برد انعطاف پذیر چیست؟ آشنایی با مزایا و معایب آن
برد انعطاف پذیر چیست؟ یکی از تجهیزات جدید در صنعت الکترونیک است، که بسیاری افراد هنوز با آن آشنایی ندارند، برد انعطاف پذیر یا فلکسیبل در دسته بردهای مدار چاپی قرار دارد که در لوازم الکترونیکی جدید و مدرن به دلیل کارایی بالا و قابلیت های فراوان به کار گرفته می شود. این بردها همانند مغز، کنترل اجزا تجهیزات برقی را در دست گرفته و دستگاه با فرمان این بردها، وظایف خود را به بهترین نحو انجام می دهند. استفاده از بردهای انعطاف پذیر به دلیل عدم نیاز به سیم کشی پیچیده و سفت، مونتاژ برد الکترونیکی را بسیار آسان کرده است و امروزه از این مدار مدرن به دلیل قابلیت های فراوان در صنایع مختلف بهره گرفته می شود.
علت نام گذاری برد مدار چاپی منعطف
در پاسخ به پرسش برد انعطاف پذیر چیست؟ باید گفت که این برد یک نوع برد مدار چاپی با ویژگی انعطاف پذیری است. علت منعطف بودن این برد بر خلاف سایر بردهای سخت این است که تمامی اجزا و مدار‌های الکترونیکی روی یک فیبر منعطف از متریال پلی آمید، پلی‌اتر‌اتر‌کتون یا PEEK بر روی لایه ای از فیلم شفاف پلی استری قرار گرفته اند. در واقع تفاوت اصلی این برد با سایر بردهای الکترونیکی در این است که پایه آن از مواد منعطف نامبرده ساخته شده و خم کردن این برد بدون هیچ گونه آسیب و شکستگی امکان پذیر است، اما سایر بردها از مواد غیر قابل انعطافی ساخته می شوند که بسیار خشک و در مقابل خم شدن شکننده هستند.
شناخت کاربردهای برد انعطاف پذیر
کاربرد برد انعطاف پذیر چیست؟ این سوال توسط بسیاری از افراد که به تازگی با این برد آشنا شده اند، مطرح می شود. در پاسخ به این پرسش باید گفت که این برد مدرن کاربرد بسیار گسترده ای دارد و در ساخت تجهیزات الکترونیکی فراوانی مانند دیودهای انعکاس دهنده نور OLED، ساخت صفحات LCD، سلول های خورشیدی منعطف، صنعت خودروسازی، تلفن های هوشمند، لپ تاپ، دوربین، دوربین ها ، ترمز ضد قفل، پمپ های سوخت، پروب های اولتراسوند، تست نیمه هادی، تجهیزات پزشکی، سیستم های حرکتی، ماهواره ها، بسته های باتری، ماشین آلات تولیدی، سیستم های کیسه هوا و تجهیزات بارکد و ... استفاده می شود.
این برد نقش مغز را در کنترل دستگاه های برقی دارد و بدون هرگونه اختلال یا وقفه ای فرمان ها را صادر می کند و سایر قطعات به فرمان آن موجب کارکرد بهینه تجهیزات برقی می شوند. البته از این برد نمی توان به عنوان جایگزینی برای بردهای سخت استفاده کرد؛ زیرا این مدارها فقط برای پروژه هایی که نیاز به دقت بالا، کارکرد بهتر و خمش منظم تر نیاز دارند، به کار گرفته می شوند. دیگر کاربرد این بردها در صنعت نفت و گاز است؛ به این دلیل که مقاومت زیادی در برابر حرارت دارند و قادر به تحمل دما از ۲۰۰ تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد هستند.
انواع صفحه مدار چاپی انعطاف پذیر
این نوع صفحات مدار چاپی در انواع مختلفی برای نیاز‌های گوناگون طراحی شده است که عبارتند از:
برد تک لایه
برد انعطاف پذیر تک لایه به بردی اطلاق می شود که فقط دارای یک لایه رسانا است. این لایه بر روی بستری از جنس فیلم دی الکتریک قرار می گیرد و سایر اجزا نیز در یک سمت آن نصب می شوند.
برد دو لایه
پیکربندی این برد الکترونیکی به نحوی طراحی شده است که می توان قطعات را در دو طرف لایه رسانا قرار داد.
برد چند لایه
این دسته از بردهای انعطاف پذیر مجهز به سه یا چندین لایه هستند که یک ماده دی الکتریکی تمامی این لایه ها را از هم تفکیک کرده است. این ساختار ویژه سبب شده که نسبت به دو گروه قبلی منعطف تر باشد، همچنین ضخامت لمینت در نقطه اتصال این برد کاهش می یابد.
ویژگی‌های برد انعطاف پذیر چیست؟
با وجود اینکه این قطعه یکی از بردهای مدرن است اما هنوز برخی از افراد نمی دانند ویژگی های برد انعطاف پذیر چیست؟ مهمترین قابلیت این وسیله، امکان خم شدن است که استفاده از آن را در پروژه های مختلفی که دما و چگالی زیادی دارند، تسهیل کرده است. این بردها اغلب از مواد پلی آمیدی با لایه فیلم پلی استر شفاف در لایه زیرین ساخته می شوند.
ویژگی لایه فیلم پلی استر شفاف مقاومت زیاد در برابر حرارت و دمای بالا است؛ از این رو می توان روی آن لحیم کاری کرد. همچنین این برد دارای یک لایه رسانای مسی در ترکیب با دی الکتریک پلی آمید است. لایه رسانای مسی با توجه به نوع برد در ضخامت های مختلفی از ۰.۰۰۰۱ اینچ تا ۰.۰۱۰ ساخته می شود. ضخامت مواد دی الکتریک به کار رفته در این برد نیز متغیر است. لایه رسانای برد مدار چاپی انعطاف پذیر با چسب به پایه اصلی وصل می شود.
این برد با توجه به کاربرد خود از مواد مختلفی مانند مواد مقاوم در برابر عوامل شیمیایی و مکانیکی، مقاوم به دما و … ساخته می شود. از دیگر قابلیت‌های برد فلکسیبل می‌توان به اشغال فضای کم آن اشاره کرد؛ زیرا امکان خم شدن آن برخلاف بردهای خشک وجود دارد. همچنین این بردها بسیار قابل اطمینان بوده و استفاده از آن ها در تجهیزات الکترونیکی هیچ گونه مشکلی را ایجاد نمی کند.
مزایای برد مدار چاپی فلکسیبل
برد انعطاف پذیر از مدرن ترین قطعات الکتریکی است که به دلیل قابلیت های فراوان در وسایل الکتریکی حساس به کار گرفته می شود. نصب این برد مزایای زیر را به همراه دارد:
- از مزیت های قابل توجه این برد وزن و حجم بسیار کم است که یک مزیت بزرگ برای دستگاه های الکترونیکی قابل حمل مانند لپ تاپ، تلفن همراه و … محسوب می شود؛ زیرا وزن و سایز این دستگا ه‌ها را کاهش می دهد.
- در تجهیزات برقی که امکان نصب برد سخت وجود ندارد، می توان بدون هیچ گونه مشکلی این برد را نصب کرد.
- برد انعطاف پذیر در مقابل ضربه و حرارت مقاومت بسیار بالایی دارد؛ از این رو یک قطعه مفید برای تجهیزات برقی صنعت نفت و گاز است.
- مزیت دیگر این برد تکرار پذیری و قابلیت اطمینان بالای آن است.
- این برد را می توان برای مواردی که تراکم ردیابی سیگنال بسیار بالاست، به کار گرفت.
- برد انعطاف پذیر بسیار نازک و ظریف در عین حال با دوام و مقاوم است و فضای زیادی را اشغال نمی کند.
معایب برد انعطاف پذیر
وجود مزایای بسیار زیاد این نوع برد، به این معنا نیست که عاری از ایراد است. ویژگی های خاص برد مدارچاپی انعطاف پذیر، قابل استفاده در تمام صنایع الکترونیک نیست. زیرا گاهی هزینه ساخت را بالا برده و سبب طولانی شدن پروسه تولید می شود. همچنین از دلایلی که این تکنولوژی هنوز نتوانسته جایگزین برد سخت شود؛ می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- این برد در مقایسه با بردهای سخت قیمت گران تری دارد؛ از این رو استفاده از آن برای تمام تجهیزات الکترونیکی مقرون به صرفه نیست و برای کاهش هزینه تولید استفاده از برد خشک را ترجیح می دهند.
- تولید و مونتاژ آن بسیار پیچیده و طولانی تر است و افراد متخصص قادر به نصب و مونتاژ آن ها هستند.
- تعمیر برد مدار چاپی انعطاف پذیر برخلاف برد سخت بسیار دشوار و پر هزینه است و حتی گاهی امکان تعمیر آن وجود ندارد و مجبور به خرید مجدد برد انعطاف پذیر هستید.
نتیجه گیری
برای طراحی و ساخت وسایل الکترونیکی نیاز است که بدانیم برد انعطاف پذیر چیست؟ این نوع برد، نسل مدرن بردهای الکترونیکی است که با وجود هزینه بالا، مونتاژ و تولید پیچیده، در تجهیزات الکترونیکی حساس از آن استفاده می شود. اگر در مورد نحوه خرید، نحوه تولید و نحوه مونتاژ برد انعطاف پذیر؛ هر گونه سوالی دارید، متخصصین ما در حوزه صنعت الکترونیک در سایت مرصا الکترونیک به شما کمک خواهند کرد.
در حال حاضر به عنوان مدیر تولید خط چاپ و مونتاژ در کارخانه مرصا فعالیت می کنم. مدرک کارشناسی رو در رشته مهندسی رباتیک از دانشگاه صنعتی شاهرود گرفتم و ارشد رو در رشته مدیریت در دانشگاه تهران ادامه دادم. از سال 1396 رسما فعالیتم رو در شرکت مرصا شروع کردم و تجربیات و مطالعات شخصیم رو به اشتراک می گذارم.
