المنزل > مدونة > أخبار > ما الذي تحتاج إلى معرفته قبل دخول صناعة PCB

ما الذي تحتاج إلى معرفته قبل دخول صناعة PCB

Mar 31, 2025

FR4 (Flame Retardant 4) هو ركيزة شائعة تستخدم في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs). إنه مادة مركبة من راتنج الإيبوكسي المقوى بألياف الزجاج، تتمتع بقوة ميكانيكية جيدة، ومقاومة للحرارة، وعزل كهربائي ومقاومة للاحتراق.

الخصائص الرئيسية لـ FR4
تركيب المادة:

قماش من ألياف الزجاج (يوفر القوة الميكانيكية)

راتنج الإيبوكسي (يوفر العزل ومقاومة الحرارة)

مثبط للهب (يجعلها تصل إلى درجة UL94-V0 لمقاومة اللهب)

خصائص الأداء:

مقاومة لدرجات الحرارة العالية (يمكنها عادة تحمل 130-150°C، بعض أنواع FR4 ذات TG العالي يمكن أن تصل إلى 170-180°C)

قوة ميكانيكية عالية (مقاومة للانحناء، مقاومة للصدمات)

عزل كهربائي جيد (مناسب للدوائر الإلكترونية)

امتصاص منخفض للرطوبة (يحافظ على أداء مستقر في البيئات الرطبة)

مقاوم للهب (درجة UL94-V0، غير قابل للاشتعال)

التطبيقات:

PCB (لوحة أحادية الطبقة، لوحة متعددة الطبقات)

مادة عزل إلكترونية

مكونات هيكلية ميكانيكية

نظرًا لأن FR4 يجمع بين العزل، القوة الميكانيكية ومقاومة الحرارة، فإنه يستخدم على نطاق واسع في تصنيع PCB وهو أحد أكثر ركائز لوحات الدوائر شيوعًا.

ما الذي تحتاج إلى معرفته لصنع آلة حفر PCB ؟صنع آلة حفر PCB يتضمن معرفة ومهارات في مجالات متعددة، بما في ذلك التصميم الميكانيكي، التحكم الكهربائي، برمجة البرمجيات، وتكنولوجيا معالجة PCB. فيما يلي المحتويات الرئيسية التي تحتاج إلى إتقانها:

1. تصميم الهيكل الميكانيكي
(1) تصميم أداة الماكينة
تصميم هيكل البوابة أو الكابولي

اختيار الدليل والبرغي (برغي الكرة عالي الدقة، الدليل الخطي)

نظام المغزل (المغزل عالي السرعة، عادةً 50,000~300,000 دورة في الدقيقة)

نظام تغيير الأداة التلقائي (ATC) لتحسين الكفاءة

(2) التحكم الدقيق في الحركة
محرك سيرفو أو محرك خطوة عالي الدقة لضمان دقة الحفر

خوارزمية التحكم في الحركة (الاستيفاء الخطي، الاستيفاء الدائري)

تقنية تعويض الخطأ (تعويض درجة الحرارة، تعويض الخطأ الميكانيكي)

2. الأنظمة الكهربائية والتحكم
(1) نظام CNC
بطاقة التحكم في الحركة (مثل DSP، FPGA أو التحكم القائم على PC)
تحليل كود G (برنامج حفر PCB عادةً ما يكون بتنسيق Excellon)
نظام المحاذاة البصري (تحسين دقة المحاذاة)
(2) الجزء الكهربائي
محرك تردد عالي متغير (يقود محرك المغزل)
إدارة الطاقة (يضمن إمداد طاقة مستقر)
دائرة الحماية الأمنية (حماية من التيار الزائد، الحماية من الحمل الزائد)
3. تكنولوجيا معالجة PCB
مواد PCB (FR4، CEM-3، مواد عالية التردد، إلخ.)
عملية الحفر:
ثقوب صغيرة (أقل من 0.1 مم) وثقوب عادية (0.2~0.5 مم)
حفر لوحة متعددة الطبقات (متطلبات دقة التموضع بين طبقات مختلفة)
الحفر بالليزر مقابل الحفر الميكانيكي
نظام التنظيف بالفراغ (تنظيف غبار الحفر ومنع التلوث)
4. الرؤية الحاسوبية والأتمتة
نظام المحاذاة البصرية CCD (تحديد نقاط التموضع وتحسين دقة الحفر)
التحميل والتفريغ التلقائي (روبوت أو كؤوس شفط بالفراغ)
الكشف بالذكاء الاصطناعي (تحليل أخطاء الحفر)
5. البرمجيات ومعالجة البيانات
دعم برنامج CAM (Genesis، CAM350، AutoCAM)
تحليل كود G (معالجة ملف Excellon أو Gerber)
برنامج التحكم في الحركة (LabVIEW، C++، Python)
6. تقنيات رئيسية أخرى
التحكم البيئي (درجة حرارة ورطوبة ثابتتين، تقليل تشوه المواد)
الحماية من الكهرباء الساكنة (ESD) (تجنب تلف PCB بالكهرباء الساكنة)
أتمتة خط الإنتاج (نظام MES، تتبع البيانات)
ملخص
لصنع آلة حفر PCB، تحتاج إلى إتقان شامل لتصميم الميكانيكا، التحكم CNC، الأتمتة الكهربائية، النظام البصري، عملية PCB وغيرها من المعرفة لإنشاء معدات عالية الدقة والكفاءة.
ما هو الجزء من عملك الذي تقوم به حاليًا؟ هل تقوم بتصميم الآلة بأكملها أم تركز على وحدة معينة؟

إلى أي مواد تنقسم لوحات PCB؟

يمكن تقسيم PCB (لوحة الدوائر المطبوعة) إلى المواد الرئيسية التالية حسب نوع الركيزة. كل مادة مناسبة لمنتجات إلكترونية مختلفة وسيناريوهات تطبيق:
1. التصنيف حسب نوع الركيزة
(1) مادة PCB الصلبة
تستخدم في معظم الأجهزة الإلكترونية التقليدية، مع قوة ميكانيكية وأداء كهربائي مستقر.
FR-4 (الأكثر شيوعًا)

التكوين: قماش ألياف زجاجية + راتنج إيبوكسي + مادة مقاومة للهب

الميزات: مقاومة للحرارة (قيمة TG عادةً 130°C~180°C)، عزل جيد، مقاومة للهب (UL94-V0)

التطبيق: الإلكترونيات الاستهلاكية، الإلكترونيات السيارة، معدات التحكم الصناعي، إلخ.

CEM-1, CEM-3 (بديل اقتصادي لـ FR-4)

التكوين: ألياف زجاجية + قاعدة ورقية (CEM-1)، أو ألياف زجاجية + نسيج غير منسوج (CEM-3)

الميزات: تكلفة منخفضة، أداء بين FR-4 والركيزة الورقية

التطبيق: الأجهزة المنزلية، الإلكترونيات الاستهلاكية منخفضة الجودة

مواد عالية التردد (PTFE، مواد حشو السيراميك)

التكوين: بوليتترافلوروإيثيلين (PTFE)، مواد حشو السيراميك

الميزات: ثابت عازل منخفض (Dk)، فقدان منخفض (Df)، مقاومة لتداخل إشارة التردد العالي

التطبيق: اتصالات 5G، اتصالات الأقمار الصناعية، دائرة الميكروويف RF

PCB قائم على المعدن (قائم على الألومنيوم، قائم على النحاس)

التكوين: ركيزة معدنية (ألومنيوم، نحاس) + طبقة عازلة + رقاقة نحاسية

الميزات: توصيل حراري ممتاز، مناسب للتطبيقات ذات متطلبات تبديد حرارة عالية

التطبيقات: إضاءة LED، وحدات الطاقة، الإلكترونيات Automotive

(2) مواد PCB المرنة (FPC)

تستخدم للمنتجات الإلكترونية التي تحتاج إلى أن تكون منحنية أو مطوية.

PI (بولي أميد، Kapton)

الميزات: مرونة عالية، مقاومة للحرارة العالية (مقاومة لأكثر من 300 درجة مئوية)، مقاومة للمواد الكيميائية

التطبيقات: الهواتف الذكية، الأجهزة القابلة للارتداء، الإلكترونيات الفضائية

PET (بولي ايثيلين تيريفثاليت)

الميزات: تكلفة منخفضة، مقاومة للحرارة العامة (عادة أقل من 150 درجة مئوية)

التطبيقات: FPC منخفضة الجودة، مثل مفاتيح غشاء لوحة المفاتيح

(3) مواد PCB الصلبة المرنة

الجمع بين مواد FR-4 و FPC لتحقيق مزيج من الصلابة والمرونة، مناسب للهياكل المعقدة.

الجزء الصلب (FR-4) + الجزء المرن (PI)

الميزات: قابلة للطي وتحتفظ بقوة ميكانيكية معينة

التطبيقات: الإلكترونيات الاستهلاكية عالية الجودة، المعدات الطبية، الإلكترونيات العسكرية

2. التصنيف حسب مستوى مقاومة الحرارة (قيمة TG)
**TG (درجة حرارة الانتقال الزجاجي)** تشير إلى درجة الحرارة التي يتغير عندها مادة PCB من الصلابة إلى اللين في درجات الحرارة العالية.

قيمة TG فئة المادة سيناريوهات التطبيق
TG العادية (<130 درجة مئوية) CEM-1، CEM-3 منخفضة الجودة الأجهزة المنزلية العامة
TG المتوسطة (130~170 درجة مئوية) مواد FR-4 التقليدية معظم المنتجات الإلكترونية
FR-4 خاص عالي TG (>170°C)، مواد عالية التردد للخوادم، السيارات، معدات 5G