مجالات الاستخدام الهامة للوحة الدوائر المطبوعة المرنة

الكلمات المفتاحية: لوحة دوائر مطبوعة صلبة مرنة، مصنع لوحات دوائر مطبوعة صلبة مرنة

بشكل عام، شهدت شيوع تقنية لوحات الدوائر المطبوعة القابلة للثني طفرة مذهلة في السنوات الأخيرة بسبب مزاياها في المجالات النامية لمعدات الرعاية الصحية الشخصية، والأجهزة المعقدة وكذلك أجهزة الربط عالية الكثافة، والأجهزة القابلة للارتداء. فيما يتعلق باتجاهات صناعة لوحات الدوائر المطبوعة، تسعى الشركات للبقاء في المقدمة وتوفر المعلومات التي يحتاجونها للقيام بذلك لعملائهم. ستقدم هذه المقالة معرفة واسعة حول تجميع لوحات الدوائر المطبوعة وإنتاج لوحات الدوائر المطبوعة الصلبة المرنة.

أولاً، لتغطية الأساسيات: تصف لوحة الدوائر المطبوعة الصلبة المرنة مادة تراكب لوحة دوائر مطبوعة قياسية أخرى أو لوحة قيادة صلبة قياسية من نوع FR-4. إلى لوحة دوائر مطبوعة مرنة ورقيقة من مادة R-F775، يتم توصيلها أثناء عملية تجميع لوحة الدوائر المطبوعة. لتوصيل لوحة الدوائر المطبوعة الصلبة الرئيسية بلوحات ابنية صلبة أخرى، يمكن استخدام هذه القطعة المرنة أثناء عملية تجميع لوحة الدوائر المطبوعة. كما يمكنها الاتصال بجهاز آخر تماماً لتلبية قيود الشكل أو المساحة، أو في بعض الأحيان بعد التصنيع فقط.

تصميم مصمم للأجزاء والدوائر المطبوعة يستخدم مادة أساس مرنة مع أو بدون طبقة تغطية مرنة هو ما يُعرف بـ FPC أو لوحة الدوائر المطبوعة المرنة. دون الإضرار بالسلك، يمكنها تحمل آلاف الالتواءات الديناميكية، ويمكن طيها ولفها وثنيها بحرية.

من خلال جعل التمدد أو الحركة في الفضاء ثلاثي الأبعاد ممكنًا وتلائم شكل المادة المطلوب، تقدم لوحة الدوائر المطبوعة المرنة حرية في التصميم. توفر لوحة الدوائر المطبوعة المرنة مساحة أصغر ووزناً أخف مقارنة بلوحة الدوائر المطبوعة الصلبة التقليدية، وذلك بفضل كثافة التوصيل الكهربائي العالي وطبيعتها المدمجة. يمكن تلخيص مزاياها على النحو التالي:

• خفيفة الوزن وصغيرة الحجم
• قابلة للتكيف والثني بسهولة
• موثوقية عالية
• كثافة عالية للدائرة

استخدامات لوحة الدوائر المطبوعة المرنة

في المنتجات الإلكترونية عالية الدقة، مثل المعدات العسكرية والطيران، استُخدمت لوحة الدوائر المطبوعة المرنة في البداية عند تطويرها لأول مرة خلال الستينيات. وبدأ تطبيقها في المنتجات المدنية بعد نهاية الحرب الباردة. مدفوعة بتطور تكنولوجيا لوحة الدوائر المطبوعة المرنة، توسع استخدام لوحة الدوائر المطبوعة المرنة بشكل كامل مع دخول القرن الحادي والعشرين. كما توسع اتجاه نحافة وليونة المنتجات النهائية.

نما الطلب على لوحة الدوائر المطبوعة المرنة بشكل هائل مع اكتساب المنتجات الإلكترونية وظائف أكبر بينما تأتي بأحجام أخف وأصغر. تواكب خصائص لوحة الدوائر المطبوعة المرنة اتجاه الأجهزة المحمولة والمصغرة ومتعددة الوظائف. وبالتالي، فهي تستخدم على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، والمنتجات الطرفية، ومعدات الكمبيوتر الطبية، والإلكترونيات automotive، ومنتجات الاتصالات، وما إلى ذلك. يتم هنا مناقشة تطبيقات لوحة الدوائر المطبوعة المرنة من قبل مصنع لوحات دوائر مطبوعة صلبة مرنة في صناعات إلكترونيات السيارات، والأجهزة القابلة للارتداء، والهواتف المحمولة.

الإلكترونيات automotive

المعيار للتطوير المستقبلي لصناعة السيارات هو مركبات الطاقة الجديدة. في الارتباط مع ناقل خط تقليدي، تكون حزم أسلاك السيارات معقدة وثقيلة بشكل عام. بالنسبة لمركبات الطاقة الجديدة، لا يمكن لهذا أن يتوافق مع الكميات المتزايدة باستمرار للمكونات الإلكترونية. ومع ذلك، بينما تكون قادرة على تحمل آلاف الالتواءات الديناميكية دون الإضرار بالسلك، تقدم لوحة الدوائر المطبوعة المرنة حرية في التصميم. بالنسبة لحزم الأسلاك، تشكل بديلاً مثالياً. بالنسبة لمكونات السيارات الإلكترونية، تمتلك لوحة الدوائر المطبوعة المرنة خصائص متانة ومقاومة للحرارة وموثوقية عالية مناسبة للظروف القاسية. وهي تستخدم الآن في مركبات الطاقة الجديدة في صناديق التروس، ومصابيح السيارة LED، وأنظمة الترفيه، وأنظمة إدارة البطارية، وأجهزة الاستشعار، والملاحة، وعرض السيارة، وأجهزة السيارة الأخرى.

أصبحت قدرة أدوات السيارات واضحة بشكل متزايد مع استمرار تحسين وتطوير تكنولوجيا الاستشعار. من المتوقع أن يصبح الحافز لسوق لوحة دارات مطبوعة مرنة نموًا كبيرًا.

الأجهزة الطبية القابلة للارتداء

لجمع جميع أنواع البيانات الفسيولوجية لاستخدامها في الصحة الشخصية والتشخيص، يتم استخدام الأجهزة الطبية القابلة للارتداء. يجب أن تكون غير مزعجة ومريحة للارتباط المباشر بالأشخاص، مما يتطلب حزمة مدمجة وتصاميم عالية الكثافة للمنتجات. بسبب خصائصها عالية الكثافة والدوائر والمرونة، تمكّن لوحة دارات مطبوعة مرنة العديد من الأجهزة الطبية من أن تصبح أخف وزنًا وأذكى وأصغر حجمًا. وبالتالي، تُستخدم أجهزة المراقبة القابلة للارتداء، وأجهزة المساعدة السمعية، والساعات، وما إلى ذلك على نطاق واسع.

تم تسليط الضوء على قدرة الأجهزة الإلكترونية القابلة للارتداء خلال جائحة كورونا في مجال الرعاية الصحية. فهي تمكن من المراقبة المستمرة للعلامات الفسيولوجية. يمكن استخدامها في الكشف المبكر عن الحالات ما قبل العرضية وغير العرضية لفيروس كورونا. يستمر الطلب على لوحة دارات مطبوعة مرنة في النمو مع زيادة تعقيد هذه الأجهزة مع تقليل حجمها.

الهواتف المحمولة

شاشة OLED

كجزء من توصيل الإشارة، تُستخدم لوحة دارات مطبوعة مرنة بشكل أساسي لأجزاء المحور والتدوير والطي في الهواتف المحمولة. شاشة OLED هي واحدة من التطبيقات النموذجية. شاشة OLED هي جيل جديد من شاشات العرض ويشار إليها باسم الصمام الثنائي العضوي الباعث للضوء. الشاشات المرنة قابلة للثني وأخف وزنًا وأرق. وهي غنية بالألوان وذات استهلاك منخفض للطاقة مقارنة بشاشات العرض التقليدية. في المنتجات الإلكترونية الجديدة مثل الأجهزة القابلة للارتداء والهواتف القابلة للطي والعروض المنحنية، يتم استخدامها على نطاق واسع. بالنسبة للمنتجات الإلكترونية التي تستخدم شاشات مرنة لخصائصها القابلة للثني والرقة والخفة، فإن لوحة دارات مطبوعة مرنة أكثر ملاءمة.

تعدد وظائف الهواتف المحمولة

تواصل علامات الهواتف المحمولة تحسين وتطوير وظائف المنتج لتحفيز استعداد المستهلكين للشراء والاستحواذ على حصة في السوق مما يؤدي إلى طلب أكبر على لوحات الدوائر المطبوعة وخاصة اللوحات المرنة. بالنسبة للبطاريات، وحدات LCD، لوحات LCD، الأزرار، ووحدات الكاميرا في الهواتف المحمولة، يتم استخدام لوحة دارات مطبوعة مرنة من البداية. جلبت تقنية القياسات الحيوية تطبيقات جديدة لوحدات التعرف على الوجه وبصمات الأصابع تليها وظائف مبتكرة أخرى وكاميرات متعددة. وبالتالي، لدعم الميزات المتزايدة في مساحات محدودة الحجم، هناك حاجة إلى مكونات إلكترونية أكثر مما يؤدي إلى استبدال لوحة الدوائر المطبوعة الصلبة بلوحة دارات مطبوعة مرنة.

يزداد استخدام لوحة دارات مطبوعة مرنة مع استمرار تطور الهواتف المحمولة بميزات أكثر تقدمًا. على سبيل المثال، غطت لوحة دارات مطبوعة مرنة في سلسلة iPhone استخدامات الهوائي، سلك الطاقة، الفلاش، السماعة، الهزاز، الكاميرا، الزر الجانبي، اللوحة الأم، الاستشعار ثلاثي الأبعاد، زر الصفحة الرئيسية، وحدة اللمس والعرض، الإضاءة الخلفية الحرة، حامل بطاقة SIM، سماعة الرأس، ومقبس الميكروفون.

الاتجاه الحاسم للأجهزة المستقبلية هو التصغير. تصبح الأجهزة الإلكترونية أخف وزنًا وأرق وأصغر بسبب خاصية مرونتها بمساعدة لوحة دارات مطبوعة مرنة. مع الطلب المتزايد على أجهزة السيارات والأجهزة القابلة للارتداء والأجهزة الاستهلاكية، تم دفع نمو لوحة دارات مطبوعة مرنة بشكل رئيسي. يفرض التطور السريع لمثل هذه الأجهزة متطلبات أعلى على تكنولوجيا وجودة لوحة الدوائر المطبوعة الصلبة المرنة.