مقدمة المنتج

تتميز لوحات الدوائر المرنة (FPC)، المعروفة أيضًا باسم لوحات الدوائر المرنة، بخفة وزنها وسمكها الرفيع وسهولة طيها وانحناءها، وغيرها من الخصائص الممتازة. ومع ذلك، يعتمد فحص جودة لوحات FPC محليًا بشكل أساسي على الفحص البصري اليدوي، مما يؤدي إلى ارتفاع تكلفتها وانخفاض كفاءتها. مع التطور السريع لصناعة الإلكترونيات، أصبح تصميم لوحات الدوائر أكثر دقة وكثافة، ولم تعد طرق الكشف اليدوية التقليدية قادرة على تلبية احتياجات الإنتاج، وأصبح الكشف التلقائي عن عيوب لوحات FPC اتجاهًا حتميًا في التطور الصناعي.

الدائرة المرنة (FPC) هي تقنية طورتها الولايات المتحدة الأمريكية في سبعينيات القرن الماضي لتطوير تكنولوجيا الصواريخ الفضائية. وهي عبارة عن دائرة مطبوعة تتميز بموثوقية عالية ومرونة ممتازة، مصنوعة من طبقة بوليستر أو بولي إيميد كركيزة. بتضمين تصميم الدائرة على صفيحة بلاستيكية رقيقة ومرنة، يتم تضمين عدد كبير من المكونات الدقيقة في مساحة ضيقة ومحدودة، مما يُشكل دائرة مرنة. تتميز هذه الدائرة بخفة وزنها وحجمها الصغير وتبديدها الجيد للحرارة وسهولة تركيبها، مما يجعلها تتخطى تقنية التوصيل التقليدية. تتكون بنية الدائرة المرنة من غشاء عازل وموصل كهربائي ومادة رابطة.

مادة المكون 1، فيلم العزل

يُشكّل الغشاء العازل الطبقة الأساسية للدائرة، ويربط اللاصق رقاقة النحاس بالطبقة العازلة. في التصميم متعدد الطبقات، تُربط بعد ذلك بالطبقة الداخلية. كما تُستخدم كغطاء واقٍ لعزل الدائرة عن الغبار والرطوبة، ولتقليل الضغط أثناء الانحناء، تُشكّل رقاقة النحاس طبقة موصلة.

في بعض الدوائر المرنة، تُستخدم مكونات صلبة مصنوعة من الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ، مما يوفر ثباتًا بعديًا، ويوفر دعمًا ماديًا لوضع المكونات والأسلاك، ويخفف الضغط. يربط اللاصق المكون الصلب بالدائرة المرنة. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم أحيانًا مادة أخرى في الدوائر المرنة، وهي الطبقة اللاصقة، التي تُشكل عن طريق طلاء جانبي الغشاء العازل بمادة لاصقة. توفر الصفائح اللاصقة حماية بيئية وعزلًا إلكترونيًا، بالإضافة إلى إمكانية التخلص من طبقة رقيقة واحدة، وربط طبقات متعددة بطبقات أقل.

هناك أنواع عديدة من مواد الأغشية العازلة، لكن أكثرها شيوعًا هي مواد البولي إيميد والبوليستر. يستخدم ما يقرب من 80% من مصنعي الدوائر المرنة في الولايات المتحدة مواد أغشية البولي إيميد، بينما يستخدم حوالي 20% مواد أغشية البوليستر. تتميز مواد البولي إيميد بقابليتها للاشتعال، وثبات أبعادها الهندسية، ومتانتها العالية في التمزق، وقدرتها على تحمل درجات حرارة اللحام. يُعرف البوليستر أيضًا باسم فثالات البولي إيثيلين المزدوجة (PET)، وتتشابه خصائصه الفيزيائية مع البولي إيميد، ويتميز بثابت عزل كهربائي منخفض، ويمتص رطوبة قليلة، ولكنه لا يقاوم درجات الحرارة العالية. تبلغ درجة انصهار البوليستر 250 درجة مئوية، ودرجة حرارة انتقاله الزجاجي (Tg) 80 درجة مئوية، مما يحد من استخدامه في التطبيقات التي تتطلب لحامًا نهائيًا مكثفًا. في التطبيقات منخفضة الحرارة، يتميز بالصلابة. ومع ذلك، فهو مناسب للاستخدام في منتجات مثل الهواتف وغيرها التي لا تتطلب التعرض لبيئات قاسية. عادةً ما يُدمج غشاء العزل المصنوع من البولي إيميد مع لاصق البولي إيميد أو الأكريليك، بينما تُدمج مادة العزل المصنوعة من البوليستر مع لاصق البوليستر. ومن مزايا دمجه مع مادة لها نفس الخصائص ثبات أبعاده بعد اللحام الجاف أو بعد دورات تصفيح متعددة. ومن الخصائص المهمة الأخرى للمواد اللاصقة انخفاض ثابت العزل الكهربائي، ومقاومة العزل العالية، ودرجة حرارة تحويل الزجاج العالية، وانخفاض امتصاص الرطوبة.

2. قائد الأوركسترا

رقائق النحاس مناسبة للاستخدام في الدوائر المرنة، ويمكن ترسيبها كهربائيًا (ED) أو طلائها. تتميز رقاقة النحاس المرسبة كهربائيًا بسطح لامع على أحد جانبيها، بينما يكون الجانب الآخر باهتًا وغير لامع. وهي مادة مرنة يمكن تصنيعها بسماكات وأحجام مختلفة، وغالبًا ما يُعالج الجانب الباهت من رقاقة النحاس ED معالجة خاصة لتحسين قدرتها على الالتصاق. بالإضافة إلى مرونتها، تتميز رقائق النحاس المطروقة أيضًا بصلابة ونعومة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب انحناءً ديناميكيًا.

3. مادة لاصقة

بالإضافة إلى استخدامه لربط غشاء عازل بمادة موصلة، يمكن استخدام اللاصق أيضًا كطبقة تغطية، كطلاء واقي، وكطلاء تغطية. يكمن الاختلاف الرئيسي بين الاثنين في التطبيق المستخدم، حيث يكون الكسوة الملتصقة بغشاء العزل الغطاء لتشكيل دائرة مغلفة مبنية. تُستخدم تقنية الطباعة الحريرية لطلاء اللاصق. لا تحتوي جميع الرقائق على مواد لاصقة، والرقائق الخالية من المواد اللاصقة تؤدي إلى دوائر أرق ومرونة أكبر. بالمقارنة مع الهيكل الرقائقي القائم على اللاصق، فإنه يتمتع بموصلية حرارية أفضل. نظرًا للهيكل الرقيق للدائرة المرنة غير اللاصقة، وبسبب القضاء على المقاومة الحرارية للمادة اللاصقة، وبالتالي تحسين الموصلية الحرارية، يمكن استخدامه في بيئة العمل حيث لا يمكن استخدام الدائرة المرنة القائمة على الهيكل الرقائقي اللاصق.

العلاج قبل الولادة

في عملية الإنتاج، من أجل منع حدوث ماس كهربائي مفتوح للغاية والتسبب في انخفاض العائد أو تقليل الحفر والتقويم والقطع وغيرها من مشاكل العملية الخشنة التي تسببها خردة لوحة FPC، ومشاكل التجديد، وتقييم كيفية اختيار المواد لتحقيق أفضل النتائج لاستخدام العملاء للوحات الدوائر المرنة، فإن المعالجة المسبقة مهمة بشكل خاص.

قبل المعالجة، هناك ثلاثة جوانب يجب التعامل معها، ويكمل المهندسون هذه الجوانب الثلاثة. الأول هو تقييم هندسة لوحة FPC، وذلك بشكل أساسي لتقييم ما إذا كان يمكن إنتاج لوحة FPC الخاصة بالعميل، وما إذا كانت الطاقة الإنتاجية للشركة يمكن أن تلبي متطلبات لوحة العميل وتكلفة الوحدة؛ إذا تم اجتياز تقييم المشروع، فإن الخطوة التالية هي إعداد المواد على الفور لتلبية توريد المواد الخام لكل رابط إنتاج. وأخيرًا، يجب على المهندس: معالجة رسومات هيكل CAD الخاصة بالعميل وبيانات خط Gerber والمستندات الهندسية الأخرى لتناسب بيئة الإنتاج ومواصفات الإنتاج لمعدات الإنتاج، ثم يتم إرسال رسومات الإنتاج وMI (بطاقة عملية الهندسة) والمواد الأخرى إلى قسم الإنتاج ومراقبة المستندات والمشتريات والإدارات الأخرى لدخول عملية الإنتاج الروتينية.

عملية الإنتاج

نظام ذو لوحين

الفتح ← الحفر ← طلاء كهربائي ← المعالجة المسبقة ← طلاء الفيلم الجاف ← المحاذاة ← التعرض ← التطوير ← الطلاء الجرافيكي ← إزالة الفيلم ← المعالجة المسبقة ← طلاء الفيلم الجاف ← التعرض للمحاذاة ← التطوير ← النقش ← إزالة الفيلم ← معالجة السطح ← فيلم التغطية ← الضغط ← المعالجة ← طلاء النيكل ← طباعة الحروف ← القطع ← القياس الكهربائي ← التثقيب ← الفحص النهائي ← التعبئة والتغليف ← الشحن

نظام لوحة واحدة

الفتح ← الحفر ← لصق الفيلم الجاف ← المحاذاة ← التعريض ← التطوير ← النقش ← إزالة الفيلم ← معالجة السطح ← فيلم الطلاء ← الضغط ← المعالجة ← معالجة السطح ← طلاء النيكل ← طباعة الحروف ← القطع ← القياس الكهربائي ← التثقيب ← الفحص النهائي ← التعبئة والتغليف ← الشحن