كان سبب صنع الدوائر المطبوعة المرنة هو التخلص من الحاجة إلى أسلاك توصيل صلبة. تُستخدم الدوائر المطبوعة المرنة في كل صناعة تقريبًا بسبب الاتصال والتنقل والأجهزة القابلة للارتداء والانكماش وغيرها من الاتجاهات الحديثة. في أبسط صورها ، تتكون الدائرة المرنة من العديد من الموصلات التي يتم فصلها بواسطة فيلم عازل هش. يمكن استخدام لوحات الدوائر المطبوعة المرنة في كل شيء من أبسط المهام إلى أكثرها تعقيدًا.

تاريخ FPCB

في مطلع القرن العشرين ، رأى الباحثون في مجال الهاتف الجديد الحاجة إلى دوائر كهربائية قياسية ومرنة. كانت الدوائر مصنوعة من طبقات متناوبة من الموصلات والعوازل. وفقًا لبراءة اختراع إنجليزية عام 20 ، تم تصنيع الدوائر عن طريق وضع البارافين على الورق ووضع موصلات معدنية مسطحة. في ملاحظاته من نفس الوقت تقريبًا ، اقترح توماس إديسون استخدام ورق الكتان المطلي بصمغ السليلوز والمرسوم بمسحوق الجرافيت. في أواخر الأربعينيات ، عندما تم استخدام تقنيات الإنتاج الضخم لأول مرة ، تم تقديم العديد من براءات الاختراع لدوائر النقش الضوئي على ركائز مرنة. أدت إضافة المكونات النشطة والسلبية إلى الدوائر المرنة إلى تطوير "تقنية السيليكون المرنة ، التي تصف القدرة على دمج أشباه الموصلات (باستخدام تقنيات مثل الترانزستورات ذات الأغشية الرقيقة) على ركيزة مرنة. بفضل الجمع بين الحوسبة المدمجة وقدرة المستشعر ، حدثت تطورات جديدة ومثيرة في العديد من المجالات مع الفوائد المعتادة لبنية الدوائر المرنة. التطورات الجديدة ، خاصة في مجال الطائرات والطب والإلكترونيات الاستهلاكية. 

ما هو FPCB؟

بالمقارنة مع العادية PCB، هناك اختلافات كبيرة في كيفية تصميمها وصنعها وكيفية عملها. من غير الدقيق أن نقول إن تقنيات التصنيع الحديثة "مطبوعة". نظرًا لاستخدام التصوير الفوتوغرافي أو التصوير بالليزر أكثر فأكثر لتحديد الأنماط بدلاً من الطباعة ، يتم لصق طبقة من آثار المعادن على مادة عازلة مثل بوليميد لإنشاء دائرة مطبوعة مرنة . يمكن أن يتراوح سمك الطبقة العازلة من .0005 بوصة إلى 010 بوصة. بينما يمكن أن يتراوح سمك الطبقة المعدنية في أي مكان من .0001 بوصة إلى> 010 بوصة. غالبًا ما تعلق الالتصاقات المعادن بركائزها ، ولكن من الممكن أيضًا استخدام طرق أخرى ، مثل ترسيب البخار. يمكن أن يتأكسد النحاس ، لذلك عادة ما يتم تغطيته بطبقة واقية. يعد الذهب أو اللحام أكثر الخيارات شيوعًا لأنهما يوصلان الكهرباء ويمكنهما الوقوف في وجه البيئة. عادة ما يتم استخدام مادة عازلة لمنع تأكسد الدوائر أو قصرها في الأماكن التي لا تلمس فيها أي شيء. 

هيكل FPCB

يمكن أن تحتوي مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرنة على طبقة أو طبقتين أو أكثر من طبقات الدوائر ، مثل مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلبة. تتكون معظم الدوائر المطبوعة المرنة أحادية الطبقة من هذه الأجزاء: 

• يعمل فيلم الركيزة العازل الكهربائي كأساس لثنائي الفينيل متعدد الكلور. المادة الأكثر استخدامًا ، مادة البولي أميد (PI) ، لديها مقاومة قوية للجر ودرجة الحرارة.
• الموصلات الكهربائية القائمة على النحاس والتي تعمل بمثابة آثار للدائرة
• يتم إنشاء طبقة واقية باستخدام غطاء أو غطاء.
• البولي إيثيلين أو راتنجات الايبوكسي هو مادة لاصقة تحافظ على مكونات الدائرة المختلفة معًا.

أولاً ، يتم حفر النحاس للكشف عن الآثار ، ثم يتم ثقب الغطاء الواقي (وضع الغطاء) للكشف عن وسادات اللحام. يتم تنظيف الأجزاء ثم لفها معًا لصنع المنتج النهائي. يتم غمس المسامير والأطراف الموجودة خارج الدائرة في القصدير للمساعدة في اللحام أو منعها من الصدأ. إذا كانت الدائرة معقدة أو تحتاج إلى دروع أرضية نحاسية ، فمن الضروري التبديل إلى طبقة مزدوجة أو متعددة الطبقات FPC. يتم تصنيع FPCs متعددة الطبقات بطريقة مماثلة لـ FPCs أحادية الطبقة. ولكن ، في FPCs متعددة الطبقات ، يجب إضافة PTH (مطلي من خلال ثقب) لتوصيل الطبقات الموصلة. تلتصق المادة اللاصقة بالمسارات الموصلة بالركيزة العازلة للكهرباء أو ، في دوائر مرنة متعددة الطبقات ، تلصق الطبقات المختلفة معًا لتكوين الدائرة. إلى جانب ذلك ، يمكن للفيلم اللاصق أن يحمي الدائرة المرنة من التلف الناتج عن الرطوبة والغبار والجزيئات الأخرى.

عملية تصنيع FPCB

يعد الالتقاط التخطيطي وتخطيط لوحة الدوائر المطبوعة وتصنيع لوحات الدوائر الكهربائية وتجميعها أوصافًا عالية المستوى لخطوات تصميم وتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، لكن التفاصيل معقدة. في هذا القسم ، سنلقي نظرة على كل خطوة. 

• بناء التخطيطي

قبل البدء في تصميم اللوحة باستخدام أدوات CAD ، من الضروري الانتهاء من تصميم مكونات المكتبة. وهذا يعني إنشاء رموز منطقية للأجزاء التي يمكنك بناؤها ، مثل المقاومات والمكثفات والمحاثات والوصلات والدوائر المتكاملة. التي يمكنك استخدامها في التخطيطي (المرحلية). بمجرد أن تصبح هذه الأجزاء جاهزة ، يمكنك البدء بترتيبها على أوراق تخطيطية باستخدام أدوات CAD. بمجرد تجميع القطع معًا تقريبًا ، يمكنك رسم الأسلاك لإظهار كيفية اتصال دبابيس الرموز التخطيطية. في الذاكرة الإلكترونية ودوائر البيانات ، الشبكات هي الخطوط التي تظهر شبكات مفردة أو مجموعات من الشبكات. أثناء الالتقاط التخطيطي ، يجب عليك تحريك أجزاء العملية لإنشاء رسم تخطيطي واضح وقابل للقراءة. 

• محاكاة الدوائر

بمجرد رسم الأجزاء والتوصيلات التخطيطية ، يمكنك اختبار الدائرة لمعرفة ما إذا كانت تعمل. يمكنك التحقق من ذلك مرة أخرى باستخدام محاكاة الدوائر SPICE (برنامج المحاكاة مع التركيز على الدوائر المتكاملة) في برنامج النمذجة. قبل صنع الأجهزة الفعلية ، يمكن لمهندسي PCB استخدام هذه الأدوات لمحاكاة الدوائر التي صمموها. تعتبر أدوات تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ضرورية لأنها يمكن أن توفر الوقت والمال. 

• إعداد أداة CAD

باستخدام أدوات التصميم الحالية ، يمكن لمصممي ثنائي الفينيل متعدد الكلور الوصول إلى العديد من الميزات ، مثل القدرة على وضع قواعد التصميم والقيود. هذا يمنع الشباك الفردية من العبور ويوفر مساحة كافية بين المكونات. يمكن للمصممين أيضًا الوصول إلى مجموعة واسعة من الأدوات الإضافية. أدوات مثل شبكات التصميم. يسهل وضع المكونات وتتبع المسار بطريقة منظمة. 

• مكونات للتخطيط

بعد الانتهاء من إنشاء قاعدة بيانات التصميم والبيانات التخطيطية حول كيفية استيراد الشبكات ، يمكنك عمل تخطيط لوحة الدوائر الفعلية. أولاً ، يجب عليك وضع آثار أقدام المكون داخل مخطط اللوحة في برنامج CAD عندما ينقر المصمم على الانطباع. سيظهر رسم "خط شبح" يوضح اتصالات الشبكة والمكونات التي تؤدي إليها. من خلال الممارسة العملية ، سيتعلم المصممون كيفية وضع هذه الأجزاء للحصول على أفضل أداء — مع مراعاة أشياء مثل الاتصال ، والنقاط الفعالة ، والضوضاء الكهربائية ، والعقبات المادية مثل الكابلات والموصلات وأجهزة التركيب. لا يستطيع المصممون التفكير فيما تحتاجه الدائرة. يجب على المصممين أيضًا التفكير في مكان وضع الأجزاء بحيث يسهل على الشركة المصنعة تجميعها معًا. 

• توجيه ثنائي الفينيل متعدد الكلور

الآن بعد أن أصبح كل شيء في المكان الذي ينبغي أن يكون فيه ، يمكنك ربط الشبكات. للقيام بذلك ، تحتاج إلى عمل خطوط وطائرات على رسم من الوصلات في شبكة الشريط المطاطي. تحتوي برامج CAD على العديد من الميزات المفيدة ، مثل وظائف التوجيه التلقائي التي تقصر وقت التصميم ، مما يساعدهم على القيام بذلك. 

من الضروري إيلاء اهتمام وثيق للتوجيه. من الضروري التأكد من أن طول الشباك مناسب للإشارات التي تحملها وأنها لا تمر عبر مناطق بها الكثير من الضوضاء. لهذا السبب ، قد يؤثر الكلام المتبادل والمشاكل الأخرى المتعلقة بسلامة الإشارة على مدى جودة عمل اللوحة بعد تصنيعها. 

• قم بإنشاء مسار تيار عودة واضح ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

تحتاج إلى توصيل الأجزاء الأكثر نشاطًا على اللوحة ، مثل الدوائر المتكاملة (ICs) ، بشبكة طاقة وشبكة أرضية. كل ما عليك فعله لصنع طائرات صلبة يمكن أن تصل إليها هذه الأجزاء هو إغراق منطقة أو طبقة. عندما يتعلق الأمر بصنع طائرات كهربائية وأرضية ، تصبح الأمور أكثر تعقيدًا. تتمتع هذه الأجنحة أيضًا بوظيفة حيوية تتمثل في إرسال إشارات إلى الوراء على طول التتبع. إذا كانت الطائرات تحتوي على عدد كبير جدًا من الثقوب أو القواطع أو الانقسامات ، فقد تكون مسارات العودة صاخبة جدًا وتضر بأداء ثنائي الفينيل متعدد الكلور. 

• التحقق النهائي من القواعد

يكاد تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور قد انتهى الآن بعد أن انتهيت من وضع المكونات وتوجيه التتبع وصنع طائرات الطاقة والأرض. الخطوة التالية هي إعداد النص والعلامات التي سيتم مسحها بالحرير على الطبقات الخارجية وإجراء فحص نهائي للقواعد. 

سيساعد وضع الأسماء والتواريخ ومعلومات حقوق النشر على السبورة الآخرين في العثور على أجزاء. في الوقت نفسه ، يجب عليك عمل رسومات التصنيع واستخدامها في إنشاء مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور وتجميعها معًا. يستخدم مصممو PCB أيضًا الأدوات التي تساعدهم على تحديد تكلفة إنشاء اللوحة. 

• اصنع اللوح

بعد إنشاء ملفات بيانات الإخراج ، فإن الخطوة التالية هي إرسالها إلى منشأة تصنيع لإنشاء اللوحة. بعد قطع الآثار والطائرات إلى طبقات معدنية ، تحتاج إلى الضغط عليهم معًا لإنشاء "لوحة عارية" جاهزة للتجميع معًا. عندما تصل اللوحة إلى حيث يمكنك تجميعها معًا ، يمكنك منحها الأجزاء التي تحتاجها. بعد ذلك ، يمكنك إخضاعها لإحدى عمليات اللحام العديدة المصممة لكل جزء. أصبح المجلس جاهزًا الآن بعد أن اجتاز جميع الاختبارات اللازمة. 

المواد المستخدمة لصنع FPCB

لا تصنع منتجات FPCB من مادة مرنة فحسب ، بل إنها أيضًا خفيفة الوزن ورقيقة. الهيكل خفيف للغاية بحيث يمكنك تمديده عدة مرات دون الإضرار بالعزل على ثنائي الفينيل متعدد الكلور. لا تستطيع اللوحة اللينة التعامل مع تيار التوصيل العالي أو الجهد العالي لأنها مصنوعة من البلاستيك وتتكون من الأسلاك. هذا يجعلها أقل فائدة في الدوائر الإلكترونية عالية الطاقة. ولكن يمكنك استخدام الألواح اللينة كثيرًا في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية منخفضة الطاقة والتيار المنخفض. نادرًا ما تستخدم الألواح اللينة كلوحة حاملة أولية في تصميم المنتج لأن تكلفة وحدتها مرتفعة. هذا لأن المادة الرئيسية PI تتحكم في عدد الألواح اللينة التي تكلف كل وحدة. بدلاً من ذلك ، يتم تعيينهم لتنفيذ الأجزاء "اللينة" فقط من التصميم الحرج. المكونات الإلكترونية أو الوحدات الوظيفية التي تحتاج إلى التحرك والعمل تحتاج إلى لوحات دوائر ناعمة. على سبيل المثال ، تعد عدسة الزوم الإلكترونية في الكاميرا الرقمية أو الدائرة الإلكترونية لرأس القراءة في محرك الأقراص الضوئية أمثلة على ذلك. يمكن تقسيم PI ، المسمى أيضًا بوليميد (PI) ، إلى PI عطري وشبه عطري بالكامل. يمكنك استخدامه بناءً على هيكله الجزيئي وقدرته على التعامل مع درجات الحرارة المرتفعة. PI العطري بالكامل هو مركب كيميائي يعد أحد الأنواع المستقيمة لـ PI. يمكن أن تكون الأشياء ناعمة أو صلبة ، أو يمكن أن تكون كلاهما. لا يمكن تشكيل المواد التي يمكن حقنها بسبب نقعها ، ولكن يمكن سحقها وتلبيدها واستخدامها بشكل مختلف. PI شبه العطري هو نوع من بولي إيثيرميد ينتمي إلى هذه المجموعة. نظرًا لأن المادة لدائن حرارية ، غالبًا ما يتم استخدام قولبة الحقن لصنع بولي إيثيرميد. مع التصلب الحراري PI ، يمكنك استخدام قولبة التصفيح للمواد المشبعة ، والقولبة بالضغط ، والقولبة المنقولة ، والتي تحتاج إلى صفات مختلفة في المواد الخام. 

أنواع FPCB

تأتي الدوائر المرنة في ثمانية أنواع ، من طبقة واحدة إلى طبقات متعددة إلى صلبة. فيما يلي بعض أكثر أنواع الدوائر المرنة شيوعًا. 

• الدوائر المرنة أحادية الجانب: تحتوي هذه الدوائر على طبقة نحاسية واحدة بين طبقتين من العزل. أو طبقة عازلة (عادة بوليميد) وجانب واحد غير مغطى. ثم يتم حفر تخطيط الدائرة كيميائيًا في الطبقة النحاسية أدناه. نظرًا لكيفية صنعها ، يمكن إضافة المكونات والموصلات والدبابيس وأدوات التقوية إلى لوحات الدوائر المطبوعة المرنة أحادية الجانب.

• الدوائر المرنة أحادية الجانب ذات الوصول المزدوج: تحتوي بعض لوحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرنة أحادية الجانب على تصميم يسمح بالوصول إلى موصلات الدائرة من كلا جانبي اللوحة. إن استخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرن وطبقات محددة لوظيفة التصميم هذه يجعل من الممكن الوصول إلى طبقة نحاسية واحدة من خلال طبقة بوليميد للمادة الأساسية.

• الدوائر المرنة على الوجهين: هذه الدوائر عبارة عن لوحات دوائر مطبوعة مرنة ذات طبقتين موصلة. يتم فصل هذه الدوائر بواسطة عازل بوليميد. يمكن أن تكون الجوانب الخارجية للطبقة الموصلة إما مكشوفة أو مغطاة. ترتبط معظم الطبقات بالطلاء من خلال الثقوب ، ولكن هناك طرق أخرى. مثل الإصدارات أحادية الجانب ، يمكن أن تحتوي مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرنة على الوجهين على أجزاء إضافية مثل المسامير والوصلات وأجهزة التقوية.

• متعدد الطبقات مرنة ثنائي الفينيل متعدد الكلور. تستخدم هذه الدوائر ثلاث طبقات موصلة مرنة أو أكثر مع طبقات عازلة بينهما لعمل دوائر أحادية الجانب ومزدوجة الوجه. عادةً ما تحتوي الطبقات الخارجية لهذه الوحدات على أغطية وثقب. غالبًا ما تكون مطلية بالنحاس وتعمل بطول سمك هذه الدوائر المرنة. مع الدوائر المرنة متعددة الطبقات ، يمكنك تجنب مشاكل الانتقال والتداخل والمقاومة والحماية. هناك طرق عديدة لتصميم دوائر متعددة الطبقات. على سبيل المثال ، يمكن للفتحات العمياء والمدفونة بناء ألواح مرنة متعددة الطبقات كما يمكن لـ FR4. أيضًا ، يمكنك تصفيح طبقات الدائرة متعددة الطبقات مرارًا وتكرارًا لتوفير حماية إضافية ، ولكن عادةً ما يتم تخطي هذه الخطوة إذا كانت المرونة أكثر أهمية.

• الدوائر الصلبة المرنة: تختلف مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور هذه قليلاً عن غيرها ، وعادةً ما تكلف أكثر من خيارات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرنة الأخرى ، على الرغم من أنها تخدم نفس الغرض. في معظم الأحيان ، تحتوي هذه التصميمات على طبقتين موصلة أو أكثر ، مع عزل صلب أو مرن بين كل واحدة. على عكس الدوائر متعددة الطبقات ، فإنها تستخدم فقط أدوات التقوية للحفاظ على الوحدة معًا ، ويتم وضع الموصلات على طبقات غير مرنة. وبسبب هذا ، أصبحت مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلبة المرنة شائعة في صناعات الطيران والدفاع.

• ألواح الألمنيوم المرنة: تعمل لوحات الدوائر المطبوعة المصنوعة من الألومنيوم بشكل أفضل في صناعات مثل الأدوية والسيارات التي تستخدم الكثير من الكهرباء والضوء. ونظرًا لصغر حجمهم ، فقد يتمكنون من المرور عبر مداخل صغيرة. هذه استثمارات ممتازة لأنها رخيصة وخفيفة وطويلة الأمد. لديهم أيضًا طبقات من الألمنيوم تساعد في تحريك الحرارة من خلالها.

• الدوائر الدقيقة: تعد لوحات الدوائر الدقيقة المرنة أفضل حل للإلكترونيات الاستهلاكية. نظرًا لوزنها الخفيف ومقاومتها للصدمات والاهتزازات ، فإن هذه المواد مثالية للإلكترونيات الاستهلاكية. تتمتع الدوائر الدقيقة بسلامة إشارة جيدة ، لذا فإن حجمها الصغير لا يؤثر على جودة عملها.

• لوحات التوصيل البيني عالية الكثافة (HDI) ذات الدوائر المرنة: هذه لديها واحدة من أسرع التقنيات نموًا في أعمال لوحات الدوائر المطبوعة. نظرًا لأن لديهم أسلاكًا أكثر من لوحات الدوائر التقليدية ، فإنها تعمل على تحسين الأداء الكهربائي والسرعة مع جعل المعدات أخف وزنا وأصغر. إنها تعمل بشكل رائع في الأدوات مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر وأجهزة ألعاب الفيديو.

• لوحات الدوائر المطبوعة فائقة الرقة والمرنة: هذه لها أجزاء صغيرة ورقيقة ومواد المجلس. هذا يجعلها مثالية للإلكترونيات التي تحتاج إلى أن تكون محمولة أو توضع داخل الجسم. أو لأي استخدام آخر يحتاج إلى لوحات دوائر خفيفة للغاية.

تطبيقات FPCB

PCB المرن هو نفس لوحة الدوائر المطبوعة العادية ، باستثناء توصيلات الدائرة ، مصنوعة من مادة أساسية مرنة. هذا مفيد بشكل خاص للأشياء التي ليس من المفترض أن يتم تثبيتها بشكل دائم. تُستخدم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرنة في المزيد والمزيد من الصناعات لأنها تدوم لفترة طويلة وتشغل مساحة صغيرة. فيما يلي بعض الأمثلة على مكان وكيفية استخدام هذه التكنولوجيا: 

• صناعة السيارات: المزيد والمزيد من السيارات لديها أجزاء إلكترونية. لذلك ، من الضروري أن تتعامل الدوائر مع الصدمات والصدمات التي تحدث داخل السيارة. تعد لوحة الدوائر المطبوعة المرنة خيارًا تجاريًا مهمًا لأنها رخيصة وتستمر لفترة طويلة.

• مستهلكى الكترونيات: غالبًا ما تستخدم لوحات الدوائر المطبوعة المرنة (PCBs) في الإلكترونيات الاستهلاكية. على سبيل المثال ، الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية والكاميرات ومسجلات الفيديو. ستكون قدرة PCB المرنة على التعامل مع الصدمات والاهتزازات مفيدة إذا كنت بحاجة إلى تحريك هذه الأشياء كثيرًا.

• التطبيقات الرقمية عالية السرعة ، والترددات اللاسلكية ، والميكروويف: تعد مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرنة ممتازة للترددات العالية. يمكنك استخدامها في التطبيقات الرقمية عالية السرعة ، والترددات اللاسلكية ، والميكروويف لأنها موثوقة.

• الإلكترونيات الصناعية. تحتاج الإلكترونيات الصناعية إلى مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور مرنة يمكنها امتصاص الصدمات وإيقاف الاهتزازات لأنه يتعين عليها التعامل مع الكثير من الإجهاد والاهتزاز.

• المصابيح: أصبحت مصابيح LED هي المعيار للإضاءة في المنازل والشركات. تعد تقنية LED جزءًا كبيرًا من هذا الاتجاه لأنها تعمل بشكل جيد. في معظم الأحيان ، تكون المشكلة الوحيدة هي الحرارة ، ولكن يمكن أن يساعد نقل الحرارة الجيد للوحة الدوائر المطبوعة المرنة.

• الأنظمة الطبية: مع تزايد الطلب على الغرسات الإلكترونية والمعدات الجراحية المحمولة. هذا يجعل التصميمات الإلكترونية المدمجة والكثيفة أكثر أهمية في قطاع الأنظمة الطبية. يمكنك استخدام لوحات الدوائر المطبوعة المرنة في كليهما. لأنه يمكنك ثنيهم ، ويمكنهم التعامل مع ضغوط التكنولوجيا الجراحية والغرسات.

• إلكترونيات الطاقة. في مجال إلكترونيات الطاقة ، تتمتع لوحة الدوائر المطبوعة المرنة بفائدة إضافية تتمثل في التعامل مع التيارات العالية نظرًا لاحتوائها على طبقات نحاسية مرنة جدًا. يعد هذا أمرًا مهمًا جدًا في مجال إلكترونيات الطاقة نظرًا لأن الأجهزة تحتاج إلى مزيد من الطاقة عند تشغيلها بكامل طاقتها.

أهمية FPCB

يمكنك استخدام الألواح المرنة كثيرًا في المواقف الديناميكية والثابتة لأنه يمكنك ثنيها. مقارنةً بثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلب ، يمكنك تمديد لوحات الدوائر المستخدمة في التطبيقات الديناميكية دون أن تنكسر. تعتبر قياسات الآبار في صناعة النفط والغاز مثالية لتصميمات الدوائر المرنة. نظرًا لقدرتها على تحمل درجات الحرارة المرتفعة (بين -200 درجة مئوية و 400 درجة مئوية) ، على الرغم من أن اللوحات المرنة لها استخدامات خاصة بها ، فلا يمكنك استخدامها بدلاً من لوحات الدوائر العادية. تعتبر الألواح الصلبة اختيارًا طبيعيًا لأنها غير مكلفة. يمكنك استخدامها في تطبيقات التصنيع الآلي ذات الحجم الكبير. لوحات الدوائر المرنة هي طريقة الأداء والدقة والدقة والانحناء المتسق. 

التحديات واعتبارات التكلفة من FPCB

عند العمل مع FPCBs ، مثل عند محاولة إجراء تغييرات أو إصلاحات ، يمكن أن تحدث المشاكل. أنت بحاجة إلى خريطة أساسية جديدة أو إعادة كتابة برنامج الطباعة الحجرية لتغيير التصميم. ليس من السهل إجراء تغييرات لأنه يجب عليك أولاً تجريد اللوحة من طبقة واقية. الطول والعرض محدودان بسبب حجم الآلات المستخدمة في صنعهما. أيضًا ، يمكنك كسر FPCBs إذا تعاملت معها بلا مبالاة. لذلك يحتاج الأشخاص الذين يعرفون ما يفعلونه إلى لحامها وإصلاحها.

التكلفة دائما عامل رئيسي. ومع ذلك ، فإن التطبيق يؤثر بشكل كبير على كيفية مقارنة FPCBs الفعالة من حيث التكلفة مع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلبة. نظرًا لأن كل تطبيق FPCB فريد من نوعه ، فإن النفقات المرتبطة بتصميم الدوائر الأولية والتخطيط واللوحات الفوتوغرافية تكون مكلفة للأعداد الصغيرة.

قد تكون FPCBs في نهاية المطاف أكثر تكلفة بالنسبة لأحجام التصنيع الكبيرة بسبب قلة الأسلاك والموصلات وأسلاك الأسلاك والأجزاء الأخرى اللازمة للتجميع. هذا صحيح بشكل خاص عند النظر في مزايا المنبع والمصب ، مثل انخفاض مخاطر سلسلة التوريد وانخفاض طلبات الصيانة الناجمة عن توافر عدد أقل من الأجزاء.

الميزات المتقدمة لـ FPCB

نمت صناعة الدوائر المرنة بوتيرة ثابتة. بسبب هذا النمو ، كان هناك المزيد من التحسينات في التكنولوجيا ، مثل: 

• تراكبات الرسوم: تسمح التراكبات الرسومية للمستخدمين بالتحدث إلى الدوائر الموجودة أسفل ثنائي الفينيل متعدد الكلور. إنها أغطية أكريليك أو بوليستر لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. غالبًا ما تحتوي هذه التراكبات على مصابيح LED وشاشات LCD ومفاتيح تتيح للمستخدمين التحدث إلى PCB بالطريقة التي يريدونها.

• لحام شريط ساخن: يمكنك استخدام وصلة لحام شريط ساخن بدلاً من موصل لربط لوح صلب ودائرة مرنة. والنتيجة هي اتصال أرخص وأقوى ويدوم لفترة أطول.

• فتحات وثقوب الليزر: في الماضي ، كان بإمكانك قطع FPCBs بأمواس الحلاقة. وتعتمد جودة القطع على مدى جودة استخدام الشخص لماكينة الحلاقة. ولكن مع الليزر الذي لدينا الآن ، يمكننا قطع الخطوط بقدر كبير من الدقة والتحكم ، مما يتيح لنا صنع دوائر أصغر على ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرنة.

• الألواح: لوحات الدوائر ، تسمى PCBs ، عندما يتم تجميعها في لوحات كبيرة من العديد من الوحدات. في خطوط التجميع "الانتقاء والمكان". يمكن أن يؤدي ذلك إلى تسريع عملية تجميع الدوائر المرنة كثيرًا. الخطوة الثانية هي تقسيم الوحدات إلى مجموعات أصغر.

• مواد لاصقة حساسة للضغط. تلتصق المواد اللاصقة الحساسة للضغط الأشياء ببعضها البعض عن طريق نزع البطانة والضغط على شيء ما في الصمغ. غالبًا ما تستخدم هذه المادة على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) للحفاظ على أجزاء الدائرة في مكانها دون استخدام اللحام.

• التدريع: في الماضي ، كان التداخل الكهرومغناطيسي يمثل مشكلة. لقد كانت مشكلة ، خاصة في الأماكن التي من المرجح أن تتأثر فيها الإلكترونيات بها. هذه مشكلة أقل الآن لأن تقنية التدريع قد تحسنت. لقد قلل من الضوضاء وسهل التحكم في مقاومة خطوط الإشارة.

• التقوية: غالبًا ما يتم إضافة مواد التقوية المصنوعة من مواد مثل FR4 والبوليميد إلى الدوائر المرنة عند نقاط الاتصال. نقاط الاتصال حيث يمكن للدائرة استخدام دعم إضافي. لهذا السبب ، ستستمر الدائرة لفترة أطول وتعمل بشكل أفضل.

فوائد استخدام FPCB

تتيح تقنية Flex PCB إمكانية صنع العديد من المنتجات والتخطيطات الجديدة. قابليتها للتطويع مطلوبة في الأجزاء الكهربائية. الأجزاء الكهربائية مثل التوصيلات والأسلاك والكابلات ولوحات الدوائر المطبوعة. فيما يلي بعض فوائد استخدام الدوائر المرنة.

• خفضت FPCBs وزن الجهاز بحوالي 70٪.
• أنها توفر المزيد من الخيارات لتحسين التعبئة الإلكترونية.
• تساعدك FPCBs في إصلاح مشاكل التعبئة والأسلاك. هذا لأنه مرن وقابل للتكيف ويمكن أن يغير شكله.
• تقلل FPCBs من الحاجة إلى الأسلاك والتوصيلات ولوحات الدوائر المطبوعة والكابلات. يساعد في حل مشكلة كيفية توصيل الأشياء.
• أصبحت القدرة على إنتاج حزم ثلاثية الأبعاد ممكنة بفضل توافق المواد ورقتها.
• التكامل الكهربائي: من السهل إنشاء حلول مخصصة. يتيح لك بناء تصميمك على العديد من البدائل المادية. أيضًا ، يمكنك الاختيار من بين مجموعة متنوعة من تقنيات وأساليب الطلاء.
• بغض النظر عن مدى جودة أو قوة المشتت الحراري ، يمكن لدائرة مطبوعة مرنة التعامل مع الحرارة. لذلك ، فهم يعملون بشكل جيد في مواقف القوة العالية.
• توفر FPCBs التكرار الميكانيكي والكهربائي.
• تكلفتها أقل بنسبة 30٪ من الأسلاك الصلبة التقليدية وطرق التجميع الأخرى.
• يحتاج FPCB إلى مساحة أقل بنسبة 30٪.
• يعتبر FPCB أكثر موثوقية لأن أخطاء الأسلاك لا يمكن أن تحدث معه.

عيوب استخدام FPCB 

• يعد التصميم الأولي للدائرة المرنة والأسلاك والماجستير الفوتوغرافي أكثر تكلفة. إنها باهظة الثمن لأنه يمكنك جعلها لكل تطبيق. مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرنة ليست فعالة من حيث التكلفة للاستخدامات منخفضة الحجم.

• لوحات الدوائر المرنة صعبة الاستبدال والإصلاح. بمجرد الإنشاء ، يجب عليك تغيير الدوائر المرنة من التصميم الأصلي أو برنامج الرسم الخفيف. يحتوي السطح على طبقة واقية تحتاج إلى إزالتها قبل الإصلاح وإعادة وضعها بعد ذلك. 

• نظرًا لصغر حجمها ، نادرًا ما يتم استخدام لوحات الدوائر المطبوعة المرنة. لذلك يتم إنتاجها عادة على دفعات. نظرًا لحدود حجم الآلات المستخدمة في صنعها ، لا يمكنك جعلها طويلة جدًا أو واسعة جدًا.

• من السهل إتلاف الدائرة المرنة باستخدامها بلا مبالاة ، ويمكن أن يحدث الضرر أيضًا إذا لم يتم إعدادها بشكل صحيح. يحتاج اللحام وإعادة العمل إلى مشغلين مهرة بسبب هذا.

الاختلافات بين ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلب وثنائي الفينيل متعدد الكلور المرن

عندما يفكر معظم الناس في لوحة دوائر كهربائية ، فإنهم يصورون لوحة دوائر مطبوعة (PCB). فوق قاعدة غير موصلة للكهرباء. تربط هذه الألواح الأجزاء الكهربائية بمسارات موصلة وأجزاء أخرى. غالبًا ما يستخدم الزجاج كمادة ركيزة غير موصلة للوحة دائرة صلبة. نظرًا لأنها تجعل اللوحة قوية وصلبة ، يمكن للوحة الدائرة الصلبة أن تمنع المكونات من السخونة الشديدة بسبب تصميمها القوي. يمكنك صنع لوحات الدوائر التقليدية من مواد صلبة مثل النحاس أو الألومنيوم. ولكن يمكنك صنع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور مرنة يسهل ثنيها ، مثل البوليميد. يمكن للدوائر المرنة أن تمتص الصدمات وتطلق الحرارة الزائدة وتتخذ مجموعة واسعة من الأشكال لأنه يمكنك ثنيها. نظرًا لأنها مصنوعة لتكون مرنة ، يتم استخدام الدوائر المرنة في المزيد والمزيد من الأجهزة الإلكترونية الحديثة الصغيرة. توجد بعض الاختلافات المهمة بين لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) والدوائر المرنة. 

• نظرًا لأن النحاس الملدن المدلفن أكثر مرونة من النحاس المترسب بالكهرباء ، يمكنك استخدامه كمادة موصلة في الدوائر المرنة بدلاً من النحاس المترسب بالكهرباء.
• في التصنيع ، يمكنك استخدام تراكب بدلاً من قناع اللحام. يمكنك القيام بذلك لحماية الدوائر المكشوفة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرن.
• على الرغم من أن الدوائر المرنة أغلى ثمناً ، فإن لوحات الدوائر الصلبة أقل تكلفة. ولكن نظرًا لصغر حجم الدوائر المرنة ، يمكن للمهندسين استخدامها لجعل أجهزتهم أصغر. إنهم يدخرون المال بطرق غير واضحة.

أهمية FPCB في شرائط LED

مع تحسن التكنولوجيا ، الشرائط التي تقودها أصبحت أكثر وأكثر شعبية. تعد شرائط LED بالفعل طريقة رائعة لإضاءة منزلك وتزيينه ، ولا يعمل ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرن إلا على تحسين الأشياء. شرائط LED عبارة عن لوحات دوائر متصلة ببعضها البعض. تُستخدم تقنية SMT (تقنية التثبيت السطحي) لصنع لوحات دوائر مطبوعة مرنة (PCBs) بأجزاء مثبتة على السطح (SMD LEDs ، موصلات ، إلخ). . عندما يتم وضع رقائق LED معًا ، يعمل FPCB كقاعدة لهم. لا تقل أهمية هيكل لوحة الدائرة عن مدى قدرتها على التخلص من الحرارة. تعد الإلكترونيات المرنة مساعدة كبيرة عندما يتعلق الأمر بمصابيح شريط LED. مثل مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلبة ، فإن العديد من FPCBs عبارة عن دوائر PCB أحادية الطبقة وطبقة مزدوجة ومتعددة الطبقات. 

الأسئلة الشائعة 

نبذة عامة

يمكنك ثني FPCs وثنيها لتناسب مختلف الأشكال والأحجام. هذا يجعلهم أسهل في التصميم والاستخدام. لا يمكنك وضع دوائر صلبة قياسية في أماكن ذات أبعاد فردية ، ولكن يمكن للدوائر المرنة أن تفعل ذلك. تشغل الدوائر المرنة مساحة أقل على اللوحة الأم للتطبيق. يجعلها أرخص وأقل حجمًا. من خلال الاستفادة القصوى من كل المساحة المتاحة ، فإن الإدارة الحرارية الأفضل تجعلها تتطلب نقل حرارة أقل. يمكن أن تكون الدوائر المطبوعة المرنة أكثر موثوقية وتستمر لفترة أطول من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلبة ، خاصةً عندما تهتز الدوائر باستمرار أو تحت ضغط ميكانيكي. حلت FPCBs محل طرق الاتصال التقليدية. لقد استبدلت FPCBs على أساس الأسلاك الملحومة والموصلات السلكية اليدوية بسبب وزنها الرخيص ، وشكلها الرفيع ، ومقاومتها الميكانيكية الممتازة ، ومرونتها في درجات الحرارة المرتفعة والعوامل الجوية ، والمناعة الكهرومغناطيسية الجيدة (EMI). فكر في مدى صعوبة توصيل جميع الشاشات ووحدات التحكم والشاشات في سيارة حديثة (أدوات التحكم الدوارة والأزرار وما إلى ذلك) لأن هذه الأجهزة الإلكترونية تتعرض للأحمال والاهتزازات الميكانيكية. يحتاجون إلى اتصال آمن بغض النظر عن كيفية عمل السيارة. تضمن FPCBs عدم التعطل ، وعمر الخدمة الطويل ، والحد الأدنى من الصيانة في صناعة السيارات. 

تصنع LEDYi جودة عالية شرائط LED و LED نيون فليكس. تمر جميع منتجاتنا عبر مختبرات عالية التقنية لضمان أعلى جودة. إلى جانب ذلك ، نحن نقدم خيارات قابلة للتخصيص على شرائط LED ومرن نيون. لذلك ، بالنسبة لشريط LED المتميز و LED نيون فليكس ، اتصل بـ LEDYi في اسرع وقت ممكن!