فهم أولي للوحة PCB
1ما هو PCB؟
2الهيكل الأساسي لـ PCB
3أنواع و تطبيقات PCB
4. عملية تصنيع PCB
5لماذا اخترت التعاون مع XHT؟
1ما هو PCB؟
الاسم الكامل لـ PCB هو لوحة الدوائر المطبوعة. It is an electronic device interconnection structure that uses processes such as printing and etching to deposit conductive materials (such as copper foil) in a patterned manner on an insulating substrateوهي توفر الدعم الميكانيكي ومسارات الاتصال الكهربائية للمكونات الإلكترونية، وهي المنصة الأساسية لدمج وظيفي وتصغير الأنظمة الإلكترونية.من خلال تخطيط الدوائر المصممة مسبقاً، يمكن أن يضمن PCB دقة وموثوقية نقل الإشارة، والحد من أخطاء الأسلاك، وتحسين كفاءة الإنتاج،وتساعد على تبسيط عملية تجميع وصيانة المعدات الإلكترونية.
منذ أن قام المخترع الأمريكي بول آيزلر بتطبيق الدوائر المطبوعة لأول مرة في تصنيع الراديو في أوائل القرن العشرين، تطورت تكنولوجيا الـ PCB من البساطة إلى التعقيد،من كثافة منخفضة إلى كثافة عاليةو من الصلابة إلى المرونة خلال الحرب العالمية الثانيةالتقليص و متطلبات الموثوقية للمعدات العسكرية للمعدات الإلكترونية عززت الإنتاج الضخم والابتكار التكنولوجي لـ PCBsمقارنة مع طريقة التوصيل التقليدية النقطة إلى النقطة بسبب كفاءتها المنخفضة ، والموثوقية الضعيفة ، والحجم الكبير وغيرها من العيوب ،ظهر PCB تدريجيا وأصبح في نهاية المطاف شعبية في صناعة الإلكترونيات بسبب استغلال المساحة بكفاءة، أداء كهربائي ممتاز وخصائص الإنتاج الضخم
2الهيكل الأساسي لـ PCB
عادةً ما تتكون الـ (بي سي بي) من طبقات متعددة من مواد مختلفة. دعونا نبدأ مع النواة.
1.الجزء السفلي: الجزء الأساسي من PCB ، عادة ما يكون مصنوعًا من FR-4 (الراتنج الايبوكسي المعزز بألياف الزجاج) ، PTFE (polytetrafluoroethylene) ، السيراميك أو المعدن ، إلخ.لتوفير قوة ميكانيكية للوحة الدائرة بأكملها والعزل الكهربائي.
2طبقات من ورق النحاس: كوسيلة موصلة ، يتم ربط ورق النحاس بالرصيف وتشكيل نمط دائرة محدد مسبقًا من خلال عملية الحفر. اعتماداً على عدد الطبقات ،يمكن تقسيم PCBs إلى لوحات ذات جانب واحدلوحات متعددة الطبقات تحتوي على طبقات إشارة متدرجة، طبقات الطاقة / الأرض والطبقات الكهربائية الداخلية.
3- المخططات: في عملية إنتاج الألواح متعددة الطبقات ، فإن Prepreg هي مادة ورقية نصف مكبوتة تحتوي على الراتنج وقطعة من الألياف الزجاجية ،والذي يستخدم لربط كل طبقة من لوحات الأساس وتحقيق الترابط بين القنوات الموصلة.
4.قناع الجندي:طبقة واقية تغطي المناطق غير القابلة لللحام، تتكون عادة من الراتنج الحساس للضوء أو الراتنج الحراري،لمنع الجسر أثناء اللحام ولعب أيضا دورا في منع التآكل والرطوبة.
5. كريم الحرير:وتسمى أيضًا طبقة التعرف، وتستخدم لطباعة رموز المكونات، وصف النص، ونقاط الموقع وغيرها من المعلومات لتسهيل التجميع والصيانة.
لا ينعكس تكوين PCB فقط في طبقات وتعقيد الهيكل المادي ، ولكن أيضًا في التكامل العميق لعلوم المواد وتكنولوجيا الهندسة.من خلال مواصلة تطوير أداء عال، مواد بي سي بي صديقة للبيئة وتحسين تصميم لوحات الدوائر والعمليات الإنتاجية، يمكننا تعزيز بشكل فعال التصغير،عملية خفيفة الوزن وعالية الأداء للمعدات الإلكترونية، وتوفير تكنولوجيا صلبة للابتكار وتطوير الالكترونيات.
3أنواع و تطبيقات PCB
1.PCB من جانب واحد
الـ PCB أحادي الجانب هو النوع الأساسي من الـ PCB. يحتوي على طبقة دائرة موصلة على جانب واحد فقط وتتركز جميع المكونات على هذا الجانب.بسبب بنيتها البسيطة وتكلفة التصنيع المنخفضة نسبيا، فهي مناسبة للمنتجات الإلكترونية منخفضة الكثافة، مصغرة ومنخفضة التكلفة، مثل أجهزة التحكم عن بعد بسيطة، أجهزة الراديو، الخ.
2.البي سي بي مزدوج الجانب
اللوحة ذات الجانبين لديها أنماط موصلة وضعت على كلا الجانبين، والاتصال الكهربائي بين الجانبين يتحقق من خلال ثقوب.لوحات مزدوجة يمكن أن تحسن بشكل فعال استخدام المساحة، تدعم الأسلاك الأكثر تعقيدًا ، وتستخدم على نطاق واسع في العديد من منتجات الإلكترونيات الاستهلاكية ومعدات التحكم الصناعية وبعض معدات الاتصالات.
3.PCB متعدد الطبقات
لوحات متعددة الطبقات تتكون من العديد من الألواح ذات الجانبين المتراصمة مع مواد عازلة كهربائية معطلة في المنتصف ،ويتم تحقيق الاتصالات بين الطبقات الداخلية من خلال ثقوب أو ثقوب عمياء مدفونةوفقا لعدد الطبقات ، يمكن تقسيمها إلى لوحات 4 طبقات ، لوحات 6 طبقات ، لوحات 8 طبقات وحتى لوحات متعددة الطبقات ذات الكثافة العالية للغاية مع عشرات الطبقات أو أكثر.لوحات متعددة الطبقات لديها تكامل دائرة أعلى وسرعة نقل الإشارة، وغالبا ما تستخدم في المنتجات التي تتطلب متطلبات أداء صارمة مثل لوحات أساسية أجهزة الكمبيوتر عالية الأداء والخوادم ومعدات الشبكات والمعدات الطبية ومجالات الطيران.
4. الـ PCB ذات الكثافة العالية
وPCB ذات الكثافة العالية هي منتج PCB يستخدم وسائل تقنية متقدمة مثل القنوات المدفونة المكروية العمياء ، والطبقات الكهربائية الرقيقة والخطوط الدقيقة لتحقيق الأسلاك عالية الكثافة.هذا النوع من PCB يحسن بشكل كبير من قدرة تخطيط الدوائر لكل وحدة مساحة، يقلل من تأخر الإشارة، ويحسن التوافق الكهرومغناطيسي. وهو مناسب بشكل خاص للمنتجات الإلكترونية المصغرة وخفيفة الوزن مثل معدات الاتصالات المحمولة،الهواتف الذكية، وأجهزة الكمبيوتر اللوحية.
5. الـ PCB المرن
ويتم تصنيع الأقراص المرنة من فيلم بوليميد مرن أو مواد رصية مرنة أخرى ويمكن أن ينحني ويتم طيها بشكل تعسفي في الفضاء ثلاثي الأبعاد.والتي تعزز إلى حد كبير مرونة التصميم وكفاءة استخدام المساحة للمنتجات الإلكترونيةيتم استخدام FPC على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية المحمولة والأجهزة القابلة للارتداء وأجهزة الكترونيات للسيارات والمعدات الطبية ومجالات أخرى.
6. الـ PCB الـ Rigid-Flex (PCB الـ Rigid-Flex)
الـ PCB الصلبة المرنة هي نوع جديد من الـ PCB يجمع بين مزايا الـ PCB الصلبة و PCB المرنة.ولكن أيضا يستفيد من تخطيط الفضاء ثلاثي الأبعاد من PCB مرنةويتم العثور عليه عادة في المنتجات الإلكترونية الدقيقة مثل الطيران والفضاء والمعدات العسكرية ووحدات الكاميرا الراقية ووحدات الكاميرا للهواتف المحمولة.
4. عملية تصنيع PCB
1تصميم PCB
تنفيذ التصميم على مستوى النظام بناءً على وظيفة المنتج والأداء الكهربائي والبنية الميكانيكية وغيرها من المتطلبات وتوضيح العدد المطلوب من طبقات PCB وكثافة الأسلاكمتطلبات سلامة الإشارة، وما إلى ذلك ثم استخدام برنامج EDA (إلكترونية التصميم الأوتوماتيكية) لاستكمال تصميم PCB وتوليد ملفات Gerber وغيرها من مواد صنع النمط.هذه الملفات تحتوي على المعلومات الرئيسية مثل تخطيط الدائرة PCB، وضع المربع، وهيكل التراص. عند تصميم PCB، تحتاج إلى النظر في النقاط التالية:
تصميم التخطيط: ترتيب موقع المكونات بشكل معقول وفقًا لعوامل مثل اتجاه تدفق الإشارة، والتوافق الكهرومغناطيسي، وتبديد الحرارة،وتحسين تخطيط شبكة الطاقة / الأرض.
تصميم الأسلاك: اتبع قواعد التصميم واستخدم طرق تلقائية أو يدوية لتخطيط الأسلاك وتوجيهها لضمان جودة نقل الإشارة عالية السرعة ، والحد من التشويش ،وتلبي متطلبات الفاصل الآمن.
2إختيار مواد الـ (بي سي بي) المناسبة
اختيار الركيزة: اختر المادة المصفوفة بالنحاس المناسبة وفقًا لمتطلبات التصميم ، مثل FR-4 ، polyimide ، PTFE ، وما إلى ذلك ، والنظر في ثابت الكهرباء المضادة لها ،مقاومة الحرارة، استقرار الأبعاد، امتصاص الرطوبة وعوامل أخرى.
مادة الموصل: تحديد نوع ورق النحاس (النحاس الكهربائي أو النحاس المطاط) ، وكذلك سمك النحاس ومعالجة السطح (OSP ، ENIG ، HASL ، إلخ).) لضمان أداء الموصلات ونوعية اللحام.
قناع اللحام ومواد الطباعة الشبكية: استخدم مواد قناع اللحام التي تلبي المتطلبات البيئية ولديها صلابة جيدة ومقاومة للتآكل.وكذلك الحبر الشفاف والمتين للطباعة الشفافة.
3تحويل رسومات
صناعة فيلم: صناعة قناع تصوير دقيق أو نموذج التصوير المباشر بالليزر (أي "فيلم") بناءً على ملف التصميم لنقل الرسومات اللاحقة.
تعرض النمط: نقل نمط الدائرة إلى طبقة الفيلم الحساس للضوء على اللوحة المطلية بالنحاس من خلال التعرض للأشعة فوق البنفسجية أو التعرض المباشر للليزر.
طبقة الحاجز للتطوير والحفر: بعد غسل المياه والتطوير ، يتم تشكيل طبقة مقاومة لنمط الدائرة لحماية ورق النحاس في الموقف المقابل من الحفر.
4. طريقة الطرح خط الإنتاج
عملية الحفر: يستخدم الحفر الكيميائي لإزالة ورق النحاس من المناطق غير المحمية لتشكيل خطوط موصلة مطلوبة.
تنظيف إزالة الفيلم: إزالة طبقة المقاومة غير المفيدة وتنظيف لوحة الدائرة لضمان نظافة السطح.
5. تعبئة الألواح المتعددة الطبقات والطلاء
محاذاة الطبقة الداخلية: بالنسبة للوحات PCB متعددة الطبقات ، يجب أن تكون لوحات الطبقة الداخلية المحفورة محاذاة ودقيقة وملصقة وفقًا لمتطلبات التصميم.
وضع الطبقة بينها والضغط الساخن: استخدام معدات عالية درجة الحرارة والضغط العالي للضغط الساخن لكل طبقة معًا لتشكيل هيكل مستقر.
6المعالجة الميكانيكية
الحفر: الحفر الدقيق من خلال آلات الحفر CNC لإكمال إنتاج ثقوب عبر،ثقوب التثبيت والهياكل الميكانيكية الأخرى لضمان تحديد الموقع الدقيق والترابط الكهربائي للمكونات.
التجريف والتنظيف: تجريف PCB بعد الحفر لضمان جدران الثقب السلسة وتقليل مشاكل الجودة المحتملة.
7عملية التصفيف الكهربائي
تحديد الحفر: إجراء عملية طبقة النحاس الكيميائية أو طبقة الكهربائية للنحاس على الحفر المحفورة لتحقيق اتصالات موصلة في الحفر.
طبقة خارجية من طلاء الدائرة: سمك الدائرة المكشوفة لتحسين التوصيل وموثوقية اللحام
8معالجة السطح وتغطية قناع اللحام
علامة الشاشة الحريرية: طباعة معرفات المكونات، علامات القطبية، أرقام دفعات الإنتاج وغيرها من المعلومات في أماكن محددة على اللوحة.
معالجة حماية السطح: قد تتطلب بعض أقراص PCB الراقية أيضًا معالجات مضادة للاكسدة أو مقاومة للرطوبة أو طلاء خاص لزيادة المتانة.
9. فحص الجودة
التفتيش البصري: التفتيش البصري لمظهر PCB وحجمها واستمرارية الدوائر ، وما إلى ذلك.
فحص الجودة: مراقبة وتحقق من جودة المنتج في كل خطوة في عملية التصنيع في الوقت الحقيقي، مثل الفحص البصري (AOI) ، الفحص بالأشعة السينية (AXI / الأشعة السينية) ، الخ.
اختبار المنتج النهائي: بما في ذلك اختبار الأداء الكهربائي (ICT ، FCT) ، واختبار الوظيفي واختبار موثوقية البيئة (مثل الصدمة الحرارية ، دورة درجة الحرارة ، اختبار الاهتزاز ،الخ.).
تقييم التصميم من أجل القدرة على التصنيع (DFM): تقييم شامل لعملية التصميم والتصنيع لتحسين عملية الإنتاج بشكل مستمر وتقليل معدل العيب في المنتج.
لماذا اخترت التعاون مع XHT؟
باعتبارها المكون الأساسي للمعدات الإلكترونية الحديثة ، فإن عملية تصنيع PCB (لوحة الدوائر المطبوعة) تنطوي على العديد من خطوات العملية الدقيقة والمعقدة.مع تطور التصغير، متعددة الوظائف والأداء العالي للمنتجات الإلكترونية ، تم تقديم متطلبات أعلى لدقة التصنيع والموثوقية والفعالية من حيث التكلفة لـ PCB.من المهم جدًا العثور على مورد محترف.
لدى XHT 20 عام من الخبرة في صناعة خدمات التصنيع الإلكتروني.لديها أيضا فريق تصميم الهندسة من ذوي الخبرة مع قدرات تطبيق البرمجيات EDA المتقدمة وأساس نظري عميق في تصميم الدوائرسواء كان أحادي الجانب ، مزدوج الجانب ، متعددة الطبقات ، اتصال متبادل عالي الكثافة (HDI) وأنواع أخرى من PCBs ،يمكنهم توفير مجموعة كاملة من الخدمات من التصميم المفاهيمي إلى التخطيط المفصل والتوجيه لتلبية احتياجات التصميم من PCBs من جميع أنواع التعقيد. ، وضمان الأداء الممتاز لتصميم المنتج من حيث سلامة الإشارة وسلامة الطاقة والتوافق الكهرومغناطيسي من خلال أساليب تحسين المحاكاة الفعالة.في نفس الوقت، يختار XHT مواد رصيد عالية الجودة في الداخل والخارج ، تغطي أنواع مواد PCB متنوعة مثل FR-4 ، Tg العالي ، خالية من الهالوجين ، التردد العالي والسرعة العالية.بناء على فهم دقيق لاحتياجات العملاء وبيئات تطبيق المنتج، XHT قادرة على إجراء اختيارات مخصصة على مواد الموصل،مواد طبقة العزل والمواد الوظيفية الخاصة لضمان مطابقة مثالية بين أداء المواد ووظائف المنتج، وبالتالي تحقيق أفضل أداء التكلفة. لقد اجتاز XHT ISO9001، ISO14001، IPC-A-600/610 وغيرها من الشهادات المعتمدة في الصناعة.إنهم يعدون بالتحكم في جودة المنتج من المصدر وتحقيق تتبع الجودة والتحكم في جميع أنحاء العمليةتهدف XHT إلى تخصيص مجموعة من حلول تصميم PCB لك وتقديم لك الخدمة الأكثر إرضاءً.
