هل لديك شكوك، لماذا الركيزة الألومنيوم أفضل من FR-4؟
تتميز لوحات الدوائر المطبوعة المصنوعة من الألومنيوم بأداء معالجة ممتاز، ويمكن ثنيها وقطعها وحفرها على البارد والساخن، وغيرها من عمليات المعالجة، لإنتاج مجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام. أما لوحات الدوائر المطبوعة المصنوعة من FR4، فهي أكثر عرضة للتشقق والتعرية وغيرها من المشاكل، ويصعب معالجتها. لذلك، تُستخدم ركيزة الألومنيوم عادةً في المنتجات الإلكترونية عالية الأداء، مثل إضاءة LED، وإلكترونيات السيارات، وإمدادات الطاقة، وغيرها من المجالات.
بالطبع، للوحات الدوائر المطبوعة المصنوعة من الألومنيوم بعض العيوب. فنظرًا لتركيبها المعدني، فإن سعرها أعلى، وعادةً ما تكون أغلى بكثير من FR4. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لصعوبة التصاقها بدبابيس الأجهزة الإلكترونية العامة، تتطلب معالجة خاصة، مثل التمعدن، مما يزيد من تكلفة التصنيع. كما تتطلب طبقة العزل في قاعدة الألومنيوم معالجة خاصة لضمان كفاءة تبديد الحرارة دون التأثير على جودة نقل الإشارة.
بالإضافة إلى الفرق في السعر، هناك أيضًا بعض الاختلافات بين PCB الألومنيوم وFR4 من حيث الأداء ونطاق التطبيق.
أولاً، يتميز ركيزة الألومنيوم بأداء تبديد حرارة أفضل، مما يُبدّد الحرارة الناتجة عن لوحة الدوائر بفعالية وسرعة. هذا يجعلها مناسبة جدًا لتصميم الدوائر عالية الطاقة والكثافة، مثل مصابيح LED ووحدات الطاقة، وغيرها. في المقابل، يُعدّ أداء تبديد الحرارة لـ FR4 ضعيفًا نسبيًا، وهو أكثر ملاءمة لتصميم الدوائر منخفضة الطاقة.
ثانيًا، قدرة تحمل التيار لركيزة الألومنيوم أكبر، وهي مناسبة لتطبيقات الدوائر عالية التردد والتيار. في تصميم الدوائر عالية القدرة، يُولّد التيار حرارة، وتُساعد الموصلية الحرارية العالية والأداء الجيد لتبديد الحرارة لركيزة الألومنيوم على تبديد الحرارة بفعالية، مما يضمن موثوقية واستقرار الدائرة. قدرة تحمل التيار لـ FR4 صغيرة نسبيًا، وهي غير مناسبة لتصميمات الدوائر عالية القدرة والتردد.
علاوة على ذلك، يتميز ركيزة الألومنيوم بمقاومة زلزالية أفضل من FR4، حيث تقاوم الصدمات والاهتزازات الميكانيكية بشكل أفضل، مما يجعلها تُستخدم على نطاق واسع في تصميم الدوائر الإلكترونية في صناعة السيارات والسكك الحديدية وغيرها. كما تتميز بمقاومة جيدة للتداخل الكهرومغناطيسي، مما يحجب الموجات الكهرومغناطيسية بفعالية ويقلل من تداخل الدوائر.
بشكل عام، تتميز لوحة الدوائر المطبوعة المصنوعة من الألومنيوم بأداء أفضل في تبديد الحرارة، وسعة تحمل التيار، ومقاومة الزلازل، ومقاومة التداخل الكهرومغناطيسي مقارنةً بـ FR4، وهي مناسبة لتصميم الدوائر عالية الطاقة، والكثافة، والتردد. كما أنها مناسبة لتصميم الدوائر الإلكترونية العامة، مثل الهواتف المحمولة، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، وغيرها من المنتجات الإلكترونية الاستهلاكية. سعر ركيزة الألومنيوم مرتفع عمومًا، ولكن بالنسبة لتصميم الدوائر عالية الطلب، يُعد اختيار ركيزة الألومنيوم خطوة بالغة الأهمية.
باختصار، تُعدّ ألواح الألومنيوم المطبوعة (PCB) وألواح FR4 مناسبة لمختلف أنواع تطبيقات الدوائر، ولكل منها مزاياها وعيوبها. عند اختيار مواد ألواح الدوائر، من الضروري مراعاة عوامل مختلفة وفقًا لسيناريوهات التطبيق والمتطلبات المحددة لاختيار المواد الأنسب.
وقت النشر: 30 نوفمبر 2023
