رقائق النحاستتميز رقائق النحاس بانخفاض نسبة الأكسجين على سطحها، ويمكن تثبيتها على مجموعة متنوعة من الركائز المختلفة، مثل المعادن والمواد العازلة. وتُستخدم بشكل أساسي في الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي ومكافحة الكهرباء الساكنة. فعند وضع رقائق النحاس الموصلة على سطح الركيزة المعدنية، توفر اتصالاً ممتازاً وحماية فعالة من التداخل الكهرومغناطيسي. ويمكن تصنيفها إلى: رقائق نحاس ذاتية اللصق، ورقائق نحاس أحادية الجانب، ورقائق نحاس ثنائية الجانب، وما شابه.

في هذا المقطع، إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن رقائق النحاس في عملية تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة، فيرجى مراجعة وقراءة المحتوى أدناه في هذا المقطع للحصول على المزيد من المعرفة المهنية.

ما هي خصائص رقائق النحاس في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة؟

رقائق نحاسية للوحات الدوائر المطبوعةيمثل سمك النحاس الأولي المطبق على الطبقات الخارجية والداخلية للوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات. ويُعرف وزن النحاس بأنه وزن النحاس (بالأونصة) الموجود في قدم مربع واحد من المساحة. يشير هذا المعيار إلى السمك الإجمالي للنحاس في الطبقة. تستخدم MADPCB أوزان النحاس التالية لتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (قبل الطلاء). تُقاس الأوزان بوحدة أونصة/قدم مربع. يمكن اختيار وزن النحاس المناسب لتلبية متطلبات التصميم.

في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة، تكون رقائق النحاس على شكل لفائف، وهي من الدرجة الإلكترونية بنسبة نقاء 99.7٪، وسمكها من 1/3 أونصة/قدم مربع (12 ميكرومتر أو 0.47 ميل) إلى 2 أونصة/قدم مربع (70 ميكرومتر أو 2.8 ميل).

· تتميز رقائق النحاس بمعدل أقل من الأكسجين السطحي ويمكن ربطها مسبقًا من قبل مصنعي الرقائق بمواد أساسية مختلفة، مثل اللب المعدني، والبوليميد، وFR-4، وPTFE، والسيراميك، لإنتاج رقائق مغلفة بالنحاس.

ويمكن أيضًا إدخالها في لوحة متعددة الطبقات كرقائق نحاسية قبل الضغط.

في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة التقليدية، يبقى سمك النحاس النهائي على الطبقات الداخلية هو سمك رقائق النحاس الأولية؛ أما على الطبقات الخارجية، فنقوم بطلاء 18-30 ميكرومتر إضافية من النحاس على المسارات أثناء عملية طلاء اللوحة.

يُستخدم النحاس في الطبقات الخارجية للوحات متعددة الطبقات على شكل رقائق نحاسية، ويتم ضغطه مع الألياف الزجاجية المشبعة مسبقًا أو النوى. أما عند استخدامه مع الثقوب الدقيقة في لوحات الدوائر المطبوعة عالية الكثافة (HDI PCB)، فتُوضع الرقائق النحاسية مباشرةً على النحاس المطلي بالراتنج (RCC).

لماذا تُستخدم رقائق النحاس في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة؟

تُعد رقائق النحاس الإلكترونية (نقاء أكثر من 99.7%، سمك 5-105 ميكرومتر) واحدة من المواد الأساسية في صناعة الإلكترونيات. ومع التطور السريع لصناعة المعلومات الإلكترونية، يتزايد استخدام رقائق النحاس الإلكترونية، وتُستخدم منتجاتها على نطاق واسع في الآلات الحاسبة الصناعية، ومعدات الاتصالات، ومعدات ضمان الجودة، وبطاريات الليثيوم أيون، وأجهزة التلفزيون المنزلية، ومسجلات الفيديو، ومشغلات الأقراص المدمجة، وآلات النسخ، والهواتف، وأجهزة تكييف الهواء، وإلكترونيات السيارات، ووحدات التحكم في الألعاب.

رقائق النحاس الصناعيةيمكن تقسيم رقائق النحاس إلى فئتين: رقائق النحاس المدرفلة (RA) ورقائق النحاس المصقولة (ED). تتميز رقائق النحاس المدرفلة بمرونة عالية وخصائص أخرى، وهي من أوائل رقائق النحاس المستخدمة في تصنيع الألواح المرنة. أما رقائق النحاس المصقولة فهي أقل تكلفة في التصنيع. ونظرًا لأن رقائق النحاس المدرفلة مادة خام أساسية في صناعة الألواح المرنة، فإن خصائص رقائق النحاس المدرفلة وتغيرات أسعارها تؤثر بشكل ملحوظ على هذه الصناعة.

ما هي قواعد التصميم الأساسية لرقائق النحاس في لوحات الدوائر المطبوعة؟

هل تعلم أن لوحات الدوائر المطبوعة شائعة جدًا في مجال الإلكترونيات؟ أنا متأكد تمامًا من وجود واحدة منها في الجهاز الإلكتروني الذي تستخدمه الآن. مع ذلك، يُعدّ استخدام هذه الأجهزة الإلكترونية دون فهم تقنيتها وطريقة تصميمها أمرًا شائعًا. يستخدم الناس الأجهزة الإلكترونية كل ساعة تقريبًا دون أن يعرفوا كيفية عملها. لذا، إليك بعض الأجزاء الرئيسية للوحات الدوائر المطبوعة (PCB) لفهم سريع لكيفية عملها.

لوحة الدوائر المطبوعة عبارة عن لوحات بلاستيكية بسيطة مضاف إليها طبقة من الزجاج. تُستخدم رقائق النحاس لتحديد مسارات التيار الكهربائي، مما يسمح بتدفق الشحنات والإشارات داخل الجهاز. تُعد مسارات النحاس وسيلة لتزويد مختلف مكونات الجهاز الكهربائي بالطاقة. وبدلاً من الأسلاك، توجه مسارات النحاس تدفق الشحنات في لوحات الدوائر المطبوعة.

يمكن أن تتكون لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) من طبقة واحدة أو طبقتين. لوحات الدوائر المطبوعة ذات الطبقة الواحدة هي الأبسط، حيث تحتوي على طبقة من رقائق النحاس على أحد جانبيها، بينما الجانب الآخر مخصص للمكونات الأخرى. أما لوحات الدوائر المطبوعة ذات الطبقتين، فيتم تخصيص كلا الجانبين لرقائق النحاس. وتُعد هذه اللوحات معقدة، إذ تحتوي على مسارات معقدة لنقل الشحنات الكهربائية، ولا يمكن أن تتقاطع رقائق النحاس فيها. وتُستخدم هذه اللوحات في الأجهزة الإلكترونية الثقيلة.

يحتوي لوح الدوائر المطبوعة النحاسي على طبقتين من اللحام وطبقة طباعة حريرية. تُستخدم طبقة قناع اللحام لتمييز لون لوح الدوائر المطبوعة، حيث تتوفر بألوان متعددة مثل الأخضر والبنفسجي والأحمر وغيرها. كما تُستخدم طبقة قناع اللحام لتمييز النحاس عن المعادن الأخرى لتسهيل فهم تعقيدات التوصيل. أما الطباعة الحريرية، فهي الجزء النصي من لوح الدوائر المطبوعة، حيث تُكتب عليها حروف وأرقام مختلفة لتسهيل استخدامها من قِبل المستخدم والمهندس.

كيف نختار المادة المناسبة لرقائق النحاس في لوحات الدوائر المطبوعة؟

كما ذكرنا سابقًا، تحتاج إلى الاطلاع على الخطوات التفصيلية لفهم نمط تصنيع لوحة الدوائر المطبوعة. تتكون هذه اللوحات من طبقات مختلفة. دعونا نفهم ذلك من خلال التسلسل التالي:

مادة الركيزة:

تُشكل الطبقة الأساسية فوق اللوح البلاستيكي المُدعّم بالزجاج الركيزة. والركيزة عبارة عن بنية عازلة تتكون عادةً من راتنجات الإيبوكسي وورق الزجاج. تُصمم الركيزة بحيث تُلبي متطلبات معينة، مثل درجة حرارة التحول (TG).

التغليف:

كما هو واضح من الاسم، تُعدّ عملية الترقق طريقةً للحصول على خصائص مطلوبة مثل التمدد الحراري، ومقاومة القص، وحرارة التحول (TG). وتُجرى هذه العملية تحت ضغط عالٍ. ويلعب كلٌّ من الترقق والركيزة دورًا حيويًا في تدفق الشحنات الكهربائية في لوحة الدوائر المطبوعة (PCB).