Qattiq moslashuvchan bosilgan elektron platalar (PCB) turli xil elektron ilovalarda ko'p qirrali va chidamliligi bilan mashhur. Ushbu taxtalar ishonchli elektr aloqalarini saqlab, egilish va burilish kuchlanishlariga bardosh berish qobiliyati bilan mashhur.Ushbu maqola qattiq moslashuvchan PCBlarda ishlatiladigan materiallarni ularning tarkibi va xususiyatlarini tushunish uchun chuqurroq ko'rib chiqadi. Qattiq moslashuvchan PCBlarni kuchli va moslashuvchan yechimga aylantiradigan materiallarni ochib berish orqali biz ular elektron qurilmalarning rivojlanishiga qanday hissa qo'shishini tushunishimiz mumkin.
1. Tushunishqattiq moslashuvchan PCB tuzilishi:
Qattiq moslashuvchan PCB - bu qattiq va moslashuvchan substratlarni o'ziga xos tuzilmani yaratish uchun birlashtirgan bosilgan elektron plata. Ushbu kombinatsiya elektron platalarga uch o'lchovli sxemalarni taqdim etish imkonini beradi, bu elektron qurilmalar uchun dizayn moslashuvchanligi va bo'shliqni optimallashtirishni ta'minlaydi. Qattiq moslashuvchan taxtalarning tuzilishi uchta asosiy qatlamdan iborat. Birinchi qatlam FR4 yoki metall yadro kabi qattiq materialdan tayyorlangan qattiq qatlamdir. Ushbu qatlam PCBga tizimli yordam va barqarorlikni ta'minlaydi, uning chidamliligi va mexanik stressga chidamliligini ta'minlaydi.
Ikkinchi qatlam - polimid (PI), suyuq kristalli polimer (LCP) yoki poliester (PET) kabi materiallardan tayyorlangan moslashuvchan qatlam. Ushbu qatlam tenglikni elektr quvvatiga ta'sir qilmasdan egilish, burish va egilish imkonini beradi. Ushbu qatlamning moslashuvchanligi tenglikni tartibsiz yoki tor bo'shliqlarga joylashtirishni talab qiladigan ilovalar uchun juda muhimdir. Uchinchi qatlam - yopishqoq qatlam bo'lib, u qattiq va moslashuvchan qatlamlarni bir-biriga bog'laydi. Ushbu qatlam odatda epoksi yoki akril materiallardan tayyorlanadi, ular qatlamlar orasidagi mustahkam bog'lanishni ta'minlash, shuningdek, yaxshi elektr izolyatsiyasi xususiyatlarini ta'minlash qobiliyati uchun tanlangan. Yopishqoq qatlam qattiq egiluvchan taxtalarning ishonchliligi va xizmat muddatini ta'minlashda muhim rol o'ynaydi.
Qattiq moslashuvchan PCB tuzilishidagi har bir qatlam ehtiyotkorlik bilan tanlangan va maxsus mexanik va elektr ishlash talablariga javob beradigan tarzda ishlab chiqilgan. Bu PCB larning iste'molchi elektronikasidan tibbiy asboblar va aerokosmik tizimlargacha bo'lgan keng doiradagi ilovalarda samarali ishlashiga imkon beradi.
2. Qattiq qatlamlarda ishlatiladigan materiallar:
Qattiq moslashuvchan PCBlarning qattiq qatlamli qurilishida ko'pincha zarur strukturaviy yordam va yaxlitlikni ta'minlash uchun bir nechta materiallar qo'llaniladi. Ushbu materiallar o'ziga xos xususiyatlar va ishlash talablari asosida ehtiyotkorlik bilan tanlanadi. Qattiq moslashuvchan PCBlarda qattiq qatlamlar uchun eng ko'p ishlatiladigan materiallardan ba'zilari:
A. FR4: FR4 PCBlarda keng qo'llaniladigan qattiq qatlamli materialdir. Bu mukammal termal va mexanik xususiyatlarga ega shisha bilan mustahkamlangan epoksi laminatdir. FR4 yuqori qattiqlik, past suv singishi va yaxshi kimyoviy qarshilikka ega. Bu xususiyatlar uni qattiq qatlam sifatida ideal qiladi, chunki u tenglikni mukammal tizimli yaxlitligi va barqarorligini ta'minlaydi.
B. Poliimid (PI): Polimid moslashuvchan issiqlikka chidamli material bo'lib, u yuqori haroratga chidamliligi tufayli ko'pincha qattiq egiluvchan taxtalarda ishlatiladi. Poliimid o'zining mukammal elektr izolyatsiyasi xususiyatlari va mexanik barqarorligi bilan mashhur bo'lib, uni PCBlarda qattiq qatlamlar sifatida ishlatishga yaroqli qiladi. Haddan tashqari harorat ta'sirida ham o'zining mexanik va elektr xususiyatlarini saqlab qoladi, bu uni keng ko'lamli ilovalar uchun mos qiladi.
C. Metall yadro: Ba'zi hollarda, mukammal termal boshqaruv zarur bo'lganda, alyuminiy yoki mis kabi metall yadro materiallari qattiq moslashuvchan PCBlarda qattiq qatlam sifatida ishlatilishi mumkin. Ushbu materiallar mukammal issiqlik o'tkazuvchanligiga ega va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan issiqlikni samarali ravishda tarqatishi mumkin. Metall yadrodan foydalangan holda, qattiq egiluvchan taxtalar issiqlikni samarali boshqarishi va haddan tashqari issiqlikning oldini olish, kontaktlarning zanglashiga olib kelishi ishonchliligi va ishlashini ta'minlaydi.
Ushbu materiallarning har biri o'zining afzalliklariga ega va PCB dizaynining o'ziga xos talablari asosida tanlanadi. Ishlash harorati, mexanik stress va kerakli termal boshqaruv qobiliyatlari kabi omillar qattiq va moslashuvchan PCB qattiq qatlamlarini birlashtirish uchun mos materiallarni aniqlashda muhim rol o'ynaydi.
Shuni ta'kidlash kerakki, qattiq moslashuvchan PCBlarda qattiq qatlamlar uchun materiallarni tanlash dizayn jarayonining muhim jihati hisoblanadi. To'g'ri material tanlash PCBning strukturaviy yaxlitligini, issiqlik boshqaruvini va umumiy ishonchliligini ta'minlaydi. To'g'ri materiallarni tanlab, dizaynerlar avtomobilsozlik, aerokosmik, tibbiyot va telekommunikatsiyalar kabi turli sohalarning qat'iy talablariga javob beradigan qattiq moslashuvchan PCBlarni yaratishi mumkin.
3. Moslashuvchan qatlamda ishlatiladigan materiallar:
Qattiq moslashuvchan PCBlardagi moslashuvchan qatlamlar ushbu taxtalarning egilish va katlama xususiyatlarini osonlashtiradi. Moslashuvchan qatlam uchun ishlatiladigan material yuqori moslashuvchanlik, elastiklik va takroriy egilishlarga qarshilik ko'rsatishi kerak. Moslashuvchan qatlamlar uchun ishlatiladigan umumiy materiallarga quyidagilar kiradi:
A. Polimid (PI): Yuqorida aytib o'tilganidek, poliimid qattiq moslashuvchan PCBlarda ikki tomonlama maqsadlarga xizmat qiluvchi ko'p qirrali materialdir. Moslashuvchan qatlamda u elektr xususiyatlarini yo'qotmasdan taxtaning egilishi va egilishiga imkon beradi.
B. Suyuq kristall polimer (LCP): LCP o'zining mukammal mexanik xususiyatlari va haddan tashqari haroratga chidamliligi bilan mashhur yuqori samarali termoplastik materialdir. Bu qattiq moslashuvchan PCB dizaynlari uchun mukammal moslashuvchanlik, o'lchov barqarorligi va namlik qarshiligini ta'minlaydi.
C. Polyester (PET): Polyester arzon, engil material bo'lib, yaxshi moslashuvchanlik va izolyatsion xususiyatlarga ega. U odatda iqtisodiy samaradorlik va o'rtacha egilish qobiliyati muhim bo'lgan qattiq moslashuvchan PCBlar uchun ishlatiladi.
D. Poliimid (PI): Poliimid qattiq moslashuvchan PCB moslashuvchan qatlamlarida tez-tez ishlatiladigan materialdir. Bu mukammal moslashuvchanlik, yuqori harorat qarshiligi va yaxshi elektr izolyatsiyasi xususiyatlariga ega. Poliimid plyonkasi osonlik bilan laminatlangan, o'yilgan va tenglikni boshqa qatlamlariga yopishtirilishi mumkin. Ular o'zlarining elektr xususiyatlarini yo'qotmasdan takroriy egilishlarga bardosh bera oladilar, bu esa ularni moslashuvchan qatlamlar uchun ideal qiladi.
E. Suyuq kristall polimer (LCP): LCP yuqori samarali termoplastik material bo'lib, qattiq moslashuvchan PCBlarda moslashuvchan qatlam sifatida tobora ko'proq foydalaniladi. U mukammal mexanik xususiyatlarga ega, jumladan, yuqori moslashuvchanlik, o'lchov barqarorligi va haddan tashqari haroratga mukammal qarshilik. LCP filmlari past gigroskopiklikka ega va nam muhitda qo'llanilishi uchun javob beradi. Ular, shuningdek, yaxshi kimyoviy qarshilik va past dielektrik o'tkazuvchanlikka ega, og'ir sharoitlarda ishonchli ishlashni ta'minlaydi.
F. Polyester (PET): Polyester, shuningdek, polietilen tereftalat (PET) sifatida ham tanilgan, qattiq moslashuvchan PCBlarning moslashuvchan qatlamlarida ishlatiladigan engil va tejamkor materialdir. PET plyonkasi yaxshi moslashuvchanlik, yuqori kuchlanish kuchi va mukammal termal barqarorlikka ega. Ushbu plyonkalar past namlik assimilyatsiyasiga ega va yaxshi elektr izolyatsiyasi xususiyatlariga ega. PET ko'pincha iqtisodiy samaradorlik va o'rtacha egilish qobiliyati PCB dizaynida asosiy omillar bo'lganda tanlanadi.
G. Polieterimid (PEI): PEI - yumshoq qattiq bog'langan PCBlarning moslashuvchan qatlami uchun ishlatiladigan yuqori samarali muhandislik termoplastikasi. U mukammal mexanik xususiyatlarga ega, jumladan, yuqori moslashuvchanlik, o'lchov barqarorligi va haddan tashqari haroratga qarshilik. PEI plyonkasi past namlik assimilyatsiya va yaxshi kimyoviy qarshilikka ega. Ular, shuningdek, yuqori dielektrik quvvatga va elektr izolyatsiyalash xususiyatlariga ega, bu ularni talab qilinadigan ilovalar uchun mos qiladi.
H. Polietilen naftalat (PEN): PEN qattiq moslashuvchan PCBlarning moslashuvchan qatlami uchun ishlatiladigan yuqori issiqlikka chidamli va moslashuvchan materialdir. Yaxshi termal barqarorlik, past namlik assimilyatsiya qilish va mukammal mexanik xususiyatlarga ega. PEN plyonkalari UV nurlanishiga va kimyoviy moddalarga juda chidamli. Ular, shuningdek, past dielektrik o'tkazuvchanligi va mukammal elektr izolyatsiyasi xususiyatlariga ega. PEN plyonkasi elektr xususiyatlariga ta'sir qilmasdan qayta-qayta egilish va katlamalarga bardosh bera oladi.
I. Polidimetilsiloksan (PDMS): PDMS yumshoq va qattiq birlashtirilgan PCBlarning moslashuvchan qatlami uchun ishlatiladigan moslashuvchan elastik materialdir. U mukammal mexanik xususiyatlarga ega, jumladan, yuqori moslashuvchanlik, elastiklik va takroriy egilishlarga qarshilik. PDMS filmlari ham yaxshi issiqlik barqarorligi va elektr izolyatsiyasi xususiyatlariga ega. PDMS odatda taqiladigan elektronika va tibbiy asboblar kabi yumshoq, cho'ziladigan va qulay materiallarni talab qiladigan ilovalarda qo'llaniladi.
Ushbu materiallarning har biri o'z afzalliklariga ega va moslashuvchan qatlam materialini tanlash PCB dizaynining o'ziga xos talablariga bog'liq. Moslashuvchanlik, haroratga chidamlilik, namlikka chidamlilik, iqtisodiy samaradorlik va bükme qobiliyati kabi omillar qattiq moslashuvchan PCBda moslashuvchan qatlam uchun mos materialni aniqlashda muhim rol o'ynaydi. Ushbu omillarni diqqat bilan ko'rib chiqish turli xil ilovalar va sohalarda PCB ishonchliligi, chidamliligi va ishlashini ta'minlaydi.
4. Qattiq moslashuvchan PCBlarda yopishtiruvchi materiallar:
Qattiq va moslashuvchan qatlamlarni bir-biriga yopishtirish uchun qattiq moslashuvchan PCB konstruktsiyasida yopishtiruvchi materiallar qo'llaniladi. Ushbu biriktiruvchi materiallar qatlamlar orasidagi ishonchli elektr aloqasini ta'minlaydi va zarur mexanik yordamni ta'minlaydi. Ikkita tez-tez ishlatiladigan biriktiruvchi materiallar:
A. Epoksi qatroni: Epoksi qatroni asosidagi yopishtiruvchi moddalar yuqori bog'lanish kuchi va mukammal elektr izolyatsiyasi xususiyatlari uchun keng qo'llaniladi. Ular yaxshi termal barqarorlikni ta'minlaydi va elektron plataning umumiy qattiqligini oshiradi.
b. Akril: Moslashuvchanlik va namlik qarshiligi muhim bo'lgan ilovalarda akril asosli yopishtiruvchi moddalar afzallik beriladi. Ushbu yopishtiruvchi moddalar epoksilarga qaraganda yaxshi bog'lanish kuchiga va qisqaroq qotib qolish muddatiga ega.
C. Silikon: Silikon asosidagi yopishtiruvchi moddalar odatda moslashuvchanligi, mukammal termal barqarorligi va namlik va kimyoviy moddalarga chidamliligi tufayli qattiq egiluvchan taxtalarda qo'llaniladi. Silikon yopishtiruvchi moddalar keng harorat oralig'iga bardosh bera oladi, bu ularni moslashuvchanlikni va yuqori haroratga chidamliligini talab qiladigan ilovalar uchun mos qiladi. Ular kerakli elektr xususiyatlarini saqlab, qattiq va moslashuvchan qatlamlar o'rtasida samarali bog'lanishni ta'minlaydi.
D. Poliuretan: Poliuretan yopishtiruvchi moddalar qattiq moslashuvchan PCBlarda moslashuvchanlik va bog'lanish kuchi muvozanatini ta'minlaydi. Ular turli xil substratlarga yaxshi yopishadi va kimyoviy moddalar va harorat o'zgarishiga mukammal qarshilik ko'rsatadi. Poliuretan yopishtiruvchi moddalar tebranishlarni ham yutadi va tenglikni mexanik barqarorligini ta'minlaydi. Ular ko'pincha moslashuvchanlik va mustahkamlikni talab qiladigan ilovalarda qo'llaniladi.
E. UV davolovchi qatron: UV nurlari bilan davolash mumkin bo'lgan qatronlar ultrabinafsha (UV) nurlari ta'sirida tez shifo topadigan yopishtiruvchi vositadir. Ular tez yopishtirish va quritish vaqtlarini taklif qiladi, bu ularni yuqori hajmli ishlab chiqarish uchun mos qiladi. UV-davolay oladigan qatronlar turli materiallarga, shu jumladan qattiq va moslashuvchan substratlarga mukammal yopishishni ta'minlaydi. Ular, shuningdek, mukammal kimyoviy qarshilik va elektr xususiyatlarini namoyish etadi. UV-davolay oladigan qatronlar odatda qattiq moslashuvchan PCBlar uchun ishlatiladi, bu erda tez ishlov berish vaqtlari va ishonchli bog'lanish juda muhimdir.
F. Bosimga sezgir yopishtiruvchi (PSA): PSA bosim qo'llanilganda bog'lanish hosil qiluvchi yopishtiruvchi materialdir. Ular qattiq moslashuvchan PCBlar uchun qulay, oddiy bog'lash yechimini taqdim etadi. PSA turli sirtlarga, shu jumladan qattiq va moslashuvchan substratlarga yaxshi yopishishni ta'minlaydi. Ular yig'ish paytida qayta joylashtirish imkonini beradi va agar kerak bo'lsa, osongina olib tashlanishi mumkin. PSA shuningdek, mukammal moslashuvchanlik va mustahkamlikni ta'minlaydi, bu uni tenglikni bükme va bükme talab qiladigan ilovalar uchun mos qiladi.
Xulosa:
Rigid-flex PCB'lar zamonaviy elektron qurilmalarning ajralmas qismi bo'lib, ixcham va ko'p qirrali paketlarda murakkab sxemalarni yaratishga imkon beradi. Elektron mahsulotlarning ishlashi va ishonchliligini optimallashtirishni maqsad qilgan muhandislar va dizaynerlar uchun ularni qurishda ishlatiladigan materiallarni tushunish juda muhimdir. Ushbu maqola qattiq va egiluvchan qatlamlar va yopishtiruvchi materiallarni o'z ichiga olgan qattiq moslashuvchan PCB qurilishida keng qo'llaniladigan materiallarga qaratilgan. Qattiqlik, moslashuvchanlik, issiqlikka chidamlilik va xarajat kabi omillarni hisobga olgan holda, elektronika ishlab chiqaruvchilari o'zlarining maxsus talablari asosida to'g'ri materiallarni tanlashlari mumkin. Qattiq qatlamlar uchun FR4, moslashuvchan qatlamlar uchun polimid yoki bog'lash uchun epoksi bo'ladimi, har bir material bugungi elektron sanoatida qattiq moslashuvchan PCBlarning chidamliligi va funksionalligini ta'minlashda muhim rol o'ynaydi.
Yuborilgan vaqt: 2023 yil 16-sentabr
Orqaga
