طبية. أصبحت الإلكترونيات الآن أكثر كثافة وتستهلك طاقة أقل من المنتجات السابقة ، لذلك يمكن اختبار التقنيات الطبية الجديدة والمثيرة. تستخدم معظم الأجهزة الطبية PCBS عالي الكثافة لإنشاء أصغر التصاميم وأكثرها كثافة. يساعد هذا في التخفيف من بعض القيود الفريدة التي ينطوي عليها تطوير الأجهزة للاستخدام في المجال الطبي بسبب الحاجة إلى الحجم الصغير والوزن الخفيف. لقد حقق جهاز الإحصاء المركزي الفلسطيني نجاحات في كل شيء من الأجهزة الصغيرة (مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب) إلى الأجهزة الكبيرة (مثل أجهزة الأشعة السينية أو ماسحات التصوير المقطعي المحوسب).

• الآلات الصناعية. يشيع استخدام PCBS في الآلات الصناعية عالية الطاقة. يمكن استخدام PCBS النحاسية السميكة حيث لا يفي جهاز PCBS النحاسي أحادي الأوقية بالمتطلبات. تعد PCBS النحاسية السميكة مفيدة في الحالات بما في ذلك أجهزة التحكم في المحركات وشواحن البطاريات عالية التيار وأجهزة اختبار الأحمال الصناعية.

• الإضاءة. نظرًا لأن حلول الإضاءة القائمة على LED شائعة نظرًا لاستهلاكها المنخفض للطاقة وكفاءتها العالية ، فإن لوحة PCBS ذات اللوحة الخلفية المصنوعة من الألومنيوم المستخدمة في صنعها. يعمل هذا الجهاز كمشعات ويسمح بنقل الحرارة بمستويات أعلى من PCBS القياسي. These same aluminum backboard PCBS form the basis of high lumen LED applications and basic lighting solutions.

• صناعات السيارات والطيران. تستخدم صناعات السيارات والفضاء PCBS المرنة المصممة لتحمل بيئات الاهتزازات العالية الشائعة في كلا المجالين. اعتمادًا على المواصفات والتصميم ، يمكن أيضًا أن تكون خفيفة الوزن جدًا ، وهو أمر ضروري لتصنيع الأجزاء في صناعة النقل. They can also fit into tight Spaces that may exist in these applications, such as inside the dashboard or behind the instruments on the dashboard.

هناك العديد من أنواع ألواح ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، ولكل منها مواصفات التصنيع الفريدة الخاصة بها ، وأنواع المواد والاستخدامات: ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، طبقة مزدوجة ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، متعدد الطبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، ثنائي الفينيل متعدد الكلور صلب ، ثنائي الفينيل متعدد الكلور مرن ، ثنائي الفينيل متعدد الكلور مرن صلب ، ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي التردد ، ظهر ألومنيوم ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

طبقة واحدة ثنائي الفينيل متعدد الكلور

ثنائي الفينيل متعدد الكلور أحادي الجانب أو أحادي الجانب هو ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو ركيزة مصنوعة من ركيزة واحدة. جانب واحد من الركيزة مغطى بطبقة معدنية رقيقة. النحاس هو الطلاء الأكثر شيوعًا بسبب الموصلية الكهربائية الجيدة. Once a copper-based coating is applied, a protective welding mask is usually used, followed by the use of all elements on the last screen printing plate.

مقدمة نوع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

من السهل تصميم وتصنيع PCBS أحادي الطبقة / أحادي الجانب لأنها تلحم الدوائر والمكونات المختلفة على جانب واحد فقط. يعني هذا الوجود في كل مكان أنه يمكن شراؤها بتكلفة منخفضة ، خاصة للطلبات كبيرة الحجم. تعني النماذج منخفضة التكلفة وعالية السعة أنها تُستخدم بشكل شائع في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك الآلات الحاسبة والكاميرات وأجهزة الراديو وأجهزة الاستريو ومحركات الأقراص الصلبة والطابعات وإمدادات الطاقة.

Double-layer printed circuit board

تحتوي مادة الركيزة الخاصة بلوحة الدوائر المطبوعة المزدوجة أو على الوجهين على طبقة رقيقة من المعدن الموصّل ، مثل النحاس ، مطبقة على جانبي اللوحة. تسمح الثقوب المحفورة عبر اللوحة للدوائر الموجودة على أحد جانبي اللوحة بالاتصال بالدوائر الموجودة على الجانب الآخر.

مقدمة نوع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

عادةً ما يتم توصيل مكونات الدائرة ولوحة PCB ذات الطبقة المزدوجة بإحدى طريقتين: باستخدام ثقب أو باستخدام حامل سطحي. A through-hole connection means that small wires called leads are fed through the hole, with each end of the leads welded to the right-hand component.

لا يمكن لـ Surface mount PCBS استخدام الأسلاك كموصلات. بدلاً من ذلك ، يتم لحام العديد من الخيوط الصغيرة مباشرة باللوحة ، مما يعني أن اللوحة نفسها تستخدم كسطح أسلاك للمكونات المختلفة. يتيح ذلك إكمال الدائرة بمساحة أقل ، مما يؤدي إلى توفير مساحة لتمكين اللوحة من أداء المزيد من الوظائف ، وغالبًا ما تكون أسرع وأقل وزنًا مما تسمح به اللوحة عبر الفتحة.

Double side PCBS are commonly used in applications that require intermediate levels of circuit complexity, such as industrial controls, power supplies, instrumentation, HVAC systems, LED lighting, car dashboards, amplifiers, and vending machines.

متعدد الطبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور

يتكون ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات من سلسلة من ثلاث طبقات أو أكثر من PCBS مزدوج الطبقة. ثم يتم تثبيت هذه الألواح معًا بغراء خاص ويتم تثبيتها بين قطع العزل للتأكد من أن الحرارة الزائدة لا تذوب أيًا من المكونات. Multi-layer PCBS come in a variety of sizes, as small as four layers or as large as ten or twelve. أكبر PCB متعدد الطبقات تم بناؤه على الإطلاق يبلغ سمكه 50 طبقة.

مقدمة نوع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

For multilayer printed circuit boards, designers can produce very thick, complex designs suitable for a variety of complex electrical tasks. Beneficial applications for multilayer PCBS include file servers, data storage, GPS technology, satellite systems, weather analysis and medical devices.

جامدة ثنائي الفينيل متعدد الكلور

Rigid printed circuit boards are printed circuit boards made of a strong substrate material that prevents the board from twisting. Probably the most common example of a rigid PCB is a computer motherboard. The motherboard is a multi-layer PCB designed to distribute power from the power supply while allowing all parts of the computer to communicate with each other, such as the CPU, GPU and RAM.

ربما يكون تكوين ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلب هو أكبر عدد تم تصنيعه من PCBS. يمكن استخدام PCBS في أي مكان يحتاج PCB نفسه إلى ضبطه على الشكل والبقاء كذلك لبقية عمر الجهاز. يمكن أن يكون PCBS الصلب عبارة عن PCBS بسيط أحادي الطبقة ، أو PCBS مكون من 8 طبقات أو 10 طبقات.

مقدمة نوع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

تحتوي جميع أجهزة PCBS الصلبة على هياكل مفردة أو مزدوجة أو متعددة الطبقات ، لذا فهي تشترك في نفس التطبيق.

مرنة ثنائي الفينيل متعدد الكلور

على عكس PCBS الصلب ، الذي يستخدم مواد غير لاصقة مثل الألياف الزجاجية ، فإن PCBS المرنة مصنوعة من مواد يمكن ثنيها ونقلها ، مثل البلاستيك. Similar to rigid PCBS, flexible PCBS come in single, double, or multi-layer formats. نظرًا لضرورة طباعتها على مواد مرنة ، فإن تصنيعها يميل إلى أن يكون أكثر تكلفة.

مقدمة نوع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

ومع ذلك ، يوفر الجهاز المرن للجهاز المركزي للإحصاء العديد من المزايا مقارنة بالجهاز المركزي للإحصاء. The most striking of these advantages is their flexibility. هذا يعني أنه يمكن طيها حول الحواف ولفها حول الزوايا. توفر مرونتها التكلفة والوزن من خلال استخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور واحد مرن لتغطية المناطق التي قد تحتاج إلى عدة PCBS جامدة.

يمكن أيضًا استخدام PCBS المرن في المناطق التي قد تتأثر بتعدد PCBS الصلب. خطر بيئي. تحقيقا لهذه الغاية ، يتم تصنيعها فقط من مواد قد تكون مقاومة للماء أو مقاومة للصدمات أو مقاومة للتآكل أو زيت عالي الحرارة – وهو خيار قد لا يتوفر به PCBS الصلب التقليدي.

مرنة جامدة ثنائي الفينيل متعدد الكلور

When it comes to the two most important overall PCBS, flexible rigid PCBS combine the best of both. تتكون اللوحة الصلبة المرنة من طبقات متعددة مرنة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور متصلة بطبقات صلبة متعددة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

يتمتع PCBS الصلب المرن بالعديد من المزايا مقارنة باستخدام PCBS الصلب أو المرن فقط في تطبيقات معينة. على سبيل المثال ، تحتوي الألواح الصلبة المرنة على عدد من الأجزاء أصغر من الألواح الصلبة أو المرنة التقليدية لأنه يمكن دمج خيارات الأسلاك لكليهما في لوحة واحدة. Combining rigid and flexible boards into a single rigid-flexible board also allows for a more streamlined design that reduces overall board size and package weight.

مقدمة نوع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

غالبًا ما توجد PCBS الصلبة المرنة في التطبيقات التي يكون فيها الفضاء أو الوزن هو الأكثر أهمية ، بما في ذلك الهواتف المحمولة والكاميرات الرقمية وأجهزة تنظيم ضربات القلب والسيارات.

عالية التردد ثنائي الفينيل متعدد الكلور

يشير Hf PCBS إلى عناصر تصميم PCB العامة بدلاً من بناء PCB كما في النماذج السابقة. Hf PCBS عبارة عن لوحات دوائر مصممة لإرسال إشارات تزيد عن 1 جيجا هرتز.

مقدمة نوع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

تشتمل مواد ثنائي الفينيل متعدد الكلور Hf عادةً على صفائح إيبوكسي مقواة بالألياف الزجاجية من الدرجة FR4 ، وراتنج البوليفينيل الإيثر (PPO) والتفلون. يعد التفلون أحد أكثر الخيارات تكلفة بسبب ثباته العازل الصغير والمستقر ، وفقده الصغير للعزل الكهربائي ، وامتصاص الماء المنخفض بشكل عام.

يجب مراعاة العديد من جوانب لوحة PCB والنوع المقابل لها من موصل ثنائي الفينيل متعدد الكلور عند اختيار التردد العالي ، بما في ذلك ثابت العزل (DK) والتبديد والفقد وسمك العزل الكهربائي.

والأهم من ذلك هو Dk للمادة المعنية. غالبًا ما تنتج المواد ذات الاحتمالية العالية للتغير الثابت للعازل الكهربائي تغييرات مقاومة تؤدي إلى تعطيل التوافقيات التي تشكل الإشارة الرقمية وتؤدي إلى خسارة كلية في سلامة الإشارة الرقمية – وهو عامل تم تصميم hf PCBS لمنعه.

تشمل الاعتبارات الأخرى عند اختيار نوع لوحة الدائرة وموصل الكمبيوتر لاستخدامها عند تصميم hf PCBS ما يلي:

• فقدان العازل (DF) ، الذي يؤثر على جودة نقل الإشارة. قد ينتج عن فقدان العازل الصغير كمية صغيرة من ضياع الإشارة.

• Thermal expansion. إذا كانت المواد المستخدمة في بناء ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، مثل رقائق النحاس ، لها معدلات تمدد حراري مختلفة ، فقد تنفصل المواد عن بعضها البعض بسبب تغيرات درجة الحرارة.

• أمتصاص الماء. يمكن أن يؤثر تناول كميات كبيرة من الماء على ثابت العزل وفقدان العزل الكهربائي لثنائي الفينيل متعدد الكلور ، خاصة عند استخدامه في البيئات الرطبة.

• مقاومات أخرى. يجب تصنيف المواد المستخدمة لبناء HF PCBS على أنها مطلوبة لمقاومة الحرارة ومقاومة الصدمات والمواد الكيميائية الخطرة.

دعم الألومنيوم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور المدعوم بالألمنيوم هو تقريبًا نفس تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور المدعوم بالنحاس. ومع ذلك ، بدلاً من استخدام الألياف الزجاجية ، وهو أمر شائع في معظم أنواع لوحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، تستخدم اللوحة الخلفية المصنوعة من الألومنيوم PCBS ركائز الألومنيوم أو النحاس.

مقدمة نوع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

دعامة الألمنيوم مبطنة بالعزل وهي مصممة لتكون ذات مقاومة حرارية منخفضة ، مما يعني نقل حرارة أقل من العزل إلى الغطاء الخلفي. بمجرد تطبيق العزل ، يتم تطبيق طبقات من الدائرة النحاسية من 1 أونصة إلى 10 بوصات.

يتمتع جهاز PCBS المدعوم بالألمنيوم بعدد من المزايا مقارنة بـ PCBS المدعوم من الألياف الزجاجية ، بما في ذلك:

• منخفض الكلفة. يعد الألمنيوم من أكثر المعادن وفرة على وجه الأرض ، حيث يمثل 8.23٪ من وزن الأرض. يعد تعدين الألومنيوم أمرًا سهلاً ورخيصًا ، مما يساعد على تقليل التكاليف في عملية التصنيع. نتيجة لذلك ، من الأرخص صنع منتجات من الألمنيوم.

• حماية البيئة. الألمنيوم غير سام وسهل إعادة التدوير. يعد صنع لوحات الدوائر المطبوعة من الألومنيوم أيضًا طريقة جيدة لتوفير الطاقة نظرًا لسهولة تجميعها.

• التشتت الحراري. الألومنيوم هو أحد أفضل المواد التي يمكن استخدامها لتبديد الحرارة من المكونات الرئيسية للوحة الدائرة. لا تشع الحرارة إلى بقية اللوحة ، ولكن إلى الهواء الطلق. يبرد جهاز PCBS من الألومنيوم بشكل أسرع من PCBS النحاسي من نفس الحجم.

• متانة المواد. الألمنيوم أكثر متانة من المواد مثل الألياف الزجاجية أو السيراميك وهو جيد بشكل خاص لاختبارات السقوط. يساعد استخدام ركائز أقوى في تقليل الضرر أثناء التصنيع والنقل والتركيب.

كل هذه المزايا تجعل من الألمنيوم PCBS خيارًا ممتازًا للتطبيقات التي تتطلب طاقة خرج عالية في ظل تفاوتات ضيقة للغاية ، بما في ذلك المصابيح الأمامية لحركة المرور ، وإضاءة السيارات ، وإمدادات الطاقة ، وأجهزة التحكم في المحركات والدوائر عالية التيار.

بالإضافة إلى مجالات الاستخدام الرئيسية ، يمكن أيضًا استخدام PCBS المدعوم بالألمنيوم حيث تكون درجة عالية من الاستقرار الميكانيكي مطلوبة أو حيث قد يتحمل PCB مستويات عالية من الضغط الميكانيكي. وهي أقل عرضة للتمدد الحراري من الألواح المصنوعة من الألياف الزجاجية ، مما يعني أن المواد الأخرى الموجودة على اللوح ، مثل رقائق النحاس والعزل ، تكون أقل عرضة للتقشر ، مما يزيد من عمر المنتج.

على مر السنين ، تطورت PCBS من PCBS أحادية الطبقة بسيطة مثل الآلات الحاسبة للأجهزة الإلكترونية إلى أنظمة أكثر تعقيدًا مثل تصميمات التفلون عالية التردد. لقد وجد PCBS طريقه إلى كل صناعة تقريبًا على وجه الأرض ، بدءًا من الإلكترونيات البسيطة مثل حلول الإضاءة وصولاً إلى الصناعات الأكثر تعقيدًا مثل التكنولوجيا الطبية أو تكنولوجيا الفضاء.

أدى تطوير PCBS أيضًا إلى تطوير مواد بناء ثنائي الفينيل متعدد الكلور: لم يعد فقط PCBS مصنوعًا من رقائق النحاس المدعومة بالألياف الزجاجية. تشمل مواد البناء الجديدة الألمنيوم والتفلون وحتى البلاستيك القابل للانحناء. سهلت اللدائن القابلة للانحناء والألمنيوم على وجه الخصوص إنشاء منتجات مثل PCBS المرنة والصلبة والمدعومة بالألمنيوم لحل المشكلات الشائعة المرتبطة بالعديد من الصناعات.