حالت های رایج خرابی تخته های فلکس صلب چیست؟

بردهای مدار انعطاف پذیر سفت و سخت دارای مزایای طراحی منحصر به فردی هستند که پایداری بردهای صلب را با انعطاف پذیری مدارهای انعطاف پذیر ترکیب می کند. این طراحی ترکیبی وسایل الکترونیکی جمع و جورتر و همه کاره‌تر را امکان‌پذیر می‌کند و آن را برای کاربردهای مختلف از جمله هوافضا، دستگاه‌های پزشکی و لوازم الکترونیکی مصرفی ایده‌آل می‌کند. با این حال، مانند هر قطعه الکترونیکی دیگری، بردهای مدار انعطاف پذیر صلب از خرابی مصون نیستند. درک حالت های رایج خرابی می تواند به مهندسان کمک کند تا تخته های مدار قوی تر و قابل اطمینان تری طراحی کنند. در این مقاله، ما رایج‌ترین حالت‌های خرابی بردهای مدار انعطاف‌پذیر صلب را بررسی می‌کنیم و بینش‌هایی در مورد نحوه جلوگیری از این خرابی‌ها ارائه می‌کنیم.

1. خستگی مدار انعطاف پذیر:

یکی از مزایای اصلی پانل های انعطاف پذیر صلب انعطاف پذیری آنها است که به آنها اجازه می دهد خم شوند و با اشکال پیچیده سازگار شوند. با این حال، خم شدن و خم شدن مداوم می تواند در طول زمان باعث خستگی مدار فلکس شود. این می تواند باعث ایجاد ترک یا شکستگی در آثار مسی شود و در نتیجه مدارهای باز یا اتصالات متناوب ایجاد شود. برای جلوگیری از خستگی مدار فلکس، مهندسان باید شعاع خمش و تعداد چرخه‌های خمشی را که برد در طول عمر خود تجربه می‌کند، به دقت در نظر بگیرند. تقویت مدارهای انعطاف پذیر با ساختارهای پشتیبانی اضافی یا اجرای طرح های انعطاف پذیر پویا نیز می تواند به کاهش خرابی های مرتبط با خستگی کمک کند.

2. لایه بندی:

لایه لایه شدن به جداسازی لایه های مختلف در یک برد مدار انعطاف پذیر صلب اشاره دارد. این می تواند به دلایل مختلفی از جمله اتصال ضعیف بین لایه ها، چرخه دما یا استرس مکانیکی رخ دهد. لایه لایه شدن می تواند باعث شورت برقی، باز شدن یا کاهش قابلیت اطمینان برد شود. برای به حداقل رساندن خطر لایه برداری، فرآیندهای لمینیت مناسب باید در طول فرآیند ساخت دنبال شود. این شامل استفاده از مواد چسبنده با کیفیت بالا، کنترل پارامترهای لمینیت و اطمینان از زمان پخت کافی است. علاوه بر این، طراحی پشته‌ها با توزیع متعادل مس و اجتناب از تغییرات بیش از حد دما می‌تواند به جلوگیری از لایه‌برداری کمک کند.

3. تنش حرارتی مکانیکی:

تخته های انعطاف پذیر صلب اغلب در طول عمر مفید خود، تنش ترمومکانیکی قابل توجهی را تجربه می کنند. این تنش می تواند در اثر تغییرات دما، رطوبت یا شوک مکانیکی و لرزش ایجاد شود. تنش حرارتی مکانیکی می تواند باعث ترک خوردگی یا شکست اتصال لحیم شود و باعث مشکلات اطمینان الکتریکی شود. برای کاهش خرابی های مربوط به تنش ترمومکانیکی، مهندسان باید به دقت موادی را با ضریب انبساط حرارتی مناسب (CTE) برای هر لایه از تخته انعطاف پذیر صلب انتخاب و واجد شرایط ارزیابی کنند. علاوه بر این، اجرای تکنیک‌های مدیریت حرارتی مناسب، مانند استفاده از یک هیت سینک یا گذرگاه‌های حرارتی، می‌تواند به دفع گرما و کاهش استرس روی برد مدار کمک کند.

4. آلودگی و خوردگی:

آلودگی و خوردگی حالت های خرابی رایج در هر دستگاه الکترونیکی است و بردهای انعطاف پذیر سخت نیز از این قاعده مستثنی نیستند. آلودگی می تواند در طول فرآیند تولید یا به دلیل عوامل محیطی مانند رطوبت یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی رخ دهد. از سوی دیگر، وجود رطوبت یا گازهای خورنده اغلب باعث تسریع خوردگی می شود. هم آلودگی و هم خوردگی می توانند باعث کوتاه شدن یا کاهش عملکرد بردهای مدار شوند. برای جلوگیری از این حالت های خرابی، اقدامات کنترل کیفیت دقیق باید در طول فرآیند تولید اجرا شود. علاوه بر این، پوشش‌های منسجم یا کپسوله‌سازی می‌توانند یک مانع محافظ در برابر عوامل محیطی ایجاد کنند.

5. خرابی اتصال دهنده و لحیم کاری:

اتصالات و اتصالات لحیم کاری رابط های مهم در بردهای مدار انعطاف پذیر صلب هستند. خرابی این قطعات می تواند منجر به اتصالات متناوب، مدارهای باز یا کاهش یکپارچگی سیگنال شود. دلایل رایج خرابی اتصال دهنده و اتصال لحیم کاری عبارتند از استرس مکانیکی، چرخه دما، یا تکنیک لحیم کاری نامناسب. برای اطمینان از قابلیت اطمینان کانکتورها و اتصالات لحیم کاری، مهندسان باید اجزای با کیفیت بالا را انتخاب کنند، از تراز و تناسب مناسب اطمینان حاصل کنند و از دستورالعمل های لحیم کاری توصیه شده مانند دما، مدت زمان و کاربرد شار صحیح پیروی کنند.

به طور خلاصه، در حالی که بردهای مدار انعطاف پذیر سفت و سخت مزایای زیادی را ارائه می دهند، آنها مستعد حالت های خرابی خاص هستند. درک این حالت های خرابی رایج برای طراحی مدارهای قابل اعتماد و قوی بسیار مهم است. مهندسان با در نظر گرفتن عواملی مانند خستگی مدار فلکس، لایه لایه شدن، تنش ترمومکانیکی، آلودگی و خوردگی و همچنین خرابی اتصال دهنده و لحیم کاری می توانند اقدامات پیشگیرانه مناسبی را در مراحل طراحی، ساخت و آزمایش انجام دهند. با توجه مناسب به این حالت های خرابی، بردهای مدار انعطاف پذیر صلب می توانند عملکرد برتر و عمر طولانی را در کاربردهای مختلف ارائه دهند.