7 أيام PCBA مزدوج الطبقة PCBA تعهدنا

ما هي لوحة الدارات المطبوعة (PCB)

ما هي لوحة الدارات المطبوعة (PCB)

جدول المحتويات

ما هو لوحة الدوائر المطبوعة (PCB)؟

ثنائي الفينيل متعدد الكلور (لوحات الدوائر المطبوعة)، التي يشار إليها أيضًا باسم “لوحات الأسلاك المطبوعة” أو “بطاقات الأسلاك المطبوعة، ” هي العمود الفقري للإلكترونيات الحديثة، وهي مصممة لربط المكونات الإلكترونية ودعمها مع تسهيل نقل الإشارات والطاقة.

الحاجة إلى ثنائي الفينيل متعدد الكلور

قبل مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، كانت الدوائر تعتمد على طرق توصيل غير فعالة:

  • توصيل الأسلاك من نقطة إلى نقطة: معرضة للأعطال، مع تدهور العزل مما يؤدي إلى حدوث قصور في الدوائر الكهربائية.
  • تغليف الأسلاك: متينة ولكنها تتطلب عمالة مكثفة، وتتضمن أسلاكاً ملفوفة يدوياً حول الأعمدة.

مع انتقال الإلكترونيات من الأنابيب المفرغة إلى رقائق السيليكون والدوائر المتكاملة (ICs)، أصبحت الطرق التقليدية غير عملية، مما أدى إلى اعتماد لوحات الدوائر المطبوعة (PCB).

هيكل ثنائي الفينيل متعدد الكلور ووظيفته

  • المواد: ركيزة عازلة ذات طبقات نحاسية موصلة.
  • الأدوار الرئيسية:
  • التوصيل الكهربائي: تعمل المسارات النحاسية على تسهيل نقل الإشارة والطاقة.
  • الدعم الميكانيكيتأمين المكونات؛ يربط اللحام (سبيكة معدنية) الأجزاء كهربائيًا وفيزيائيًا.

مزايا مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور

  • الموثوقية: يزيل أخطاء الأسلاك اليدوية والأعطال المتعلقة بالتقادم.
  • قابلية التوسع: يتيح الإنتاج بكميات كبيرة، مما يقلل من حجم الجهاز وتكلفته.

لقد أحدثت مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ثورة في عالم الإلكترونيات، وأصبحت أساس الصناعة الحديثة.

لوحة الدوائر المطبوعة

تكوين وهيكل لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs)

1.الركيزة

  • المواد:
  • FR4 (ألياف زجاجية + إيبوكسي): الأكثر شيوعاً، يوفر الصلابة؛ السمك القياسي 1.6 مم (0.063 بوصة).
  • ركائز مرنة (مثل البولي إيميد/الكابتون): تُستخدم في مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور القابلة للانحناء، وتتحمل درجات الحرارة العالية، وهي مثالية للتطبيقات المتخصصة.
  • البدائل منخفضة التكلفة (راتنجات الفينول/الإيبوكسي): توجد في الإلكترونيات الاستهلاكية الاقتصادية؛ مقاومة ضعيفة للحرارة، تنبعث منها روائح قوية عند لحامها.

2.الطبقة الموصلة (رقائق النحاس)

  • الهيكل:
  • أحادية الجانب: نحاس على جانب واحد فقط (أقل تكلفة).
  • على الوجهين: النحاس على كلا الجانبين (الأكثر شيوعاً).
  • متعدد الطبقات: تناوب الطبقات الموصلة والطبقات العازلة (حتى أكثر من 32 طبقة).
  • معايير سماكة النحاس:
  • المعيار: 1 أونصة/قدم مربع (حوالي 35 ميكرومتر).
  • تطبيقات عالية الطاقة: 2-3 أونصة/قدم مربع لزيادة السعة الحالية.

3.قناع اللحام

  • الوظيفة:
  • يعزل الآثار النحاسية لمنع حدوث ماس كهربائي.
  • يوجّه اللحام (على سبيل المثال , يعرض الوسادات من خلال الفتحات).
  • اللونعادةً ما يكون لونه أخضر (على سبيل المثال ـ تستخدم SparkFun اللون الأحمر)، ولكن يمكن تخصيصه (أزرق، أسود، أبيض، إلخ).

4. طبقة الشاشة الحريرية

  • الغرضتسمية محددات المكونات، والقطبية، ونقاط الاختبار، وما إلى ذلك , المساعدة في التجميع وتصحيح الأخطاء.
  • اللون: عادة ما تكون بيضاء، ولكن توجد خيارات أخرى (أسود، أحمر، أصفر، إلخ).

طبقة ثنائي الفينيل متعدد الكلور نظرة عامة على الهيكل

  1. أحادية الجانبالركيزة ← النحاس ← قناع اللحام ← قناع اللحام ← الشاشة الحريرية.
  2. على الوجهينالركيزة (النحاس على كلا الجانبين) ← قناع اللحام ← الشاشة الحريرية.
  3. متعدد الطبقات: طبقات ركيزة/طبقات نحاسية متناوبة، مغطاة بقناع لحام وشاشة حريرية.

دليل اختيار مواد ركيزة ثنائي الفينيل متعدد الكلور

1.حلول منخفضة التكلفة (الإلكترونيات الاستهلاكية)

  • FR-1/FR-2 (الورق القطني الفينولي، المعروف أيضًا باسم “Bakelite&8221;)
  • الموادراتنج الفينول + قاعدة الورق
  • الميزاتمنخفضة التكلفة للغاية (حوالي 1/3 من FR-4)، ولكن مقاومتها للحرارة ضعيفة (عرضة للاحتراق) والقوة الميكانيكية
  • التطبيقات: أجهزة التحكم عن بعد، والألعاب، وغيرها من الأجهزة الإلكترونية المنخفضة الجودة

2.مواد قياسية من الرتبة الصناعية

  • إيبوكسي الألياف الزجاجية FR-4 (إيبوكسي الألياف الزجاجية)
  • الحصة السوقيةتستخدم في >80٪ من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور التقليدية
  • المزايا: التكلفة/الأداء المتوازن، مقاومة للحرارة حتى 130 درجة مئوية، سمك قياسي 1.6 مم
  • المتغيرات:
    • FR-3 (مركب من الورق والأيبوكسي): متوسط المدى بين FR-2 وFR-4
    • FR-5: إصدار محسّن لدرجات الحرارة العالية (يتحمل >150 درجة مئوية)

3.التطبيقات عالية التردد (>1 جيجا هرتز)

  • PTFE (الركائز القائمة على التفلون)
  • الخصائص: فقدان عازل كهربائي منخفض للغاية (Dk=2.2)، مناسب لموجة 5 جيجا هرتز+ مم واط
  • أمثلة على النماذجسلسلة روجرز RO3000
  • التطبيقات: المحطات القاعدية للجيل الخامس، والاتصالات الساتلية، وأنظمة الرادار

4.متطلبات التوصيل الحراري العالي

نوع المادةالموصلية الحرارية (W/mK)التطبيقات النموذجية
مكسو بالألومنيوم1-3إضاءة LED، وحدات إضاءة LED، وحدات الطاقة
سيراميك (Al₂O₃)20-30الليدار الضوئي الليزري للسيارات، والفضاء
رداء نحاسي400وحدات IGBT عالية الطاقة

5. الحلول المتخصصة

  • ركائز السيراميك (الألومينا)
  • المزايا: تتطابق مع الرقاقة CTE، تتحمل 500 درجة مئوية
  • المعالجة: يتطلب الحفر بالليزر (عالي التكلفة)، على سبيل المثال , روجرز RO4000
  • المواد المركبة (سلسلة CEM)
  • CEM-1: قلب ورقي + سطح من الألياف الزجاجية (بديل FR-1)
  • CEM-3: حصيرة الألياف الزجاجية + راتنجات الإيبوكسي (شبه شفافة، شائعة في اليابان)
لوحة الدوائر المطبوعة

أنواع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB)

تُصنف مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور في المقام الأول إلى ثلاثة أنواع أساسية بناءً على بنية طبقاتها:

  • ثنائي الفينيل متعدد الكلور أحادي الطبقة
  • تتميز بنحاس موصل على جانب واحد فقط من الركيزة
  • التصميم الأبسط والأكثر فعالية من حيث التكلفة
  • التطبيقات الشائعة: الإلكترونيات الأساسية، والآلات الحاسبة، وإمدادات الطاقة
  • ثنائي الفينيل متعدد الكلور مزدوج الطبقة
  • طبقات نحاسية موصلة على جانبي الركيزة
  • فتحات عبر الفتحات تربط الدوائر بين الطبقات
  • يوفر توجيهاً أكثر تعقيداً من توجيه الطبقة الواحدة
  • الاستخدامات النموذجية: أدوات التحكم الصناعية، لوحات عدادات السيارات
  • ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات
  • بنية مكدسة مع طبقات موصلة وعازلة بالتناوب (أكثر من 4-32 طبقة)
  • يستخدم الشقوق العمياء/المحفورة للوصلات البينية
  • المزايا:كثافة عالية، حماية محسّنة من التداخل الكهرومغناطيسي الكهرومغناطيسي
  • التطبيقات: الهواتف الذكية، والخوادم، والمعدات الطبية

وظائف لوحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور

1.التوصيلات الكهربائية

  • الوظائف: خطوط نحاسية تربط المكونات بدقة (المقاومات، المكثفات، الدوائر المتكاملة، إلخ) لتكوين طوبولوجيا دائرة كاملة.
  • المزايا التقنية:
  • موثوقية عاليةيحل محل الأسلاك اليدوية، مما يزيل مخاطر الدوائر القصيرة/الدوائر المفتوحة (على سبيل المثال , اللوحات الأم للهواتف الذكية بدقة تتبع 0.1 مم).
  • تكامل الإشارةتستخدم التصاميم متعددة الطبقات (على سبيل المثال , أكثر من 6 طبقات) مستويات أرضية/طاقة لتقليل التداخل (وهو أمر بالغ الأهمية لأجهزة الاتصالات عالية التردد).
  • مثال على ذلك: تتيح اللوحات الأم للكمبيوتر نقل البيانات بسرعة عالية (على سبيل المثال , ممرات PCIe 4.0) بين وحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي ووحدة معالجة الرسومات عبر توجيه لوحة PCB.

2.الدعم الميكانيكي

  • التصميم الإنشائي:
  • خيارات صلبة/مرنة: تستخدم الإلكترونيات الاستهلاكية ألواح FR4 الصلبة، بينما تعتمد الأجهزة القابلة للارتداء على لوحات PCB المرنة (على سبيل المثال , الدوائر القابلة للانحناء في ساعة Apple Watch).
  • طرق التركيب: توازن تخطيطات SMT المختلطة (مثل مقاومات 0402) ومقاومات THT (مثل موصلات الطاقة) بين الكثافة والمتانة.
  • القيمة العملية: تحقق وحدات التحكم في الطيران بالطائرات بدون طيار تقليل الوزن ومقاومة الاهتزازات من خلال تصميمات ثنائي الفينيل متعدد الكلور خفيفة الوزن (مثل ركائز الألومنيوم).

3.حماية الدائرة

  • آليات الحماية:
  • الركيزة العازلةمواد FR4 تتحمل ما يصل إلى 500 فولت/مم، مما يمنع التسرب (مثل , لوحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور لمحول الطاقة).
  • قناع اللحام: طلاء إيبوكسي أخضر يمنع الأكسدة/التقصير (شائع حول منافذ USB).
  • العلاجات الخاصة: تستخدم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور للسيارات طلاء مطابق (مضاد للرطوبة ومضاد للتآكل) للبيئات القاسية.

4.الإدارة الحرارية

  • تقنيات التبريد:
  • نشر الحرارة النحاسي:: نحاس بسمك 2 أونصة في ألواح تشغيل LED يقلل من درجات حرارة الوصلة.
  • التحسين الحراري: تستخدم اللوحات الأم للخوادم اللوحات الأم للخوادم فياس حرارية + وسادات لنقل الحرارة إلى العبوات (على سبيل المثال لوحات Intel Xeon).
  • مواد خاصة: ركائز السيراميك (مثل نيتريد الألومنيوم، 170 واط/م ك.م) لوحدات IGBT عالية الطاقة.

5. الاستغلال الأمثل للفضاء

  • العمليات المتقدمة:
  • تقنية HDI: تتيح الشقوق العمياء/المحفورة تكديس 10 طبقات في ألواح الهواتف الذكية (على سبيل المثال , أي طبقة HDI من iPhone).
  • عبر-في-بادتمنع الفتحات المملوءة بالراتنج من JLCPCB تسرب اللحام تحت رقائق BGA (مثل معالجات Snapdragon).
  • كفاءة التكلفة:

التطبيقات الموسعة

  • عالية التردد: تستخدم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور للمحطة الأساسية للجيل الخامس PTFE (ε=2.2) لتقليل فقدان الإشارة.
  • موثوقية عالية: تضمن مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الفضائية المزودة بطلاء ذهبي 50 ميكرومتر ثباتًا طويل الأمد.

من خلال الابتكارات في المواد والعمليات والتصميم، تستمر مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور في دفع الإلكترونيات نحو أداء أعلى وتصغير الحجم والموثوقية.

شرح تفصيلي لعملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

عملية ثنائي الفينيل متعدد الكلور أحادي الطبقة (9 خطوات أساسية)

  1. التصميم الهندسي: إخراج ملف جربر وتأكيد العملية
  2. قطع الركيزة: قطع FR-4 دقيق (تفاوت تفاوت ± 0.1 مم)
  3. تصفيح الغشاء الجاف: نقل الأنماط باستخدام التعريض بالليزر المسطح الضوئي
  4. الحفر الحمضي: حفر النحاس 35 ميكرومتر (1 أونصة)
  5. طباعة قناع اللحام: تطبيق الحبر السائل القابل للتصوير الفوتوغرافي (LPI)
  6. الطباعة بالشاشة الحريريةوسم بالحبر الإيبوكسي الأبيض
  7. تشطيب السطح: تتوفر خيارات HASL/ENIG/OSP
  8. التوجيه باستخدام الحاسب الآلي الرقمي: القطع على شكل V-CUT أو القطع الكنتوري بالطحن
  9. الاختبار النهائي: الهيئة العربية للتصنيع + اختبار المجس الطائر

الاختلافات الرئيسية في ثنائي الفينيل متعدد الكلور مزدوج الطبقة

  • عملية الثقب العابر المطلي (PTH):
  • ترسيب النحاس الكيميائي:طلاء الجدار 0.3-1 ميكرومتر
  • الطلاء الكهربائي: يحقق ثقبًا نحاسيًا بعمق 20-25 ميكرومترًا (معيار IPC-6012)
  • نقل النمط المحسّن:
  • طلاء النحاس الثانوي:يزيد من السماكة إلى 50-70 ميكرومتر
  • حماية من القصدير والرصاص: طبقة مقاومة للحفر (البدائل الحديثة تستخدم القصدير النقي)

العملية الأساسية لثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات (مثال 12 طبقة)

  • إنتاج الطبقة الداخلية:
  • التصفيح الأساسي ← التعريض ← خط DES (التحميض/الحفر/التجريد)
  • فحص الهيئة العربية للتصنيع للطبقة الداخلية (معدل عيوب بنسبة 0.1%)
  • معلمات التصفيح:
  • هيكل التصفيف:رقائق نحاسية + بولي بروبيلين (PP) + قلب
  • ظروف الضغط 180 ℃/400 رطلاً في الثانية/ 120 دقيقة
  • تكنولوجيا الحفر:
  • ميكروفيات الليزر: قطر 50-100 ميكرومتر (ألواح HDI)
  • الحفر الميكانيكي:0.2 مم كحد أدنى (ألواح ذات أكثر من 6 طبقات)
  • العمليات الخاصة:
  • عبر التعبئة: يضمن موثوقية نسبة العرض إلى الارتفاع 8:1
  • التحكم في المعاوقة: تحمل ± 10% (± 5% للوحات التردد اللاسلكي)

تطور العمليات الحديثة

مرحلة العمليةالطريقة التقليديةالتكنولوجيا المتقدمةالمزايا
الحفرالميكانيكيةالحفر بالليزر60٪ من الشقوق الأصغر حجماً
الفحصيدويالهيئة العربية للتصنيع+الهيئة العربية للتصنيعاكتشاف العيوب بنسبة 99.9%
تشطيب السطحHASLENEPIGيدعم BGA مقاس 0.35 مم

ترقيات صديقة للبيئة:

  • طلاء الذهب الخالي من السيانيد: الطلاء الكهربائي النبضي
  • معالجة مياه الصرف الصحي: >95% استرداد النحاس بنسبة 95%

معايير الجودة (IPC-A-600G)

  • الفئة 2: الإلكترونيات الاستهلاكية
  • الفئة 3: الدرجة العسكرية/الطبية
  • المعلمات الرئيسية: الحد الأدنى لعرض الخط/التباعد بين الخطوط، وتوحيد النحاس، وجودة جدار الثقب

عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور:من التصميم إلى التجميع

1.تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

  • أدوات البرمجيات: أدوات التصميم بمساعدة الحاسوب (على سبيل المثال , Altium Designer وKiCad وEagel) تحدد تخطيط الدارات الكهربائية والآثار ووضع المكونات.
  • مخرجات التصميم: يتم إنشاء ملفات جربر (للتصنيع) وقائمة المواد (BOM).
  • دور الشركة المصنعة للمعدات الأصلية: تضع الشركات المصنعة للمعدات الأصلية (OEMs) اللمسات الأخيرة على التصميم قبل إرساله إلى الشركات المصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور.

2.تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

يتم تحويل التصميم إلى لوحة مادية من خلال:

  • النقشيتم حفر طبقات النحاس كيميائيًا لتشكيل آثار موصلة.
  • الحفر: تُحفر الثقوب من أجل الشقوق والمكونات عبر الفتحات (الحفر الميكانيكي أو الليزري).
  • التصفيحيتم ربط مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات تحت الحرارة والضغط.
  • تشطيب السطح: تشمل الخيارات HASL (تسوية اللحام بالهواء الساخن) و ENIG (ذهب مغمور بالنيكل غير المغمور بالكهرباء) و OSP (مادة حافظة لقابلية اللحام العضوي).

3.تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور (PCBA)

يتم تركيب المكونات على ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام:

A. تقنية الثقب العابر (THT)

  • تحتوي المكونات على خيوط خيوط يتم إدخالها في ثقوب مثقوبة.
  • ملحومة على الجانب الآخر (لحام موجي أو لحام يدوي).
  • الإيجابيات: روابط ميكانيكية قوية وموثوقية عالية.
  • السلبيات: بصمة أكبر، وتجميع أبطأ.

B. تقنية التركيب على السطح يكمن تركيب (SMT) كال في:القيمة الأساسية

  • يتم وضع المكونات مباشرة على وسادات ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
  • العملية:
  1. تطبيق معجون اللحام: طباعة الاستنسل ترسبات معجون الطباعة على الوسادات.
  2. الالتقاط والمكانتقوم الروبوتات بوضع المكونات بدقة عالية.
  3. إعادة تدفق اللحاميتم تسخين اللوح لإذابة عجينة اللحام.
  • الإيجابياتأصغر حجمًا، وأسرع تجميعًا، وأفضل للدوائر عالية التردد.
  • السلبيات: تتطلب آلات دقيقة، ويصعب إعادة صياغتها.

C.التجميع المختلط (SMT + THT)

  • تجمع بعض اللوحات بين الطريقتين (مثل الموصلات الكبيرة في THT، والدوائر المتكاملة في SMT).

4. الاختبار ومراقبة الجودة

  • الفحص البصري الآلي (AOI): التحقق من عيوب اللحام.
  • الاختبار داخل الدائرة (ICT): التحقق من صحة الأداء الكهربائي.
  • الاختبار الوظيفي: يضمن عمل ثنائي الفينيل متعدد الكلور على النحو المطلوب.

لماذا تفضل مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الحديثة SMT؟

  • حجم أصغر (تتيح الأجهزة المدمجة مثل الهواتف الذكية).
  • كثافة مكونات أعلى (وظائف أكثر لكل وحدة مساحة).
  • تجميع أسرع (مناسبة للإنتاج بكميات كبيرة).
  • أداء أفضل في الترددات العالية (المسارات الأقصر تقلل من التداخل الكهرومغناطيسي (EMI).
لوحة الدوائر المطبوعة

مكوّنات ثنائي الفينيل متعدد الكلور & amp؛ اتجاهات التصميم الحديثة

1.مكونات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الأساسية

تدمج مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور مكونات إلكترونية مختلفة حسب تطبيقها. وتشمل الأنواع الرئيسية ما يلي:

المكوّنالوظيفةأمثلة على التطبيقات
البطاريةيوفر الجهد (إذا لم يكن يعمل بالطاقة الخارجية)الأجهزة المحمولة ومستشعرات إنترنت الأشياء
المكثفتخزين/إطلاق الشحنة لتثبيت الطاقةإمدادات الطاقة، وتصفية الإشارات
الصمام الثنائييضمن تدفق تيار أحادي الاتجاهالمقومات، حماية الدائرة الكهربائية
المحرِّضتخزين الطاقة في مجال مغناطيسي، وتنعيم التياردوائر الترددات اللاسلكية، محولات الطاقة
المقاوميحد من التيار لحماية المكوناتفواصل الجهد، شبكات السحب لأعلى/لأسفل
المستشعريكتشف المدخلات البيئية (الحركة، الضوء، إلخ)الهواتف الذكية وأنظمة السيارات
التبديليتحكم في تدفق التيار (تشغيل/إيقاف)واجهات المستخدم، إدارة الطاقة
ترانزستورتضخيم/تبديل الإشاراتالمعالجات ومضخمات الصوت

2.تقنية التوصيل البيني عالي الكثافة (HDI)

تتبنى مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الحديثة بشكل متزايد تصميمات HDI لتلبية متطلبات التصغير

الميزات الرئيسية لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور HDI:

  • كثافة أسلاك أعلى (ميكروفيات، آثار أدق &lt؛ 50 ميكرومتر)
  • المزيد من المكونات لكل وحدة مساحة (الشقوق المتراصة، الشقوق العمياء/المدفونة)
  • حجم/وزن مخفض (مهم للأجهزة المحمولة)

التطبيقات:

  • الإلكترونيات الاستهلاكيةالهواتف الذكية والأجهزة القابلة للارتداء
  • الطب الباطنيالأجهزة القابلة للزرع، وأدوات التشخيص
  • السيارات: أنظمة مساعدة السائق الآلي المتطورة، وأنظمة المعلومات والترفيه

المزايا مقابل مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور التقليدية:

  • تحسين سلامة الإشارة المحسّنة (تعمل الوصلات البينية الأقصر على تقليل التداخل الكهرومغناطيسي (EMI)
  • استهلاك أقل للطاقة (تخطيطات محسّنة)
  • كفاءة التكلفة (عدد أقل من الطبقات اللازمة للوظيفة نفسها)

3. إرشادات اختيار المكونات

  • تصميمات محدودة المساحة: تفضل مكونات SMT + توجيه HDI.
  • دوائر الطاقة العالية: استخدم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور النحاسية السميكة مع المشتتات الحرارية.
  • التطبيقات عالية التردد: اختر مواد منخفضة الدك (مثل ركائز روجرز).

العوامل الرئيسية لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

1.عناصر تصميم التخطيط الأساسية

(1) تحسين الخصائص الكهربائية

  • عرض التتبع: محسوبة على أساس الحمل الحالي (على سبيل المثال , 1 أونصة من النحاس، تيار 1 أمبير يتطلب عرض أثر ≥0.3 مم).
  • قواعد التباعد:
  • خطوط الإشارة: ≥3 × عرض التتبع (لمنع التداخل).
  • خطوط الجهد العالي: اتبع المسافات القياسية IPC-2221.
  • عبر التصميم:
  • ثقوب عبر الفتحات:قطر الفتحة ≥ سمك اللوحة ≥ سمك اللوحة/8 (يضمن موثوقية الطلاء).
  • فيات عمياء/مدفونة: شائعة في ألواح HDI (محفورة بالليزر، بقطر 50-100 ميكرومتر).

(2) مبادئ وضع المكونات

  • التقسيم الوظيفيعزل الأقسام التناظرية/الرقمية/التناظرية/الطاقة.
  • الإدارة الحرارية: احتفظ بالمكونات عالية الحرارة (مثل وحدات المعالجة المركزية) بعيدًا عن الأجزاء الحساسة للحرارة.
  • DFA (تصميم للتجميع):
  • تباعد مكونات SMT ≥0.5 مم.
  • احتياطي خلوص حافة العِدَّة 5 مم.

2.الاستراتيجيات الرئيسية لتكامل الإشارات (SI)

نوع الإصدارالحلمثال على التنفيذ
الانعكاسمطابقة المعاوقة (الإنهاء)خطوط DDR4 بمقاومات متسلسلة 22Ω
الحديث المتبادلقاعدة التباعد 3Wالأزواج التفاضلية الحرجة ≥3× عرض التتبع على حدة
الارتداد الأرضيتأريض منخفض الحثضع كبسولات فصل 0402 بالقرب من الدوائر المتكاملة
EMIتصميم التدريعمناطق الترددات اللاسلكية مع علب التدريع المعدنية

نصائح تصميم الترددات العالية:

  • التحكم في المعاوقة: تفاوت ± 10% (على سبيل المثال , أزواج USB التفاضلية عند 90 Ω ± 10%).
  • توجيه أفعواني: للمطابقة الطولية، السعة ≥5× عرض التتبع.

3.فحوصات التصميم من أجل قابلية التصنيع (DFM)

  • التحقق من هندسة CAM:
  • الحد الأدنى من التتبع/المساحة ≥ قدرة التصنيع (على سبيل المثال , 4/4 ميل).
  • جسور أقنعة اللحام ≥0.1 مم (يمنع تقصير اللحام).
  • تصميم مكدس متماثل: يمنع التواء اللوح متعدد الطبقات.

4.مصباح الاختبار والتحقق من صحة النظام

(1) اختبار الإنتاج

  • الهيئة العربية للتصنيع (الفحص البصري الآلي):
  • معدل اكتشاف العيوب: 99.7% (جسور اللحام/محاذاة اللحام).
  • دقة المسح الضوئي: 10 ميكرومتر في كاميرا بدقة 50 ميجابكسل.
  • تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (الاختبار داخل الدائرة):
  • تغطية الاختبار >95% (عبر تركيبات سرير الأظافر).

(2) المصادقة الوظيفية

  • فحص الإجهاد البيئي (ESS): -40 درجة مئوية ~ 85 درجة مئوية بالدورة الحرارية.
  • اختبارات مخطط عين الإشارة: يجب أن يفي USB3.0 بهامش قناع بنسبة 20٪.

5. سلسلة أدوات التصميم المتقدمة

  • برامج المحاكاة:
  • تحليل SI/PI: HyperLynx، Sigrity.
  • المحاكاة الحرارية: فلوثرم، آيسباك
  • التصميم التعاوني:
  • تكامل 3D ECAD-MCAD.
  • التحكم في الإصدار: Git لملفات تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
لوحة الدوائر المطبوعة

شهادات صناعة ثنائي الفينيل متعدد الكلور

1.شهادة UL (الامتثال للسلامة)

التنظيم: شركة Underwriters Laboratories Inc. (شركة رائدة في مجال علوم السلامة العالمية ومقرها الولايات المتحدة)

أنواع الشهادات:

  • الإدراج: شهادة سلامة المنتج الكاملة (على سبيل المثال , إلكترونيات الاستخدام النهائي)
  • المكوّن المعترف به (RU): بالنسبة للمكونات مثل مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور (الأكثر شيوعًا لمصنعي مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور)
  • التصنيف: اختبار متخصص لمخاطر محددة

التركيز على صناعة ثنائي الفينيل متعدد الكلور:

  • يجب على المصنعين الاحتفاظ بمخزون المواد المعتمدة من UL (الرقائق الأساسية، والمواد المسبقة التجهيز، وأقنعة اللحام)
  • تحصل كل منشأة معتمدة على رقم ملف UL فريد من نوعه (على سبيل المثال: E142470 E142470)
  • حاسم لـ
  • الوصول إلى أسواق أمريكا الشمالية
  • حماية المسؤولية
  • تأهيل سلسلة التوريد

2.ISO 9001 (إدارة الجودة)

المتطلبات الرئيسية:

  • توحيد العمليات
  • التحسين المستمر
  • مقاييس رضا العملاء

تنفيذ ثنائي الفينيل متعدد الكلور:

  • التطبيقات النموذجية:
  • التحكم في المعالجة (تفاوت المعاوقة ± 5%)
  • تتبع معدل العيوب (على سبيل المثال , <500 DPPM)
  • التسليم في الوقت المحدد (هدف 98%)

3.ISO 14001 (الإدارة البيئية)

محركات الامتثال:

  • معالجة مياه الصرف الصحي (تصريف 0.5 جزء في المليون من النحاس &lt؛ 0.5 جزء في المليون)
  • كفاءة الطاقة (إنتاج كيلوواط ساعة/متر مربع)
  • مراقبة مخزون المواد الكيميائية

مزايا السوق:

  • 62% من مصنعي المعدات الأصلية العالميين يطلبون شهادات بيئية
  • تمكين الوصول إلى أسواق الاتحاد الأوروبي/اليابان
  • يقلل من الغرامات التنظيمية بنسبة 30-40%

4.IATF 16949 (جودة السيارات)

المتطلبات المتخصصة:

  • تنفيذ عملية FMEA للعمليات
  • وثائق PPAP
  • حل المشكلات 8د
  • 0 جزء في المليون من المليون أهداف العيب

تأثير سلسلة التوريد:

  • إلزامي لموردي السيارات من المستوى 1 / المستوى 2
  • يتطلب مؤشرات قدرة العملية (CpK >1.67)
  • مراجعات المراقبة السنوية

5.التوافق مع RoHS (قيود المواد)

حدود المواد:

المادةالعتبةالتطبيقات الشائعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور
الرصاص (Pb)<0.1%اللحام والتشطيبات
الزئبق (Hg)<0.1%المفاتيح والمستشعرات
الكادميوم (Cd)0.01%الطلاء والأصباغ

طرق الاختبار:

  • فحص التفلور الراديود السيني (XRF)
  • التحقق من برنامج ICP-MS
  • إقرارات الموردين السنوية

6. لائحة REACH (السلامة الكيميائية)

إطار الامتثال:

  • 241 مادة من المواد ذات الخطورة الصحية العالية جداً (اعتباراً من 2023)
  • الإبلاغ عن قاعدة بيانات SCIP
  • متطلبات وثائق SDS

تحديات صناعة ثنائي الفينيل متعدد الكلور:

  • الامتثال للصفائح الخالية من الهالوجين
  • كيمياء لحام التدفق الكيميائي
  • تركيبات الطلاء المطابق

مصفوفة استراتيجية الاعتماد

قطاع السوقالشهادات ذات الأولوية
الإلكترونيات الاستهلاكيةUL، ISO 9001، RoHS
السياراتIATF 16949، IATF 16949، IATF 16949، UL، ريتش
الطب الباطنيISO 13485، ISO 13485، UL، RoHS
صناعيISO 9001/14001, ul

نظرة عامة على مجالات تطبيق ثنائي الفينيل متعدد الكلور

باعتبارها المكون الأساسي للمنتجات الإلكترونية، اخترقت مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور مختلف قطاعات التكنولوجيا:

  • الإلكترونيات الاستهلاكية
  • الهواتف الذكية/الأجهزة اللوحية:لوحات عالية الكثافة من 8-12 طبقة عالية الكثافة
  • المنزل الذكي:وحدات تحكم Wi-Fi
  • الأجهزة القابلة للارتداء: دوائر مرنة وقابلة للانحناء
  • البنية التحتية للاتصالات
  • المحطات الأساسية للجيل الخامس 5G:ركائز متخصصة عالية التردد عالية الترددات
  • مراكز البيانات:تصميمات نقل الإشارات عالية السرعة
  • إلكترونيات السيارات
  • مركبات تقليدية: 4-6 لوحات تحكم من 4-6 طبقات
  • السيارات الكهربائية: أنظمة إدارة البطاريات ذات الجهد العالي
  • معدات صناعية
  • الروبوتات:تصميمات من النحاس السميك المقاوم للاهتزازات
  • الأتمتةدوائر مقاومة لدرجات الحرارة العالية
  • الفضاء الجوي
  • الأقمار الصناعية:الركائز المتخصصة المقواة بالإشعاع
  • الطائرات: تصاميم تتكيف مع درجات الحرارة القصوى
  • أنظمة الطاقة
  • الشبكات الذكية: متطلبات الموثوقية العالية
  • الطاقة المتجددة: وحدات تحويل الطاقة العالية الطاقة

اتجاهات التكنولوجيا:

  • تكامل أعلى (تصغير المكونات)
  • تصميم حراري أفضل (مواد عالية التوصيل)
  • قابلية أقوى للتكيف البيئي (معايير من الدرجة العسكرية)

تواصل تكنولوجيا ثنائي الفينيل متعدد الكلور دفع عجلة الابتكار في الأجهزة الإلكترونية في مختلف الصناعات.

القراءة الموصى بها

مادة ركيزة ثنائي الفينيل متعدد الكلور
تصنيف ثنائي الفينيل متعدد الكلور
كيفية تصميم لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور
تصميم تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور