مقدمة مفصلة للغاية حول ثنائي الفينيل متعدد الكلور

ثنائي الفينيل متعدد الكلوريتم تصنيعها بواسطة تكنولوجيا الطباعة الإلكترونية، لذلك تسمى لوحة الدوائر المطبوعة. تقريبًا كل أنواع المعدات الإلكترونية، بدءًا من سماعات الأذن والبطاريات والآلات الحاسبة إلى أجهزة الكمبيوتر ومعدات الاتصالات والطائرات والأقمار الصناعية، طالما يتم استخدام المكونات الإلكترونية مثل الدوائر المتكاملة، يتم استخدام مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور للتوصيل الكهربائي بينها.

PCB و PCBA عبارة عن مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور بمكونات غير مثبتة، PCBA (مجموعة لوحات الدوائر المطبوعة)، أي مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المجهزة بمكونات إلكترونية (مثل الرقائق والموصلات والمقاومات والمكثفات والمحاثات وما إلى ذلك).

أصل ثنائي الفينيل متعدد الكلور
في عام 1925، قام تشارلز دوكاس في الولايات المتحدة (منشئ الطريقة المضافة) بطباعة نمط دائرة على ركيزة عازلة، ثم نجح في صنع موصل كأسلاك عن طريق الطلاء الكهربائي.

في عام 1936، كان النمساوي بول إيسلر (مبتكر طريقة الطرح) أول من استخدم لوحات الدوائر المطبوعة في أجهزة الراديو.

وفي عام 1943، طبق الأمريكيون هذه التكنولوجيا على أجهزة الراديو العسكرية. وفي عام 1948، اعترفت الولايات المتحدة رسميًا بالاختراع للاستخدام التجاري.

لم يتم استخدام لوحات الدوائر المطبوعة على نطاق واسع إلا منذ منتصف الخمسينيات من القرن العشرين، وهي اليوم تهيمن على صناعة الإلكترونيات.

لقد تطورت لوحات الدوائر المطبوعة من طبقة واحدة إلى طبقة مزدوجة، ومتعددة الطبقات ومرنة، ولا تزال تحافظ على اتجاهات التطوير الخاصة بها. نظرًا للتطور المستمر في اتجاه الدقة العالية والكثافة العالية والموثوقية العالية والتخفيض المستمر في الحجم وخفض التكلفة وتحسين الأداء، لا تزال لوحات الدوائر المطبوعة تحافظ على حيوية قوية في تطوير المعدات الإلكترونية المستقبلية.

إن المناقشات حول اتجاه التطوير المستقبلي لتكنولوجيا تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة في الداخل والخارج متسقة بشكل أساسي، أي الكثافة العالية، الدقة العالية، الفتحة الدقيقة، السلك الرفيع، المسافة الصغيرة، الموثوقية العالية، النقل المتعدد الطبقات، عالي السرعة ، خفيفة الوزن من حيث الإنتاج، فهي تتطور في اتجاه زيادة الإنتاجية وخفض التكاليف وتقليل التلوث والتكيف مع الإنتاج متعدد الأصناف والدفعات الصغيرة.

دور ثنائي الفينيل متعدد الكلور
قبل ظهور لوحة الدوائر المطبوعة، كان الترابط بين المكونات الإلكترونية يتم توصيله مباشرة بواسطة الأسلاك لتكوين دائرة كاملة.

بعد أن تعتمد المعدات الإلكترونية لوحات الدوائر المطبوعة، بسبب اتساق لوحات الدوائر المطبوعة المماثلة، يتم تجنب الأخطاء في الأسلاك اليدوية.

يمكن للوحة الدوائر المطبوعة أن توفر الدعم الميكانيكي لتثبيت وتجميع المكونات الإلكترونية المختلفة مثل الدوائر المتكاملة، واستكمال توصيل الأسلاك والكهرباء أو العزل الكهربائي بين المكونات الإلكترونية المختلفة مثل الدوائر المتكاملة، وتوفير الخصائص الكهربائية المطلوبة، مثل خصائص المعاوقة، وما إلى ذلك، يمكن أن توفر رسومات قناع اللحام للحام التلقائي، وتوفر أحرف تعريف ورسومات لإدخال المكونات وفحصها وصيانتها.
تصنيف ثنائي الفينيل متعدد الكلور
1. التصنيف حسب الغرض
لوحات الدوائر المطبوعة المدنية (المستهلكة): لوحات الدوائر المطبوعة المستخدمة في الألعاب والكاميرات وأجهزة التلفزيون وأجهزة الصوت والهواتف المحمولة وغيرها.
لوحات الدوائر المطبوعة الصناعية (المعدات): لوحات الدوائر المطبوعة المستخدمة في الأمن والسيارات وأجهزة الكمبيوتر وآلات الاتصالات والأدوات وغيرها.
لوحات الدوائر المطبوعة العسكرية: لوحات الدوائر المطبوعة المستخدمة في مجال الطيران والرادار وغيرها.

2. التصنيف حسب نوع الركيزة
لوحات الدوائر المطبوعة الورقية: لوحات الدوائر المطبوعة القائمة على ورق الفينول، لوحات الدوائر المطبوعة القائمة على ورق الإيبوكسي، إلخ.
لوحات الدوائر المطبوعة القائمة على القماش الزجاجي: لوحات الدوائر المطبوعة القائمة على القماش الزجاجي الإيبوكسي، ولوحات الدوائر المطبوعة القائمة على القماش الزجاجي PTFE، إلخ.
لوحة الدوائر المطبوعة من الألياف الاصطناعية: لوحة الدوائر المطبوعة من الألياف الاصطناعية الإيبوكسي، إلخ.
لوحة الدوائر المطبوعة ذات طبقة الفيلم العضوية: لوحة الدائرة المطبوعة ذات طبقة النايلون، إلخ.
لوحات الدوائر المطبوعة الركيزة السيراميك.
لوحات الدوائر المطبوعة ذات الأساس المعدني.
3. التصنيف حسب الهيكل
وفقًا للهيكل، يمكن تقسيم لوحات الدوائر المطبوعة إلى لوحات دوائر مطبوعة صلبة، ولوحات دوائر مطبوعة مرنة، ولوحات دوائر مطبوعة صلبة مرنة

4. تصنف حسب عدد الطبقات
وفقًا لعدد الطبقات، يمكن تقسيم لوحات الدوائر المطبوعة إلى لوحات أحادية الجانب، ولوحات مزدوجة الجوانب، ولوحات متعددة الطبقات ولوحات HDI (لوحات ربط عالية الكثافة).
1) جانب واحد
تشير اللوحة أحادية الجانب إلى لوحة الدائرة التي يتم توصيلها بسلك على جانب واحد فقط (جانب اللحام) من لوحة الدائرة، ويتم وضع جميع المكونات وتسميات المكونات وتسميات النص على الجانب الآخر (جانب المكون).

أكبر ميزة للوحة أحادية الجانب هي سعرها المنخفض وعملية التصنيع البسيطة. ومع ذلك، نظرًا لأنه لا يمكن تنفيذ الأسلاك إلا على سطح واحد، فإن الأسلاك تكون أكثر صعوبة، وتكون الأسلاك عرضة للفشل، لذا فهي مناسبة فقط لبعض الدوائر البسيطة نسبيًا.

2) على الوجهين
يتم توصيل اللوحة ذات الوجهين على جانبي اللوحة العازلة، ويتم استخدام جانب واحد كطبقة علوية، ويتم استخدام الجانب الآخر كطبقة سفلية. ترتبط الطبقات العلوية والسفلية كهربائيًا عبر المنافذ.

عادة، يتم وضع المكونات الموجودة على اللوحة ذات الطبقتين على الطبقة العليا؛ ومع ذلك، في بعض الأحيان يمكن وضع المكونات على كلا الطبقتين من أجل تقليل حجم اللوحة. تتميز اللوحة ذات الطبقة المزدوجة بالسعر المعتدل والأسلاك السهلة. وهو النوع الأكثر استخدامًا في لوحات الدوائر العادية.

3) لوحة متعددة الطبقات
يشار إلى لوحات الدوائر المطبوعة التي تحتوي على أكثر من طبقتين بشكل جماعي على أنها لوحات متعددة الطبقات.

4) لوحة HDI
لوحة HDI عبارة عن لوحة دوائر ذات كثافة توزيع دوائر عالية نسبيًا باستخدام تقنية الفتحات المدفونة الدقيقة العمياء.

هيكل ثنائي الفينيل متعدد الكلور
يتكون ثنائي الفينيل متعدد الكلور بشكل أساسي من شرائح مغطاة بالنحاس (رقائق مغطاة بالنحاس، CCL)، وطبقة مسبقة التقوية (ورقة PP)، ورقائق النحاس (رقائق النحاس)، وقناع اللحام (المعروف أيضًا باسم قناع اللحام) (قناع اللحام). في الوقت نفسه، من أجل حماية رقائق النحاس المكشوفة على السطح وضمان تأثير اللحام، من الضروري أيضًا إجراء معالجة سطحية على PCB، وفي بعض الأحيان يتم تمييزها أيضًا بأحرف.

1) صفح يرتدون النحاس
الصفائح المغطاة بالنحاس (CCL)، والتي يشار إليها بالصفائح المغطاة بالنحاس أو الصفائح المغطاة بالنحاس، هي المادة الأساسية لتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة. وهي تتألف من طبقة عازلة (الراتنج والألياف الزجاجية) وموصل عالي النقاء (رقائق النحاس). مكونة من مواد مركبة.

لم يكن الأمر كذلك حتى عام 1960 عندما استخدم المصنعون المحترفون رقائق النحاس من راتنج الفورمالديهايد كمادة أساسية لصنع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أحادية الجانب، ووضعوها في سوق مشغلات الأسطوانات، ومسجلات الأشرطة، ومسجلات الفيديو، وما إلى ذلك. تكنولوجيا تصنيع طلاء النحاس من خلال الفتحة، مقاومة للحرارة، الحجم، وقد تم استخدام ركائز زجاج الإيبوكسي المستقرة على نطاق واسع حتى الآن. في الوقت الحاضر، يتم استخدام ألواح السيراميك وألواح التفلون على نطاق واسع.

في الوقت الحاضر، فإن ثنائي الفينيل متعدد الكلور الأكثر استخدامًا والذي يتم تصنيعه بطريقة الحفر هو الحفر بشكل انتقائي على اللوحة المكسوة بالنحاس للحصول على نمط الدائرة المطلوبة. توفر الصفائح المغطاة بالنحاس بشكل أساسي ثلاث وظائف للتوصيل والعزل والدعم على لوحة الدائرة المطبوعة بأكملها. يعتمد أداء وجودة وتكلفة تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة إلى حد كبير على الصفائح المغطاة بالنحاس

2) الإعداد المسبق
تعتبر مادة التقوية المسبقة، والمعروفة أيضًا باسم ورقة PP، واحدة من المواد الرئيسية في إنتاج الألواح متعددة الطبقات. وهي تتكون بشكل رئيسي من الراتنج ومواد التسليح. تنقسم مواد التسليح إلى قماش من الألياف الزجاجية (يشار إليه بالقماش الزجاجي)، وقاعدة ورقية، ومواد مركبة.

تستخدم معظم المواد التمهيدية (الألواح اللاصقة) المستخدمة في إنتاج لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات القماش الزجاجي كمواد تقوية. تسمى مادة الصفائح الرقيقة المصنوعة عن طريق تشريب القماش الزجاجي المعالج بغراء الراتنج، ومن ثم خبزها مسبقًا بالمعالجة الحرارية، بالتحضير المسبق. تنضج المواد الأولية تحت الحرارة والضغط وتتصلب عند تبريدها.

نظرًا لاختلاف عدد خيوط الغزل لكل وحدة طول من القماش الزجاجي في اتجاهي السداة واللحمة، فيجب الانتباه إلى اتجاهات السداة واللحمة الخاصة بطبقة التقوية المسبقة عند القطع. بشكل عام، يتم تحديد اتجاه الالتواء (الاتجاه الذي يتم فيه تجعيد القماش الزجاجي) باعتباره الاتجاه الجانبي القصير للوحة الإنتاج، واتجاه اللحمة هو اتجاه الجانب الطويل من لوحة الإنتاج لضمان استواء اللوحة. سطح اللوحة ومنع لوحة الإنتاج من الالتواء والتشوه بعد تسخينها.

3) رقائق النحاس
رقائق النحاس عبارة عن رقائق معدنية رفيعة ومستمرة يتم وضعها على الطبقة الأساسية للوحة الدائرة. كموصل لثنائي الفينيل متعدد الكلور، يتم ربطه بسهولة بالطبقة العازلة وحفره لتشكيل نمط الدائرة.

يمكن تقسيم رقائق النحاس الصناعية الشائعة إلى فئتين: رقائق النحاس المدرفلة (رقائق النحاس RA) ورقائق النحاس الكهربائي (رقائق النحاس ED):
تتميز رقائق النحاس المدرفلة بمرونة جيدة وخصائص أخرى، وهي رقائق النحاس المستخدمة في عملية الألواح اللينة المبكرة؛
تتميز رقائق النحاس التحليلية بميزة انخفاض تكلفة التصنيع مقارنة برقائق النحاس المدرفلة

4) قناع اللحام
تشير طبقة مقاومة اللحام إلى جزء لوحة الدائرة المطبوعة المزودة بحبر مقاوم لحام.

عادةً ما يكون الحبر المقاوم للحام أخضر اللون، ويستخدم القليل منه اللون الأحمر والأسود والأزرق وما إلى ذلك، لذلك غالبًا ما يُطلق على الحبر المقاوم للحام اسم الزيت الأخضر في صناعة ثنائي الفينيل متعدد الكلور. إنها طبقة واقية دائمة من لوحات الدوائر المطبوعة، والتي يمكن أن تمنع الرطوبة، ومقاومة التآكل، ومقاومة العفن والتآكل الميكانيكي، وما إلى ذلك، ولكنها تمنع أيضًا لحام الأجزاء في أماكن غير صحيحة.

5) المعالجة السطحية
يشير "السطح" كما هو مستخدم هنا إلى نقاط الاتصال الموجودة على لوحة PCB التي توفر الاتصال الكهربائي بين المكونات الإلكترونية أو الأنظمة الأخرى والدوائر الموجودة على لوحة PCB، مثل نقاط توصيل اللوحات أو اتصالات الاتصال. تعد قابلية لحام النحاس العاري جيدة جدًا، ولكنه يتأكسد بسهولة ويتلوث عند تعرضه للهواء، لذلك يجب تغطية طبقة واقية على سطح النحاس العاري.

تشمل عمليات المعالجة السطحية لثنائي الفينيل متعدد الكلور الشائعة HASL الرصاص، وHASL الخالي من الرصاص، والطلاء العضوي (المواد الحافظة العضوية القابلة للحام، OSP)، والذهب الغمر، والفضة الغمر، والقصدير الغمر، والأصابع المطلية بالذهب، وما إلى ذلك. ومع التحسين المستمر للوائح حماية البيئة، هناك تم حظر عملية HASL الرئيسية تدريجيًا.

6) الشخصيات
الشخصية هي طبقة النص، وقد تكون غائبة في الطبقة العليا من PCB، وتستخدم بشكل عام للتعليقات.

عادة، من أجل تسهيل تركيب وصيانة الدائرة، تتم طباعة أنماط الشعار والأكواد النصية المطلوبة على الأسطح العلوية والسفلية للوحة المطبوعة، مثل ملصقات المكونات والقيم الاسمية، وأشكال الخطوط العريضة للمكونات وشعارات الشركة المصنعة، والإنتاج مواعيد الانتظار.

تتم طباعة الأحرف عادة عن طريق طباعة الشاشة