وحدة UGPCB PCB الصلبة المرنة | 4R + 2F FR4 + PI لوحة صلبة مرنة | إنيج 1 أوقية نحاس

1. نظرة عامة على المنتج وتوقعات السوق لثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلب المرن

أ ثنائي الفينيل متعدد الكلور جامد المرن يجمع بين الاستقرار الميكانيكي للوحة الدائرة الصلبة والمرونة المكانية للوحة الدائرة المرنة. يؤدي هذا الابتكار إلى إنشاء لوحة واحدة ذات مناطق دعم قوية ومناطق ربط قابلة للانحناء.

بحسب دي ريسيرش, وصل سوق ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلب المرن العالمي إلى ما يقرب من 2.604 مليار في 2025. ومن المتوقع أن تنمو ل 3.726 مليار من قبل 2032, وبمعدل نمو سنوي مركب (معدل نمو سنوي مركب) ل 5.25%. تشير QYResearch أيضًا إلى أ 2025 حجم السوق حوالي 2.462 مليار, مع أ 2032 توقعات 3.471 مليار. يشير كلا التقريرين بوضوح إلى اتجاه رئيسي: يعد ثنائي الفينيل متعدد الكلور المرن الصلب واحدًا من أسرع القطاعات نموًا في ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصناعة اليوم.

في وحدات الاتصالات 5G, الأجهزة القابلة للارتداء, المناظير الطبية, والتطبيقات الفضائية, أصبحت لوحة الدوائر المرنة الصلبة من UGPCB الحل المفضل للمهندسين الذين يسعون إلى تحقيق أصغر حجمًا, أخف وزنا, وتصاميم أكثر موثوقية.

2. تعريف المنتج والتصنيف العلمي

2.1 تعريف المنتج

تستخدم وحدة UGPCB Module Rigid-Flex PCB بنية تكديس متناوبة صلبة ومرنة. توفر المقاطع الصلبة منصة مستقرة لتركيب المكونات. تتيح الأقسام المرنة التوصيلات البينية ثلاثية الأبعاد. يقلل هذا التصميم بشكل كبير من عدد الموصلات والكابلات اللازمة في أنظمة PCB الصلبة التقليدية, مما يحسن بشكل كبير موثوقية النظام وكفاءة المساحة.

2.2 التصنيف العلمي

وفقًا لـ IPC-6013D, مواصفات التأهيل والأداء المرنة و لوحات مطبوعة جامدة فليكس, ينتمي منتج UGPCB إلى فئة Rigid-Flex Multilayer. يعد هذا واحدًا من أعلى الإنشاءات في مجال اللوحات المطبوعة المرنة, قابلة للمقارنة مع أحادية الجانب, على الوجهين, ولوحات مرنة متعددة الطبقات. يستخدم المنتج FR4 + نظام المواد المركبة PI ومجموعة متناظرة من 4 طبقات صلبة بالإضافة إلى طبقتين مرنتين. إنها عبارة عن لوحة مرنة صلبة مكونة من 6 طبقات مع هيكل 4R+2F, بما في ذلك مطلي من خلال الثقوب (PTH) والممرات العمياء/المدفنة.

يتوافق هذا المنتج مع IPC-6013E (2021 طبعة) متطلبات المناطق الانتقالية الصلبة إلى المرنة. تغطي هذه المتطلبات وضع العلامات, حلقات حلقية, ميكروفيا مملوءة بالنحاس, وطلاء ثقب انتقائي. بشكل ملحوظ, يضع IPC-6013E أيضًا قواعد صارمة بشأن الحالات الشاذة في لوحة التثبيت على السطح, إزالة عازل جدار الثقب المطلي بالطبقة الداخلية, والرصاص وحفر الظهر.

3. معلمات التصميم الرئيسية والمواصفات الفنية

4. مبدأ العمل لثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلب المرن

4.1 مبدأ العمل الأساسي

ال UGPCB تعمل وحدة Rigid-Flex PCB من خلال مسار تقني من ثلاث خطوات: تصنيع طبقة تلو الأخرى, التصفيح المتزامن, والتوصيل الخاص بالمنطقة. أولاً, ال 4 طبقات FR4 جامدة و 2 تخضع طبقات PI المرنة لتشكيل دائرة الطبقة الداخلية. ثم, ارتفاع درجة الحرارة, تعمل عملية التصفيح الفراغي عالي الضغط على ربطها بدقة في هيكل متعدد الطبقات كامل. توفر PTH والطرق العمياء/المدفنة متعددة الخطوات التوصيل الكهربائي بين الطبقات.

4.2 سلامة الإشارة في المنطقة الانتقالية من الصلبة إلى المرنة

تعد منطقة الانتقال من الصلب إلى المرن هي النواة التقنية للوحة المرنة الصلبة. يتبع UGPCB إرشادات التصميم IPC-2221 وIPC-2223 في عملية التصنيع في هذه المنطقة. تستخدم الشركة خطوة, تصميم انتقالي جامد تدريجي لمنع تركيز الضغط عند زاوية الانحناء. إن التحكم في التدفق ونزيف الراتينج للتحضير المسبق للتدفق المنخفض أو عدم التدفق يضمن توحيد العزل الكهربائي في المنطقة الانتقالية.

من منظور نقل الإشارة, معامل المحور Z للتمدد الحراري (المحور Z CTE) يعد مؤشرًا رئيسيًا لتقييم موثوقية جدار الثقب ومنع التشققات بعد التدوير الحراري. وفقًا لـ IPC-TM-650 2.4.24, يحتوي نظام مادة البوليميد المستخدم في هذا المشروع على محور Z CTE يبلغ 1.20% في نطاق 50-260 درجة مئوية. وهذا أقل بكثير من 3%-4% من معيار FR4 (مصدر: ورقة البيانات الفنية SH260, تكنولوجيا شنغي). وهذا يعني أن لوحة وحدة UGPCB تحافظ على السلامة الميكانيكية في الثقوب المطلية بعد دورات حرارية متعددة للحام بإعادة التدفق.

5. التطبيقات الرئيسية وسيناريوهات الاستخدام

5.1 المزايا الرئيسية في الإلكترونيات القائمة على الوحدة النمطية

تم تصميم وحدة UGPCB Module Rigid-Flex PCB خصيصًا لتغليف الوحدات. ويوفر العديد من الفوائد الرئيسية في وحدات الترددات اللاسلكية, وحدات إدارة الطاقة, ووحدات الاستشعار:

• يستبدل الموصلات والكابلات: تحمل المناطق الصلبة المكونات بينما تعمل المناطق المرنة بشكل مباشر ككابلات ربط بيني. يؤدي هذا إلى التخلص من مخاطر فقدان الإدخال وفشل الاتصال من الموصلات التقليدية من لوحة إلى لوحة. في نقل الإشارات عالية التردد, وهذا يقلل من انقطاعات المعاوقة إلى الحد الأدنى.

• يبسط التجميع: تقوم إحدى اللوحات المرنة الصلبة بوظيفة PCB الصلب, كابل مرن, والموصلات. هذا يمكن أن يبسط BOM عن طريق 30% ل 50%.

• يقلل الوزن والحجم: في التطبيقات محدودة الوزن مثل وحدات التحكم في طيران الطائرات بدون طيار ووحدات الحمولة الصافية عبر الأقمار الصناعية, يمكن أن يؤدي استخدام لوح مرن صلب إلى خفض وزن المنتج النهائي بأكثر من 40% مقارنة بالحلول التقليدية.

5.2 تطبيقات تمثيلية

بناءً على ميزاته الهيكلية ومواصفاته الفنية, يناسب هذا المنتج السيناريوهات النموذجية التالية:

6. اختيار المواد وتحليل الأداء

6.1 FR4 + نظام المواد المركبة PI

بوليميد (باي) هي المادة الأساسية القياسية الذهبية للمناطق المرنة في المقام الأول بسبب ثباتها الحراري الممتاز. تتجاوز درجة حرارة التحول الزجاجي Tg 250 درجة مئوية, مما يسمح لها بمقاومة اللحام بإعادة التدفق الخالي من الرصاص مع درجة حرارة قصوى تبلغ 260 درجة مئوية دون تليين كبير. أيضًا, يبلغ معدل CTE لـ PI حوالي 2–3×10⁻⁵/درجة مئوية, والذي يتطابق بشكل وثيق مع CTE للنحاس الذي يبلغ حوالي 1.7×10⁻⁵/درجة مئوية في نطاق 100-200 درجة مئوية. وهذا يقلل من إجهاد التقشير بين رقائق النحاس والطبقة العازلة بعد التدوير الحراري.

للمنطقة الصلبة, يستخدم UGPCB FR4 الذي يلبي UL 94 V-0 تصنيف مثبطات اللهب. يو ال 94 ف-0 هي واحدة من أكثر درجات اختبارات الحروق العمودية صرامة في العالم. يجب أن تنطفئ العينة ذاتيًا بالداخل 10 ثوانٍ بعد كل تطبيق من تطبيقي اللهب لمدة 10 ثوانٍ, ولا يجوز لأي قطرات مشتعلة أن تشعل مؤشر القطن أدناه.

6.2 مزايا الأداء لتشطيب سطح ENIG

تستخدم وحدة PCB Rigid-Flex الخاصة بـ UGPCB ENIG (الذهب الغمر بالنيكل غير الكهربائي) كما الانتهاء من السطح. يعد ENIG واحدًا من أفضل خيارات تشطيب الأسطح لوحدات التوصيل البيني عالية الكثافة والوحدات عالية التردد. معلماتها الرئيسية هي:

• الطبقة الأساسية: طبقة النيكل اللاكهربائية (سبائك Ni-P) : سمك نموذجي 3-5μm مع 7%-9% محتوى الفوسفور. يوفر صلابة داعمة ويمنع الانتشار المتبادل بين النحاس والذهب.

• الطبقة العليا: طبقة الذهب الغمر (الاتحاد الأفريقي) : سمك فقط 0.03-0.1μm (30-100 نانومتر). الطبقة الذهبية كثيفة جدًا وتوفر قابلية ممتازة للتبلل وحاجزًا للأكسجين لسطح اللحام.

تشمل المزايا الرئيسية لـ ENIG:

• التسطيح السطحي الممتاز: تملأ طبقة النيكل التفاوتات المجهرية الموجودة على آثار النحاس, إنشاء منصات مستوية تمامًا للأجهزة ذات الدبوس عالية الكثافة مثل BGAs وCSPs.

• مقاومة كبيرة للأكسدة والتآكل: تحافظ طبقة الذهب الخاملة على قابلية اللحام أثناء التخزين طويل الأمد لمدة تصل إلى 12 أشهر في ظل الظروف القياسية.

• توافق عملية خالية من الرصاص: تمنع طبقة النيكل بشكل فعال تكوين مركبات بين المعادن Au-Sn هشة بين الذهب واللحام, ضمان موثوقية وصلة اللحام على المدى الطويل.

7. عملية التصنيع الأساسية ومراقبة الجودة

يتضمن تصنيع الألواح الصلبة المرنة أكثر من 35 خطوات الإنتاج. يستخدم UGPCB نظامًا لتتبع جودة العملية الكاملة لضمان أن كل لوحة صلبة مرنة أصلية. تتضمن خطوات العملية الرئيسية:

7.1 نقل نمط الطبقة الداخلية

تخضع كل طبقة FR4 صلبة وطبقتين PI المرنتين بشكل منفصل لنمط الطبقة الداخلية باستخدام التصوير المباشر بالليزر (LDI). بعد تصفيح الفيلم الجاف, تعرض مصادر الضوء فوق البنفسجية عالية الطاقة الصورة مباشرة. يؤدي هذا إلى تجنب تشويه الفيلم وتباين الأبعاد المرتبط بالتعرض التقليدي للفيلم, ضمان عائد جيد لعرض أثر يبلغ 4 مل / 4 مل, باستمرار أعلاه 95%.

7.2 المكدس والتصفيح فراغ

يعمل التقوية الأولية ذات التدفق المنخفض أو عدم التدفق على ربط المناطق الصلبة والمرنة. يستخدم UGPCB معدات التصفيح الفراغي مع ارتفاع درجة الحرارة المتدرج والتحكم الدقيق في الضغط. وهذا يحقق إزالة كاملة للهواء وملء راتينج خالٍ من الفقاعات في المنطقة الانتقالية الصلبة إلى المرنة, منع سمك غير متساو أو فشل التصفيح.

7.3 الحفر والتعدين هول

في هذا الهيكل متعدد الطبقات الصلب والمرن, الحفر الميكانيكي (قطر القطعة ≥0.15 مم) يعالج مناطق FR4 الصلبة. يتعامل الحفر بالليزر CO₂ أو الأشعة فوق البنفسجية مع مناطق PI أو التغطية المرنة لتحقيق ميكروفيا صغيرة يصل حجمها إلى 0.075 مم. إن تعدين جدار الإزالة والثقب لمواد التجميع يتبع بدقة معايير IPC-TM-650.

7.4 الانتهاء من السطح ENIG

بعد قناع اللحام للطبقة الخارجية وطباعة الأسطورة, تمر اللوحة بأكملها عبر أقسام معالجة النيكل اللاكهربائي والذهب المغمور من ENIG. يقوم جهاز كمبيوتر مزود بتحكم PID مغلق في الوقت الحقيقي بمراقبة درجة حرارة الحمام, مستوى الرقم الهيدروجيني, ونسبة النيكل والفوسفور. وهذا يضمن سماكة موحدة للنيكل وتغطية ذهبية من حافة اللوحة إلى المركز.

7.5 إزالة Coverlay والتنميط

على الحدود بين المناطق الصلبة والمرنة, يحتاج هذا المنتج إلى إزالة مخلفات FR4 غير الضرورية أثناء القطع النهائي. يستخدم UGPCB عملية مشتركة للتوجيه المسبق بالإضافة إلى التشذيب الدقيق للعمق بالليزر, التحكم في خطأ عمق القطع ضمن ±±0.05mm (مصدر: UGPCB SOW جدول التحكم في المعالجة). ثم, يقوم المشغلون بتمزيق الأخدود V المقطوع مسبقًا بلطف لفصل مادة اللوحة الزائدة. وهذا يتجنب تمامًا التصفيح والشقوق الصغيرة الناتجة عن التوجيه عالي السرعة.

8. إرشادات التصميم وتوصيات سوق دبي المالي

لضمان الإنتاج الضخم عالي الإنتاجية وسلامة الإشارة لوحدة PCB الصلبة المرنة, انتبه جيدًا لإرشادات التصميم هذه:

• توجيه منطقة الانحناء والتكديس: لا تضع أي مطلي من خلال الثقوب (PTHs) أو نقاط الاختبار في منطقة الانحناء المرنة. قد يؤدي القيام بذلك إلى انقطاع الدائرة الرئيسية بسبب الشقوق الموجودة في الثقوب المحفورة أو النحاس المطلي عند الثني. حافظ على انخفاض أعداد التتبع في منطقة الانحناء واستخدم انتقالات سلسة. تجنب الانحناءات بزاوية 90 درجة.

• دقة التسجيل في منطقة التحول الصلبة إلى المرنة: وفقًا لـ IPC-6013D, التحكم الصارم في التحول النسبي للحلقات الحلقية بين المقاطع الصلبة والمرنة. وهذا يضمن عدم كشف منافذ النحاس للألياف العازلة العارية في واجهة PI في المنطقة الصلبة. يحافظ التحكم الهندسي لـ UGPCB على عدم المحاذاة من طبقة إلى طبقة أقل من 50 ميكرومتر.

• التحكم في المعاوقة والتكديس: في تصاميم الوحدات عالية التردد, النظر في الواجهة العازلة بين مادة PI (DK ~ 3.4 بسرعة 1 جيجا هرتز) و FR4. تجنب انقطاع المعاوقة في المنطقة الانتقالية. يُظهر التحقق من مصنع UGPCB أنه مع عرض/مسافة تتبع تبلغ 4 مل, يمكن التحكم في المعاوقة التفاضلية بثبات خلال 100Ω ± 5%.

9. ميزات المنتج والمزايا التنافسية

• الأخف والأرق: إجمالي السماكة النهائية هي 0.70 مم فقط (منطقة صلبة 0.55 مم, منطقة مرنة 0.15 مم). يمكن أن يكون الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء منخفضًا مثل 10 مرات سمك اللوح (حوالي 1.5 ملم).

• مقاومة للحرارة ومستقرة: يستخدم نظام بوليميد مع Tg >250درجة مئوية, يتحمل بسهولة 260 درجة مئوية ذروة اللحام بإعادة التدفق الخالي من الرصاص دون تصفيح أو تليين كبير.

• موثوق: يعمل النحاس المطلي في منافذ عمياء/مدفونة متعددة الطبقات ولوحة PTH كاملة على التخلص من مقاومة التلامس من الكابلات والموصلات في التصميم الأصلي. يمكن للوحة UGPCB النهائية أن تتحمل الاهتزاز العشوائي حتى 60 جيجا (معيار Grms) ويمرر فئة IPC 3 اختبار.

• توفير المساحة: يتلاءم الهيكل المكون من 6 طبقات 4R+2F بسهولة مع فجوة 3 مم في الأجهزة الإلكترونية القابلة للطي. إنه يحل محل المساحة اللازمة للوحتين جامدتين, كابل واحد, وأربعة موصلات من اللوحة إلى اللوحة.

10. ملخص: لماذا تختار وحدة PCB الصلبة المرنة من UGPCB?

تجمع اللوحة الصلبة المرنة من UGPCB بين القوة الصلبة والقدرة على التكيف المرنة بشكل مثالي لتغليف الوحدات, بفضل قدرات التصميم الإلكتروني الاحترافية وتنفيذ التصنيع الدقيق. مع مواد FR4 + PI, فهو يحقق اتصالاً ثلاثي الأبعاد فائق النحافة بسمك 0.70 مم. يضمن تشطيب سطح ENIG نقل الإشارة بدقة عالية وموثوقية اللحام. بالمقارنة مع اللوحة الصلبة التقليدية بالإضافة إلى حلول الموصل, توفر وحدة PCB Rigid-Flex من UGPCB أفضل قيمة إجمالية من حيث التكلفة, فضاء, وزن, والموثوقية.

هل ترغب في تبسيط سلسلة التوريد الخاصة بك وتحسين موثوقية المنتج من خلال التصميم المعياري?

📩 احصل على عرض أسعار وعينة اليوم!

• 📧 أرسل ملفات PCB Gerber والمتطلبات الفنية بالبريد الإلكتروني إلى sales@ugpcb.com

• 🌐 زيارة www.ugpcb.com لتلقي الرد على الاقتباس على مدار 24 ساعة

• 📞 اتصل بمهندس المبيعات الفني لدينا للحصول على تقرير مراجعة احترافي لسوق دبي المالي (تحليل نموذج النمذجة ثلاثية الأبعاد IGES)

UGPCB: شريكك العالمي لوحدات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصلبة المرنة, إضافة بعد قابل للطي لتصميماتك.