Rigid-flex çap dövrə lövhələri (PCB) müxtəlif elektron tətbiqlərdə çox yönlü və davamlılığı ilə məşhurdur. Bu lövhələr etibarlı elektrik əlaqələrini qoruyarkən əyilmə və burulma gərginliyinə tab gətirmək qabiliyyəti ilə tanınır.Bu məqalə onların tərkibi və xassələri haqqında fikir əldə etmək üçün sərt çevik PCB-lərdə istifadə olunan materiallara dərindən nəzər salacaq. Sərt-flex PCB-ləri güclü və çevik həll edən materialları aşkar etməklə, onların elektron cihazların inkişafına necə töhfə verdiyini anlaya bilərik.
1. Anlayınsərt-flex PCB quruluşu:
Sərt-flex PCB unikal struktur yaratmaq üçün sərt və çevik substratları birləşdirən çap dövrə lövhəsidir. Bu kombinasiya dövrə lövhələrinə elektron cihazlar üçün dizayn çevikliyi və məkanın optimallaşdırılmasını təmin edərək üçölçülü sxemə sahib olmağa imkan verir. Sərt-flex lövhələrin strukturu üç əsas təbəqədən ibarətdir. Birinci təbəqə FR4 və ya metal nüvə kimi sərt materialdan hazırlanmış sərt təbəqədir. Bu təbəqə PCB-yə struktur dəstəyi və sabitliyini təmin edir, onun davamlılığını və mexaniki stressə qarşı müqavimətini təmin edir.
İkinci təbəqə poliimid (PI), maye kristal polimer (LCP) və ya polyester (PET) kimi materiallardan hazırlanmış çevik təbəqədir. Bu təbəqə PCB-nin elektrik performansına təsir etmədən əyilməsinə, burulmasına və əyilməsinə imkan verir. Bu təbəqənin çevikliyi PCB-nin qeyri-müntəzəm və ya dar boşluqlara sığmasını tələb edən tətbiqlər üçün vacibdir. Üçüncü qat, sərt və çevik təbəqələri bir-birinə bağlayan yapışqan təbəqədir. Bu təbəqə adətən epoksi və ya akril materiallardan hazırlanır, təbəqələr arasında güclü bir əlaqə təmin etmək və eyni zamanda yaxşı elektrik izolyasiya xüsusiyyətlərini təmin etmək qabiliyyətinə görə seçilir. Yapışqan təbəqə rigid-flex lövhələrin etibarlılığını və xidmət müddətini təmin etməkdə mühüm rol oynayır.
Sərt-flex PCB strukturundakı hər bir təbəqə diqqətlə seçilmiş və xüsusi mexaniki və elektrik performans tələblərinə cavab vermək üçün hazırlanmışdır. Bu, PCB-lərə istehlakçı elektronikasından tibbi cihazlara və aerokosmik sistemlərə qədər geniş tətbiqlərdə səmərəli işləməyə imkan verir.
2. Sərt təbəqələrdə istifadə olunan materiallar:
Sərt-flex PCB-lərin sərt təbəqə tikintisində, lazımi struktur dəstəyi və bütövlüyü təmin etmək üçün çox vaxt çoxlu materiallar istifadə olunur. Bu materiallar xüsusi xüsusiyyətləri və performans tələbləri əsasında diqqətlə seçilir. Sərt-flex PCB-lərdə sərt təbəqələr üçün ən çox istifadə olunan materiallardan bəziləri bunlardır:
A. FR4: FR4 PCB-lərdə geniş istifadə olunan sərt təbəqə materialıdır. Mükəmməl istilik və mexaniki xüsusiyyətlərə malik şüşə ilə gücləndirilmiş epoksi laminatdır. FR4 yüksək sərtliyə, aşağı su udma qabiliyyətinə və yaxşı kimyəvi müqavimətə malikdir. Bu xüsusiyyətlər onu sərt təbəqə kimi ideal hala gətirir, çünki o, PCB-yə əla struktur bütövlüyü və sabitliyini təmin edir.
B. Poliimid (PI): Poliimid çevik istiliyədavamlı materialdır və yüksək temperatur müqavimətinə görə sərt-flex lövhələrdə tez-tez istifadə olunur. Poliimid əla elektrik izolyasiya xüsusiyyətləri və mexaniki dayanıqlığı ilə tanınır, bu da onu PCB-lərdə sərt təbəqələr kimi istifadə etmək üçün əlverişli edir. Həddindən artıq temperaturlara məruz qaldıqda belə mexaniki və elektrik xassələrini qoruyub saxlayır və onu geniş tətbiqlər üçün uyğun edir.
C. Metal nüvə: Bəzi hallarda, əla istilik idarəetməsi tələb olunduqda, alüminium və ya mis kimi metal əsas materiallar sərt elastik PCB-lərdə sərt təbəqə kimi istifadə edilə bilər. Bu materiallar əla istilik keçiriciliyinə malikdir və dövrələrin yaratdığı istiliyi effektiv şəkildə dağıta bilir. Bir metal nüvədən istifadə edərək, sərt elastik lövhələr istiliyi effektiv şəkildə idarə edə və həddindən artıq istiləşmənin qarşısını ala, dövrə etibarlılığını və performansını təmin edə bilər.
Bu materialların hər biri öz üstünlüklərinə malikdir və PCB dizaynının xüsusi tələbləri əsasında seçilir. İşləmə temperaturu, mexaniki gərginlik və tələb olunan istilik idarəetmə imkanları kimi amillər sərt və çevik PCB sərt təbəqələrinin birləşdirilməsi üçün uyğun materialların müəyyən edilməsində mühüm rol oynayır.
Qeyd etmək vacibdir ki, sərt-flex PCB-lərdə sərt təbəqələr üçün materialların seçilməsi dizayn prosesinin kritik aspektidir. Düzgün material seçimi PCB-nin struktur bütövlüyünü, istilik idarəetməsini və ümumi etibarlılığını təmin edir. Düzgün materialları seçməklə dizaynerlər avtomobil, aerokosmik, tibb və telekommunikasiya da daxil olmaqla müxtəlif sənaye sahələrinin ciddi tələblərinə cavab verən sərt elastik PCB-lər yarada bilərlər.
3. Çevik təbəqədə istifadə olunan materiallar:
Sərt-flex PCB-lərdəki çevik təbəqələr bu lövhələrin əyilmə və qatlama xüsusiyyətlərini asanlaşdırır. Çevik təbəqə üçün istifadə olunan material yüksək elastiklik, elastiklik və təkrar əyilmələrə qarşı müqavimət göstərməlidir. Çevik təbəqələr üçün istifadə olunan ümumi materiallara aşağıdakılar daxildir:
A. Poliimid (PI): Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, poliimid sərt çevik PCB-lərdə ikili məqsədlərə xidmət edən çox yönlü materialdır. Flex qatında, lövhənin elektrik xüsusiyyətlərini itirmədən əyilməsinə və əyilməsinə imkan verir.
B. Maye Kristal Polimer (LCP): LCP əla mexaniki xassələri və həddindən artıq temperaturlara davamlılığı ilə tanınan yüksək performanslı termoplastik materialdır. Sərt-flex PCB dizaynları üçün əla elastiklik, ölçülü sabitlik və nəmə davamlılıq təmin edir.
C. Polyester (PET): Polyester yaxşı elastiklik və izolyasiya xüsusiyyətlərinə malik ucuz, yüngül materialdır. Xərc-effektivliyin və orta əyilmə imkanlarının kritik olduğu sərt çevik PCB-lər üçün adətən istifadə olunur.
D. Poliimid (PI): Poliimid sərt-çevik PCB çevik təbəqələrində çox istifadə olunan materialdır. Mükəmməl elastikliyə, yüksək temperatur müqavimətinə və yaxşı elektrik izolyasiya xüsusiyyətlərinə malikdir. Poliimid film asanlıqla laminasiya edilə bilər, oyulur və PCB-nin digər təbəqələrinə yapışdırıla bilər. Onlar elektrik xüsusiyyətlərini itirmədən təkrar əyilmələrə tab gətirə bilirlər, bu da onları çevik təbəqələr üçün ideal edir.
E. Maye kristal polimer (LCP): LCP yüksək performanslı termoplastik materialdır və getdikcə sərt-flex PCB-lərdə çevik təbəqə kimi istifadə olunur. Yüksək elastiklik, ölçülü sabitlik və həddindən artıq temperaturlara əla müqavimət də daxil olmaqla əla mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir. LCP filmləri aşağı higroskopikliyə malikdir və rütubətli mühitlərdə tətbiqlər üçün uyğundur. Onlar həmçinin yaxşı kimyəvi müqavimətə və aşağı dielektrik sabitliyə malikdirlər, çətin şəraitdə etibarlı performansı təmin edirlər.
F. Polyester (PET): Polyester, həmçinin polietilen tereftalat (PET) kimi tanınan, sərt-flex PCB-lərin çevik təbəqələrində istifadə olunan yüngül və sərfəli materialdır. PET film yaxşı elastikliyə, yüksək dartılma gücünə və əla istilik sabitliyinə malikdir. Bu filmlər aşağı nəm udma qabiliyyətinə malikdir və yaxşı elektrik izolyasiya xüsusiyyətlərinə malikdir. PET tez-tez iqtisadi səmərəlilik və orta əyilmə qabiliyyəti PCB dizaynında əsas amillər olduqda seçilir.
G. Polieterimid (PEI): PEI, yumşaq bərk birləşdirilmiş PCB-lərin çevik təbəqəsi üçün istifadə edilən yüksək performanslı mühəndislik termoplastikidir. Yüksək elastiklik, ölçülü sabitlik və həddindən artıq temperaturlara qarşı müqavimət də daxil olmaqla əla mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir. PEI filmi aşağı nəm udma qabiliyyətinə və yaxşı kimyəvi müqavimətə malikdir. Onlar həmçinin yüksək dielektrik gücü və elektrik izolyasiya xüsusiyyətlərinə malikdirlər, bu da onları tələbkar tətbiqlər üçün uyğun edir.
H. Polietilen naftalat (PEN): PEN rigid-flex PCB-lərin çevik təbəqəsi üçün istifadə edilən yüksək istiliyədavamlı və çevik materialdır. Yaxşı istilik sabitliyinə, aşağı nəm udma qabiliyyətinə və əla mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir. PEN filmləri ultrabənövşəyi şüalara və kimyəvi maddələrə yüksək davamlıdır. Onlar həmçinin aşağı dielektrik sabitliyə və əla elektrik izolyasiya xüsusiyyətlərinə malikdirlər. PEN filmi elektrik xüsusiyyətlərinə təsir etmədən təkrar əyilmə və bükülməyə davam edə bilər.
I. Polidimetilsiloksan (PDMS): PDMS yumşaq və sərt birləşmiş PCB-lərin çevik təbəqəsi üçün istifadə olunan çevik elastik materialdır. Yüksək elastiklik, elastiklik və təkrar əyilmələrə qarşı müqavimət də daxil olmaqla əla mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir. PDMS filmləri də yaxşı istilik sabitliyinə və elektrik izolyasiya xüsusiyyətlərinə malikdir. PDMS ümumiyyətlə geyilə bilən elektronika və tibbi cihazlar kimi yumşaq, uzana bilən və rahat materiallar tələb edən tətbiqlərdə istifadə olunur.
Bu materialların hər birinin öz üstünlükləri var və elastik təbəqə materialının seçimi PCB dizaynının xüsusi tələblərindən asılıdır. Sərt-flex PCB-də çevik təbəqə üçün uyğun materialın müəyyən edilməsində çeviklik, temperatur müqaviməti, nəmə davamlılıq, qənaətcillik və əyilmə qabiliyyəti kimi amillər mühüm rol oynayır. Bu amillərin diqqətlə nəzərdən keçirilməsi müxtəlif tətbiqlərdə və sənayelərdə PCB etibarlılığını, davamlılığını və performansını təmin edir.
4. Sərt-flex PCB-lərdə yapışan materiallar:
Sərt və çevik təbəqələri bir-birinə bağlamaq üçün sərt-flex PCB konstruksiyasında yapışan materiallar istifadə olunur. Bu bağlayıcı materiallar təbəqələr arasında etibarlı elektrik əlaqəsini təmin edir və lazımi mexaniki dəstəyi təmin edir. Ən çox istifadə edilən iki yapışdırıcı material:
A. Epoksi qatranı: Epoksi qatran əsaslı yapışdırıcılar yüksək yapışma gücü və əla elektrik izolyasiya xüsusiyyətlərinə görə geniş istifadə olunur. Onlar yaxşı istilik sabitliyini təmin edir və dövrə lövhəsinin ümumi sərtliyini artırır.
b. Akrilik: Akrilik əsaslı yapışdırıcılara elastiklik və nəmə davamlılığın kritik olduğu tətbiqlərdə üstünlük verilir. Bu yapışdırıcılar epoksilərə nisbətən yaxşı yapışma gücünə və daha qısa müalicə müddətinə malikdir.
C. Silikon: Silikon əsaslı yapışdırıcılar elastiklik, əla istilik dayanıqlığı və nəmə və kimyəvi maddələrə qarşı müqavimətinə görə sərt-flex lövhələrdə geniş istifadə olunur. Silikon yapışdırıcılar geniş temperatur diapazonuna tab gətirə bilir, bu da onları həm elastiklik, həm də yüksək temperatur müqaviməti tələb edən tətbiqlər üçün uyğun edir. Onlar tələb olunan elektrik xüsusiyyətlərini qoruyarkən sərt və çevik təbəqələr arasında effektiv birləşmə təmin edir.
D. Poliuretan: Poliuretan yapışdırıcılar sərt-flex PCB-lərdə elastiklik və yapışma gücü balansını təmin edir. Müxtəlif substratlara yaxşı yapışırlar və kimyəvi maddələrə və temperatur dəyişikliklərinə əla müqavimət göstərirlər. Poliuretan yapışdırıcılar da vibrasiyanı udur və PCB-yə mexaniki sabitlik təmin edir. Onlar tez-tez çeviklik və möhkəmlik tələb edən tətbiqlərdə istifadə olunur.
E. UV ilə müalicə olunan qatran: UV ilə müalicə olunan qatran ultrabənövşəyi (UV) işığına məruz qaldıqda sürətlə müalicə olunan yapışqandır. Onlar sürətli yapışma və qurutma müddətləri təklif edərək, onları yüksək həcmli istehsal üçün uyğun edir. UV-müalicə olunan qatranlar sərt və çevik substratlar da daxil olmaqla müxtəlif materiallara əla yapışma təmin edir. Onlar həmçinin əla kimyəvi müqavimət və elektrik xassələri nümayiş etdirirlər. Ultrabənövşəyi şüalarla müalicə olunan qatranlar tez emal vaxtının və etibarlı birləşmənin vacib olduğu sərt çevik PCB-lər üçün istifadə olunur.
F. Təzyiq Həssas Yapışqan (PSA): PSA, təzyiq tətbiq edildikdə bir bağ meydana gətirən yapışqan materialdır. Onlar rigid-flex PCB-lər üçün rahat, sadə birləşdirmə həllini təmin edir. PSA sərt və çevik substratlar da daxil olmaqla müxtəlif səthlərə yaxşı yapışma təmin edir. Onlar montaj zamanı yerini dəyişdirməyə imkan verir və lazım olduqda asanlıqla çıxarıla bilər. PSA həmçinin əla çeviklik və ardıcıllıq təklif edir, bu da onu PCB əyilmə və əyilmə tələb edən tətbiqlər üçün uyğun edir.
Nəticə:
Rigid-flex PCB-lər müasir elektron cihazların ayrılmaz hissəsidir və kompakt və çox yönlü paketlərdə mürəkkəb sxem dizaynlarına imkan verir. Elektron məhsulların performansını və etibarlılığını optimallaşdırmağa çalışan mühəndislər və dizaynerlər üçün onların tikintisində istifadə olunan materialları başa düşmək çox vacibdir. Bu məqalə sərt və çevik təbəqələr və yapışan materiallar da daxil olmaqla, sərt-flex PCB tikintisində geniş istifadə olunan materiallara diqqət yetirir. Sərtlik, elastiklik, istilik müqaviməti və qiymət kimi amilləri nəzərə alaraq, elektronika istehsalçıları xüsusi tətbiq tələblərinə əsasən düzgün material seçə bilərlər. Sərt təbəqələr üçün FR4, çevik təbəqələr üçün poliimid və ya yapışdırma üçün epoksi olmasından asılı olmayaraq, hər bir material bugünkü elektronika sənayesində sərt çevik PCB-lərin davamlılığının və funksionallığının təmin edilməsində mühüm rol oynayır.
Göndərmə vaxtı: 16 sentyabr 2023-cü il
Geri
