الوظيفة الأساسية ومواصفات التصميم للدوائر الحلقية ثنائية الفينيل متعدد الكلور
في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB)فإن حلقة حلقية هي بنية أساسية تضمن توصيلات كهربائية موثوقة. تقوم هذه الوسادة المعدنية الدائرية بتأمين خيوط المكونات من خلال ثقب مركزي، مما يشكل توصيلات كهربائية مستقرة عبر اللحام. لا تؤثر دقة التصنيع الآلي للحلقات الحلقية على أداء اللوحة الفردية فحسب، بل تؤثر أيضًا على إنتاجية الإنتاج في التصنيع بكميات كبيرة.
الحالات المورفولوجية الثلاث للحلقات الحلقية
- الحالة الطبيعية
يتم توسيط الثقب المحفور بشكل مثالي داخل الوسادة، مما يشكل حلقة نحاسية كاملة. تضمن هذه الحالة المثالية القدرة المثلى على حمل التيار والقوة الميكانيكية المثلى، مما يقلل من مقاومة التوصيل عن طريق 15-20%.
- حالة الظل
عندما ينحرف الحفر عن المركز، تلامس الحلقة النحاسية حافة الثقب على جانب واحد، مما يخلق حالة مماس. شائع في الحفر عالي السرعة، وهذا يمكن أن يقلل من السعة الحالية بمقدار 30-40%. تستخدم مصانع ثنائي الفينيل متعدد الكلور الحديثة أنظمة الفحص بالرؤية لمراقبة حالات الظل في الوقت الحقيقي.
- حالة الاختراق
عيب شديد حيث تكون الحلقة النحاسية مكسورة تماماً، مما يسبب دائرة مفتوحة. يحدث هذا عادةً عندما يتجاوز انحراف الحفر 0.1 مم وهو سبب رئيسي لرفض ثنائي الفينيل متعدد الكلور في مراقبة الجودة. الفحص البصري الآلي (AOI) تكتشف هذه العيوب بفعالية.
الحسابات الهندسية لأبعاد الحلقة الحلقية
صيغة الحلقة الحلقية الخارجية (OAR):
حساب سُمك الطلاء:
- PTH (مطلي من خلال ثقب من خلال ثقب): إضافة 0.10 مم بدل الطلاء
- NPTH (ثقب عابر غير مطلي): لا يوجد بدل إضافي
مثال على الحساب:
بالنسبة ل وسادة 0.60 مم و ثقب نهائي 0.30 مم (PTH):
اعتبارات الحلقة الحلقية الداخلية (IAR):
العوامل الرئيسية للطبقات الداخلية:
- التعويض عن اختلال التصفيح
- الاختلافات في سماكة الطبقة الداخلية من النحاس
- دقة المحاذاة في الألواح متعددة الطبقات
مثال على الحساب:
بالنسبة ل وسادة داخلية 0.50 مم و ثقب نهائي 0.20 مم (PTH):
معايير الصناعة ومراقبة العمليات
لكل IPC-6012، تختلف متطلبات الحلقة الحلقية حسب نوع ثنائي الفينيل متعدد الكلور:
| نوع ثنائي الفينيل متعدد الكلور | الحد الأدنى. الحلقة الحلقية الخارجية | الحد الأدنى. الحلقة الحلقية الداخلية |
|---|
| صلابة | ≥ 0.05 مم | ≥ 0.01 مم |
| مرنة | ≥ 0.075 مم | ≥ 0.025 مم |
| مرن جامد-مرن | ≥ 0.06 مم | ≥ 0.015 مم |
توصيات التصميم:
✔السماح 0.02-0.03 مم هامش العملية
✔ زيادة عرض الحلقة بمقدار 20% لدوائر الترددات العالية
✔التحقق من قدرة حمل التيار بالنسبة لمسارات الطاقة العالية
✔محاكاة تأثيرات الإجهاد الحراري على الحلقات الحلقية
تدعيم الدمعة: المزايا الهندسية
تعزز قطرات الدموع موثوقية الحلقة الحلقية من خلال:
- القوة الميكانيكية: يزيد من مقاومة السحب بنسبة 40%+
- تحمل العملية: يعوض عن ± 0.05 مم انحرافات الحفر
- الموثوقية: يقلل من التشققات الدقيقة الناتجة عن التدوير الحراري
- قابلية الإصلاح: يخفف من الروابط الضعيفة من التماس البسيط
إرشادات التنفيذ:
- طول الدمعة = 1.5-2x عرض التتبع
- نصف قطر الانتقال ≥ 0.1 مم
- تحسين الشكل الأمثل لاستمرارية المعاوقة في الإشارات عالية السرعة
- استخدم القطرات الدقيقة (≤0.15 مم) في المناطق ذات الكثافة السكانية العالية
المشكلات الشائعة والحلول
منع اختلال محاذاة المثقاب:
- استخدام الحفر باستخدام الحاسب الآلي عالي الدقة (≤0.025 مم الدقة)
- تحسين معلمات الحفر (عدد الدورات في الدقيقة ومعدل التغذية)
- تنفيذ أنظمة محاذاة CCD
- استبدل لقم الثقب كل 1500-2000 الثقوب
معالجة عدم كفاية الحلقات الحلقية:
- زيادة قطر الوسادة (الحل المفضل)
- تصغير حجم الثقب (ضع في اعتبارك خيوط المكونات)
- استخدام تصميمات الوسادة غير المتماثلة
- تطبيق تقنية عبر الوسادة (تتطلب طلاء ثانوي)
مراقبة الجودة في الإنتاج الضخم:
- الفحص الكامل الأبعاد للمواد الأولى
- أخذ العينات على دفعات مع تحليل المقطع العرضي
- مراقبة موضع الحفر في الوقت الحقيقي
- إنشاء مخططات تحكم SPC لعرض الحلقة
من خلال تنفيذ تصميم منهجي وضوابط عملية صارمة، يمكن للحلقات الحلقية لثنائي الفينيل متعدد الكلور أن تلبي متطلبات الموثوقية العالية، مما يضمن الاستقرار طويل الأجل في المنتجات الإلكترونية. يجب على المهندسين التعاون بشكل وثيق مع المصنعين خلال مرحلة التصميم لتحقيق التوازن بين المواصفات وقدرات الإنتاج.