مقدمة إلى الدوائر المطبوعة المرنة (FPC)

1. مقدمة إلى الدوائر المطبوعة المرنة (FPC)

لوحة الدوائر المطبوعة المصنوعة من ركائز مرنة تتميز بصغر الحجم، وخفة الوزن، والقدرة على التجميع ثلاثي الأبعاد، والانثناء الديناميكي.

2. المواد الأساسية

2.1 الصفيحة النحاسية المكسوة

تتكون من رقائق النحاس + اللاصق + الركيزة. يوجد أيضًا ركيزة بدون لاصق، تتكون فقط من رقائق النحاس + الركيزة. هذا النوع أكثر تكلفة ويُستخدم حاليًا بشكل أقل شيوعًا ما لم تكن هناك متطلبات خاصة.

2.1.1 رقائق النحاس
تُصنف رقائق النحاس إلى نوعين: رقائق النحاس المدرفلة الملدنة (RA Copper Foil) ورقائق النحاس المترسبة كهربائيًا (ED Copper Foil). من حيث الخصائص، يتمتع النحاس RA بخصائص ميكانيكية أفضل ويُفضل عمومًا للتطبيقات التي تتطلب المرونة.

يُصنف سمك رقائق النحاس إلى ثلاث مواصفات قياسية:

 . 1/2 أونصة (0.7 ميل)
 . 1 أونصة
 . 2 أونصة
   معظم التطبيقات تستخدم رقائق نحاس بسمك 1 أونصة.

مرجع تحويل الأونصة (oz)

 . وحدة الوزن: 1 أونصة = 28.35 جم
 . 1 أونصة = 16 درام
 . 16 أونصة = 1 رطل (lb)

أنواع مختلفة من الأونصات

 . أونصة تروي (oz.tr / oz.t): تُستخدم لقياس المعادن الثمينة مثل الذهب والفضة. 1 أونصة = 31.1035 جم، 12 أونصة = 1 رطل.
 . أونصة صيدلانية (ap oz): تُستخدم في المستحضرات الصيدلانية. 1 أونصة = 31.1030 جم.
 . أونصة سائلة (fl oz): تُستخدم لقياسات السوائل.
    . 1 أونصة سائلة بريطانية = 28.41 مل
    . 1 أونصة سائلة أمريكية = 29.57 مل

2.1.2 الركيزة

تُصنف مواد الركيزة إلى نوعين:

 . فيلم PI (بولي إيميد): أكثر تكلفة ولكن لديه مقاومة أفضل للهب.
 . فيلم PET (بوليستر): أقل تكلفة ولكنه غير مقاوم للحرارة.

بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب اللحام، يُستخدم عادةً مادة PI. تشمل خيارات السمك القياسية 1 ميل و2 ميل.

2.1.3 اللاصق

هناك نوعان شائعان من اللواصق:

لاصق أكريليك
لاصق إيبوكسي (الأكثر استخدامًا)
يتراوح سمك اللاصق من 0.4 ميل إلى 1 ميل، مع كون 1 ميل الأكثر استخدامًا.

2.2 الغطاء الواقي

يتكون الغطاء الواقي من ركيزة + لاصق. تُصنف الركيزة إلى PI وPET، لتتوافق مع مادة الركيزة المكسوة بالنحاس. نوع اللاصق في الغطاء الواقي هو نفسه المستخدم في الركيزة المكسوة بالنحاس. يتراوح سمك الغطاء الواقي من 0.5 ميل إلى 1.4 ميل.

2.3 المقوّي

المقوّي هو مادة صلبة تُضاف إلى مناطق محددة من لوحة الدوائر المرنة لتقوية مناطق معينة، مثل لحام المكونات أو الدعم الهيكلي.
2.3.1 مواد المقوّي
مقوّيات PI وPET
FR-4 (مادة أساسها الإيبوكسي)

نظرة عامة على مادة FR-4

يُلفظ مصطلح FR-4 عادةً كـ "FR-4"، لكن تسميته الرسمية في الوثائق المكتوبة هي FR-4.

يشير FR-4 إلى درجة مادة مقاومة للهب، مما يعني أن مادة الراتنج يجب أن تكون قادرة على الإطفاء الذاتي عند تعرضها للهب. إنه ليس مادة محددة بل معيار تصنيف.

حاليًا، هناك العديد من أنواع مواد FR-4 المستخدمة في لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs)، لكن معظمها يتكون من راتنج إيبوكسي رباعي الوظائف مع حشوات وألياف زجاجية لتكوين مادة مركبة.

الأسماء الشائعة لصفائح قماش الزجاج الإيبوكسي FR-4:

قماش زجاج إيبوكسي FR-4، لوح عازل، لوح إيبوكسي، لوح راتنج إيبوكسي، لوح راتنج إيبوكسي مبروم، لوح ألياف زجاجية FR-4، مقوّي FR-4، مقوّي FPC، مقوّي الدوائر المرنة، لوح راتنج إيبوكسي FR-4، لوح عازل مقاوم للهب، لوح مصفح، وسادة حفر PCB، وغيرها الكثير.

الميزات التقنية والتطبيقات:

يُستخدم FR-4 على نطاق واسع في تطبيقات العزل الإلكتروني عالية الأداء، مثل:

 . مقوّي FPC
 . وسادة حفر PCB
 . فواصل ألياف زجاجية
 . ألواح ألياف زجاجية مطبوعة بطبقة كربون للمقاومة المتغيرة
 . تروس كوكبية دقيقة (لطحن الرقائق)
 . ألواح اختبار دقيقة
 . مكونات عزل كهربائية وإلكترونية (مثل ألواح عزل المحولات، أجزاء عزل المحركات، فواصل عازلة، وتروس طحن)

تتوفر صفائح قماش الزجاج الإيبوكسي FR-4 بألوان متعددة:

 . FR-4 أصفر
 . FR-4 أبيض
 . FR-4 أسود
 . FR-4 أزرق

FR-4 هو المادة الأساسية الأكثر استخدامًا في PCBs.

تصنيف مواد ركيزة PCB

تُصنف مواد ركيزة PCB بناءً على مواد التقوية:

 1. FR-4: ركيزة أساسها قماش زجاجي
 2. FR-1, FR-2: ركيزة أساسها الورق
 3. سلسلة CEM: ركيزة مركبة
 4. ركيزة مواد خاصة: تشمل مواد أساسها السيراميك ومواد أساسها المعدن

يُنتج FR-4 عن طريق تشريب قماش زجاجي إلكتروني متخصص براتنج إيبوكسي فينولي ثم تعريضه للتصفيح بدرجة حرارة عالية وضغط عالٍ.