بردهای مدار منحنی، با شکل سه بعدی منحصر به فرد و عملکرد عالی خود، به نیروی اصلی توسعه دستگاه های الکترونیکی به سمت کوچک سازی و شخصی سازی تبدیل شده اند. و فرآیند تولید و فناوری پیشرفته آن کلید باز کردن پتانسیل بینهایت بردهای مدار منحنی، تعیین کیفیت، عملکرد و مرزهای کاربرد بردهای مدار است. کاوش عمیق این فناوریهای فرآیندی نه تنها اسرار پشت بردهای مدار منحنی را آشکار میکند، بلکه پشتیبانی قوی از نوآوری مداوم صنعت الکترونیک را نیز فراهم میکند.
1، انتخاب مواد
انتخاب مواد برای ساخت بردهای مدار منحنی بسیار مهم است. پلی آمید یک بستر منعطف متداول با انعطاف پذیری قوی، خمش پذیری بالا، عملکرد الکتریکی عالی، استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر دمای بالا است که پایه خوبی برای تولید بردهای مدار منحنی ایجاد می کند. پلی استر همچنین یک بستر انعطاف پذیر با هزینه نسبتا کم است که به طور گسترده در سناریوهای کاربردی حساس به هزینه استفاده می شود. با این حال، در مقایسه با پلی آمید، پلی استر از نظر پایداری حرارتی و خواص مکانیکی کمی پایین تر است.
مس اغلب به عنوان لایه رسانا استفاده می شود که رسانایی عالی و انعطاف پذیری خوبی دارد. با توجه به پیچیدگی و الزامات عملکرد طراحی مدار، لایههای مس را میتوان بهصورت ساختارهای یکطرفه، دوطرفه-یا چند لایه-طراحی کرد. لایههای مسی یکطرفه برای مدارهای نسبتاً ساده مناسب هستند، لایههای مسی دو طرفه میتوانند نیازمندیهای مدار کمی پیچیدهتر را برآورده کنند، و لایههای مسی چند لایه برای سیستمهای مدار پیچیده استفاده میشوند که امکان ادغام عملکردهای مدار بیشتری را در فضای محدود فراهم میکند.
چسب و فیلم پوششی به همان اندازه ضروری هستند. چسب مسئول چسبیدن محکم لایه مس رسانا به بستر انعطاف پذیر است. هنگامی که برد مدار خم یا پیچ خورده است، باید از اتصال پایدار بین لایه ها اطمینان حاصل کند، بنابراین به انعطاف پذیری و دوام خوبی نیاز دارد. فیلم پوششی برای محافظت از آثار رسانا در برابر عوامل خارجی مانند رطوبت، گرد و غبار و آسیب های مکانیکی استفاده می شود. معمولاً برای اطمینان از سازگاری با عملکرد کلی تخته مدار، لایه پوششی از همان ماده زیرلایه مانند پلی آمید ساخته می شود.
2، فرآیند تولید
تکنولوژی پرینت سه بعدی
به عنوان یک فناوری تولید در حال ظهور، چاپ سه بعدی مزایای قابل توجهی در زمینه تولید برد مدار منحنی دارد. این می تواند مواد رسانا و عایق را لایه به لایه بر اساس مدل طراحی روی هم قرار دهد تا تخته مدارهایی با اشکال پیچیده منحنی تولید کند. در تولید نمونه اولیه دستگاه الکترونیکی سفارشی، بردهای مدار منحنی چاپ شده سه بعدی می توانند به سرعت امکان سنجی راه حل های طراحی را تأیید کنند. به عنوان مثال، طراحی یک برد مدار برای نوع جدیدی از دستگاههای پوشیدنی ممکن است برای روشهای تولید سنتی مانند قالبسازی و سیمکشی به زمان طولانی نیاز داشته باشد، در حالی که فناوری چاپ سه بعدی میتواند مستقیماً مطابق دادههای طراحی چاپ کند و نمونه اولیه را ظرف چند روز به دست آورد، که چرخه توسعه محصول را تا حد زیادی کوتاه کرده و کارایی توسعه را بهبود میبخشد.
تکنولوژی شکل دهی مستقیم لیزری
فناوری قالبگیری مستقیم لیزری استفاده از تابش لیزر بر روی سطح یک بستر پلاستیکی خاص برای ایجاد واکنشهای شیمیایی روی سطح مواد است که در نتیجه خطوط رسانای فلزی تشکیل میشود. با در نظر گرفتن ماژول آنتن خودرو در الکترونیک خودرو به عنوان مثال، روش ساخت سنتی مستلزم ساخت یک برد مدار و سپس اتصال آنتن به برد مدار از طریق جوشکاری و فرآیندهای دیگر است که پیچیده و مستعد مشکلاتی مانند اتصالات ضعیف است. با استفاده از فناوری LDS می توان الگوهای مدار را مستقیماً بر روی قطعات پلاستیکی با اشکال پیچیده منحنی تولید کرد، بدون نیاز به سیم کشی اضافی و فرآیندهای لحیم کاری، ساده سازی فرآیند ساخت و بهبود راندمان تولید. در عین حال، مدار مستقیماً با بستر پلاستیکی ترکیب می شود و ساختار کلی برد مدار را پایدارتر و قابل اعتمادتر می کند.
فناوری مدار چاپی انعطاف پذیر
فناوری مدارهای چاپی انعطاف پذیر در حال حاضر به طور گسترده در ساخت بردهای مدار منحنی استفاده می شود. خطوط رسانا و نقاط اتصال قطعات الکترونیکی را بر روی یک بستر عایق انعطاف پذیر از طریق فرآیندهایی مانند فتولیتوگرافی و اچینگ تولید می کند. با در نظر گرفتن تلفن های هوشمند به عنوان مثال، FPC به طور گسترده برای اتصالات صفحه نمایش، اتصالات باتری و اتصالات مدار داخلی استفاده می شود. در طول فرآیند تولید، سیم کشی های یک طرفه، دو طرفه، یا چند لایه می توانند بر اساس الزامات طراحی مدار بر روی بسترهای انعطاف پذیر انجام شوند. اگر فضای داخلی تلفن همراه محدود است و نیاز به یکپارچگی مدار بالایی دارد، میتوان از FPC سیمکشی چند لایه برای برآورده کردن الزامات طرحبندی مدار پیچیده استفاده کرد. علاوه بر این، FPC همچنین می تواند با بردهای مدار صلب ترکیب شود تا بردهای مدار انعطاف پذیر سفت و سخت را تشکیل دهد و دامنه کاربرد آن را گسترش دهد. به عنوان مثال، در برخی از قسمت های مادربرد رایانه های تبلت، از بردهای مدار صلب برای اطمینان از پایداری استفاده می شود، در حالی که از FPC در برخی مناطق برای دستیابی به اتصالات انعطاف پذیر و بهینه سازی فضا استفاده می شود.