به عنوان یک شاخه مهم ازساخت پی سی بیفن آوری، بردهای مدار روغن کربن به دلیل سیستم مواد جوهر رسانای منحصر به فرد و ویژگی های فرآیند، جایگاهی بی بدیل را در صنعت الکترونیک مدرن اشغال می کنند. هسته تخته‌های مدار روغن کربن - جوهر رسانا مبتنی بر کربن، از تناسب دقیق مواد کربنی بسیار رسانا با رزین‌های پلیمری تشکیل می‌شود تا مواد کامپوزیتی را تشکیل دهد که رسانایی و فرآیندپذیری را با هم ترکیب می‌کنند. این ماده از طریق فرآیندهایی مانند چاپ توری سیمی و پخت حرارتی، خطوط رسانا را بر روی بستر تشکیل می‌دهد و به یکپارچه‌سازی عملکردهای مدار با هزینه کم و راندمان بالا دست می‌یابد.
1، ترکیب اصلی و اصل تخته مدار روغن کربن
هسته مدار روغن کربن در ماده کلیدی روغن کربن قرار دارد. روغن کربن اساساً یک جوهر رسانا است که به دسته جوهرهای مدار چاپی تعلق دارد. جزء اصلی آن کربن است که اغلب از طریق چاپ روی صفحه به طور دقیق روی موقعیت تعیین شده برد مدار چاپ می شود. پس از فرآیند پخت در دمای بالا، روغن کربن به یک لایه کربنی با مقدار مقاومت معین تبدیل می‌شود و به بخشی از سیستم رسانای برد مدار تبدیل می‌شود. از نظر ساختاری، یک تخته مدار روغن کربن معمولی بر اساس یک بستر معمولی تخته مدار چاپی است که مدارهای چاپی در بالای آن ساخته شده است. لایه روغن کربن به طور هوشمندانه ای بین مدارهای چاپی چیده شده است و یک لایه ماسک لحیم کاری در زیر ارائه شده است تا روغن کربن را از تماس غیر ضروری مدار جدا کرده و از عملکرد طبیعی مدار اطمینان حاصل کند. برخی از بردهای مدار روغن کربن همچنین دارای مبدل و سایر اجزای نصب شده در وسط برای دستیابی به تبدیل عملکرد مدار خاص هستند. گاهی اوقات، یک لایه جوهر محافظ بین لایه روغن کربن و مدار چاپی اضافه می شود تا عملکرد برد مدار را بیشتر بهینه کند و از تداخل ناشی از مسائلی مانند نشت روغن کربن جلوگیری کند.
2، ویژگی ها و مزایای تخته مدار روغن کربن
(1) رسانایی خوب
کربن خود درجه خاصی از رسانایی دارد و پس از تبدیل شدن به روغن کربن و تشکیل یک لایه کربنی، می تواند به طور موثر جریان را هدایت کند. در برخی از سناریوهای مدار که الزامات خاصی برای رسانایی دارند اما مانند هادی های فلزی خالص به رسانایی بالا نیاز ندارند، رسانایی تخته های مدار روغن کربن دقیقا می تواند نیازها را برآورده کند و هزینه نسبتاً کمتر است. به عنوان مثال، در مدار دکمه کنترل از راه دور، مسیر رسانایی تشکیل شده توسط روغن کربن برای تبدیل اعمال دکمه به سیگنال های الکتریکی و انتقال آنها به تراشه کنترل، دستیابی به عملکردهای کنترل از راه دور پایدار و قابل اعتماد کافی است.
(2) ویژگی های مقاومت قابل تنظیم
با تنظیم عواملی مانند غلظت پودر کربن در روغن کربن، ضخامت چاپ و فرآیند پخت، می توان مقدار مقاومت فیلم کربن را به طور انعطاف پذیر کنترل کرد. این ویژگی به بردهای مدار روغن کربن مزیت بزرگی در طراحی مدارهایی می دهد که به مقادیر مقاومت متفاوتی نیاز دارند. بدون نیاز به لحیم کردن چندین عنصر مقاومتی با مقادیر مقاومت مختلف، عملکرد مقاومت را می توان از طریق چاپ روغن کربنی، ساده کردن فرآیند طراحی و ساخت بردهای مدار و صرفه جویی در فضای برد مدار بدست آورد.
(3) سازگاری فرآیند قوی
فرآیند چاپ روغن کربن سازگاری خوبی با فرآیندهای رایج تولید برد مدار دارد. چه تولید تخته‌های مدار یک‌طرفه، مدارهای-دوطرفه، یا مدارهای چندلایه-، فرآیند چاپ روغن کربن را می‌توان به راحتی معرفی کرد. علاوه بر این، بر اساس فرآیندهای موجود مانند ماسک لحیم کاری و چاپ کاراکتر، با ترتیب دادن توالی فرآیند به طور معقول، می توان چاپ و پخت روغن کربن را به آرامی تکمیل کرد، که راحتی را برای شرکت های تولید الکترونیکی فراهم می کند تا به سرعت فناوری تخته مدار روغن کربن را اعمال کنند.
3، مناطق کاربرد گسترده تخته های مدار روغن کربن
(1) در زمینه لوازم الکترونیکی مصرفی
بردهای مدار روغن کربن در همه جا در محصولات الکترونیکی مصرفی مختلف که در زندگی روزمره استفاده می شوند، وجود دارند. در روزهای اولیه، بردهای مدار روغن کربن به طور گسترده در قسمت دکمه ای کنترل از راه دور تلویزیون و تلفن استفاده می شد. هنگامی که کاربر دکمه ای را فشار می دهد، لایه روغن کربنی زیر دکمه با مدار روی برد مدار تماس می گیرد و مقاومت مدار را تغییر می دهد و سیگنال های الکتریکی مربوطه را برای دستیابی به سوئیچینگ کانال، شماره گیری و سایر عملیات تولید می کند. امروزه، بردهای مدار روغن کربن به دلیل مزایای کم هزینه و عملکرد پایدار، همچنان نقش خود را در اسباب بازی های کودکان، برخی از کامپیوترها و دکمه های آسانسور بازی می کنند. به عنوان مثال، استفاده از تخته های مدار روغن کربن برای مدارهای کنترلی ساده در اسباب بازی های کودکان نه تنها می تواند نیازهای اولیه اسباب بازی ها را برای عملکرد مدار برآورده کند، بلکه به طور موثر هزینه های تولید را کنترل کرده و رقابت بازار محصول را بهبود می بخشد.
(2) زمینه کنترل صنعتی
در محیط های صنعتی، برخی از مدارهای کنترلی که به پایداری و قابلیت اطمینان تجهیزات بالایی نیاز دارند، از بردهای مدار روغن کربنی نیز استفاده می کنند. در تابلوهای کنترل صنعتی کوچک، از بردهای مدار روغن کربن برای دستیابی به عملکردهایی مانند کنترل سوئیچ و نشانگر سیگنال استفاده می شود. رسانایی خوب و ویژگی های مقاومت قابل تنظیم آن می تواند وضعیت عملکرد تجهیزات صنعتی را به دقت کنترل کند و با تغییرات دما، رطوبت و سایر عوامل در محیط های صنعتی سازگار شود. علاوه بر این، در برخی از تجهیزات صنعتی با محدودیت‌های دقیق اندازه فضا، بردهای مدار روغن کربن به دلیل طراحی انعطاف‌پذیر و ویژگی‌های صرفه‌جویی در فضا، به انتخابی ایده‌آل برای بهینه‌سازی چیدمان مدار تبدیل شده‌اند.
(3) زمینه تجهیزات الکترونیکی ویژه
بردهای مدار روغن کربن در برخی از وسایل الکترونیکی در زمینه های خاص مانند هوافضا نیز استفاده می شود. اگرچه این میدان‌ها الزامات عملکرد بسیار بالایی برای قطعات الکترونیکی دارند، اما مزایای منحصربفرد تخته‌های مدار روغن کربن هنوز هم در ماژول‌های مدار خاص قابل استفاده است. به عنوان مثال، در برخی از وسایل انفجاری{2}}کنترل از راه دور نظامی، تخته های مدار روغن کربن برای کنترل انتقال و پردازش سیگنال استفاده می شود. ویژگی‌های مقاومت پایدار و رسانایی قابل اعتماد آنها این اطمینان را می‌دهد که دستگاه می‌تواند دستورالعمل‌ها را در محیط‌های پیچیده الکترومغناطیسی و شرایط فیزیکی سخت دریافت و اجرا کند و از انجام بدون مشکل کارها اطمینان حاصل کند.