سخت فلیکس پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈز (PCBs) مختلف قسم کے الیکٹرانک ایپلی کیشنز میں اپنی استعداد اور استحکام کے لیے مشہور ہیں۔ یہ بورڈ قابل اعتماد برقی رابطوں کو برقرار رکھتے ہوئے موڑنے اور ٹورسنل دباؤ کو برداشت کرنے کی صلاحیت کے لیے جانا جاتا ہے۔یہ مضمون سخت فلیکس پی سی بی میں استعمال ہونے والے مواد پر گہرائی سے نظر ڈالے گا تاکہ ان کی ساخت اور خصوصیات کے بارے میں بصیرت حاصل کی جا سکے۔ ایسے مواد کو ظاہر کرنے سے جو rigid-flex PCBs کو ایک مضبوط اور لچکدار حل بناتے ہیں، ہم سمجھ سکتے ہیں کہ وہ الیکٹرانک آلات کی ترقی میں کس طرح تعاون کرتے ہیں۔
1. کو سمجھیں۔سخت فلیکس پی سی بی ڈھانچہ：
ایک rigid-flex PCB ایک پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ ہے جو سخت اور لچکدار سبسٹریٹس کو ملا کر ایک منفرد ڈھانچہ بناتا ہے۔ یہ مجموعہ سرکٹ بورڈز کو تین جہتی سرکٹری کو نمایاں کرنے کے قابل بناتا ہے، جو الیکٹرانک آلات کے لیے ڈیزائن کی لچک اور جگہ کی اصلاح فراہم کرتا ہے۔ سخت فلیکس بورڈز کی ساخت تین اہم تہوں پر مشتمل ہے۔ پہلی پرت سخت پرت ہے، جو کہ FR4 یا دھاتی کور جیسے سخت مواد سے بنی ہے۔ یہ تہہ پی سی بی کو ساختی معاونت اور استحکام فراہم کرتی ہے، اس کی پائیداری اور مکینیکل تناؤ کے خلاف مزاحمت کو یقینی بناتی ہے۔
دوسری پرت ایک لچکدار پرت ہے جو پولیمائیڈ (PI)، مائع کرسٹل پولیمر (LCP) یا پالئیےسٹر (PET) جیسے مواد سے بنی ہے۔ یہ پرت پی سی بی کو بجلی کی کارکردگی کو متاثر کیے بغیر موڑنے، موڑنے اور موڑنے کی اجازت دیتی ہے۔ اس پرت کی لچک ان ایپلی کیشنز کے لیے اہم ہے جن کے لیے پی سی بی کو فاسد یا تنگ جگہوں پر فٹ ہونے کی ضرورت ہوتی ہے۔ تیسری پرت چپکنے والی پرت ہے، جو سخت اور لچکدار تہوں کو آپس میں جوڑتی ہے۔ یہ تہہ عام طور پر epoxy یا acrylic مواد سے بنی ہوتی ہے، جو تہوں کے درمیان مضبوط بانڈ فراہم کرنے کی صلاحیت کے لیے منتخب کی جاتی ہے جبکہ برقی موصلیت کی اچھی خصوصیات بھی فراہم کرتی ہے۔ چپکنے والی پرت سخت فلیکس بورڈز کی وشوسنییتا اور سروس لائف کو یقینی بنانے میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔
rigid-flex PCB ڈھانچے میں ہر پرت کو احتیاط سے منتخب کیا گیا ہے اور مخصوص مکینیکل اور برقی کارکردگی کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ یہ پی سی بیز کو صارفین کے الیکٹرانکس سے لے کر طبی آلات اور ایرو اسپیس سسٹم تک وسیع پیمانے پر ایپلی کیشنز میں مؤثر طریقے سے کام کرنے کے قابل بناتا ہے۔
2. سخت تہوں میں استعمال ہونے والا مواد:
rigid-flex PCBs کی سخت پرت کی تعمیر میں، ضروری ساختی مدد اور سالمیت فراہم کرنے کے لیے اکثر متعدد مواد استعمال کیے جاتے ہیں۔ ان مواد کو ان کی مخصوص خصوصیات اور کارکردگی کی ضروریات کی بنیاد پر احتیاط سے منتخب کیا جاتا ہے۔ rigid-flex PCBs میں سخت پرتوں کے لیے عام طور پر استعمال ہونے والے کچھ مواد میں شامل ہیں:
A. FR4: FR4 ایک سخت پرت کا مواد ہے جو بڑے پیمانے پر PCBs میں استعمال ہوتا ہے۔ یہ بہترین تھرمل اور مکینیکل خصوصیات کے ساتھ شیشے سے تقویت یافتہ ایپوکسی لیمینیٹ ہے۔ FR4 میں زیادہ سختی، کم پانی جذب اور اچھی کیمیائی مزاحمت ہے۔ یہ خصوصیات اسے ایک سخت پرت کے طور پر مثالی بناتی ہیں کیونکہ یہ پی سی بی کو بہترین ساختی سالمیت اور استحکام فراہم کرتی ہے۔
B. Polyimide (PI): Polyimide ایک لچکدار حرارت سے بچنے والا مواد ہے جو اپنے اعلی درجہ حرارت کے خلاف مزاحمت کی وجہ سے اکثر سخت فلیکس بورڈز میں استعمال ہوتا ہے۔ پولیمائیڈ اپنی بہترین برقی موصلیت کی خصوصیات اور مکینیکل استحکام کے لیے جانا جاتا ہے، جو اسے PCBs میں سخت تہوں کے طور پر استعمال کے لیے موزوں بناتا ہے۔ یہ انتہائی درجہ حرارت کے سامنے آنے پر بھی اپنی مکینیکل اور برقی خصوصیات کو برقرار رکھتا ہے، اسے وسیع پیمانے پر استعمال کے لیے موزوں بناتا ہے۔
C. میٹل کور: بعض صورتوں میں، جب بہترین تھرمل مینجمنٹ کی ضرورت ہوتی ہے، دھاتی بنیادی مواد جیسے کہ ایلومینیم یا کاپر کو rigid-flex PCBs میں ایک سخت تہہ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ان مواد میں بہترین تھرمل چالکتا ہے اور یہ سرکٹس سے پیدا ہونے والی گرمی کو مؤثر طریقے سے ختم کر سکتے ہیں۔ دھاتی کور کا استعمال کرتے ہوئے، سخت فلیکس بورڈز گرمی کا مؤثر طریقے سے انتظام کر سکتے ہیں اور سرکٹ کی وشوسنییتا اور کارکردگی کو یقینی بناتے ہوئے زیادہ گرمی کو روک سکتے ہیں۔
ان میں سے ہر ایک مواد کے اپنے فوائد ہیں اور پی سی بی ڈیزائن کی مخصوص ضروریات کی بنیاد پر منتخب کیا جاتا ہے۔ آپریٹنگ درجہ حرارت، مکینیکل تناؤ اور مطلوبہ تھرمل انتظامی صلاحیتوں جیسے عوامل سخت اور لچکدار پی سی بی کی سخت تہوں کو یکجا کرنے کے لیے مناسب مواد کا تعین کرنے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔
یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ rigid-flex PCBs میں سخت تہوں کے لیے مواد کا انتخاب ڈیزائن کے عمل کا ایک اہم پہلو ہے۔ مناسب مواد کا انتخاب پی سی بی کی ساختی سالمیت، تھرمل مینجمنٹ اور مجموعی اعتبار کو یقینی بناتا ہے۔ صحیح مواد کا انتخاب کرکے، ڈیزائنرز سخت فلیکس پی سی بی بنا سکتے ہیں جو آٹوموٹیو، ایرو اسپیس، میڈیکل اور ٹیلی کمیونیکیشن سمیت مختلف صنعتوں کی سخت ضروریات کو پورا کرتے ہیں۔
3. لچکدار پرت میں استعمال ہونے والے مواد:
سخت فلیکس پی سی بی میں لچکدار پرتیں ان بورڈز کے موڑنے اور فولڈنگ کی خصوصیات کو آسان بناتی ہیں۔ لچکدار تہہ کے لیے استعمال ہونے والے مواد کو بار بار موڑنے کے لیے اعلیٰ لچک، لچک اور مزاحمت کا مظاہرہ کرنا چاہیے۔ لچکدار تہوں کے لیے استعمال ہونے والے عام مواد میں شامل ہیں:
A. Polyimide (PI): جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، پولیمائیڈ ایک ورسٹائل مواد ہے جو rigid-flex PCBs میں دوہری مقاصد کو پورا کرتا ہے۔ فلیکس پرت میں، یہ بورڈ کو اپنی برقی خصوصیات کو کھونے کے بغیر جھکنے اور موڑنے کی اجازت دیتا ہے۔
B. Liquid Crystal Polymer (LCP): LCP ایک اعلیٰ کارکردگی والا تھرمو پلاسٹک مواد ہے جو اپنی بہترین مکینیکل خصوصیات اور انتہائی درجہ حرارت کے خلاف مزاحمت کے لیے جانا جاتا ہے۔ یہ سخت لچکدار پی سی بی ڈیزائن کے لیے بہترین لچک، جہتی استحکام اور نمی کی مزاحمت فراہم کرتا ہے۔
C. پالئیےسٹر (PET): پالئیےسٹر ایک کم قیمت، ہلکا پھلکا مواد ہے جس میں اچھی لچک اور موصل خصوصیات ہیں۔ یہ عام طور پر rigid-flex PCBs کے لیے استعمال ہوتا ہے جہاں لاگت کی تاثیر اور معتدل موڑنے کی صلاحیتیں اہم ہوتی ہیں۔
D. Polyimide (PI): Polyimide سخت لچکدار PCB کی لچکدار تہوں میں عام طور پر استعمال ہونے والا مواد ہے۔ اس میں بہترین لچک، اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت اور اچھی برقی موصلیت کی خصوصیات ہیں۔ پولیمائیڈ فلم کو پی سی بی کی دوسری تہوں کے ساتھ آسانی سے لیمینیٹ، اینچڈ اور جوڑا جا سکتا ہے۔ وہ اپنی برقی خصوصیات کو کھونے کے بغیر بار بار موڑنے کا مقابلہ کر سکتے ہیں، انہیں لچکدار تہوں کے لیے مثالی بناتے ہیں۔
E. مائع کرسٹل پولیمر (LCP): LCP ایک اعلیٰ کارکردگی والا تھرمو پلاسٹک مواد ہے جو rigid-flex PCBs میں ایک لچکدار پرت کے طور پر تیزی سے استعمال ہوتا ہے۔ اس میں بہترین مکینیکل خصوصیات ہیں، بشمول اعلی لچک، جہتی استحکام اور انتہائی درجہ حرارت کے خلاف بہترین مزاحمت۔ LCP فلموں میں ہائیگروسکوپیسٹی کم ہوتی ہے اور یہ مرطوب ماحول میں استعمال کے لیے موزوں ہوتی ہیں۔ ان میں اچھی کیمیائی مزاحمت اور کم ڈائی الیکٹرک مستقل بھی ہے، جو سخت حالات میں قابل اعتماد کارکردگی کو یقینی بناتا ہے۔
F. پالئیےسٹر (PET): پالئیےسٹر، جسے پولیتھیلین ٹیریفتھلیٹ (PET) کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، ایک ہلکا پھلکا اور سستا مواد ہے جو rigid-flex PCBs کی لچکدار تہوں میں استعمال ہوتا ہے۔ پی ای ٹی فلم میں اچھی لچک، اعلی تناؤ کی طاقت اور بہترین تھرمل استحکام ہے۔ ان فلموں میں کم نمی جذب ہوتی ہے اور ان میں برقی موصلیت کی اچھی خصوصیات ہوتی ہیں۔ PET کا انتخاب اکثر اس وقت کیا جاتا ہے جب لاگت کی تاثیر اور اعتدال پسند موڑنے کی صلاحیتیں PCB کے ڈیزائن میں کلیدی عوامل ہوں۔
G. Polyetherimide (PEI): PEI ایک اعلی کارکردگی والا انجینئرنگ تھرمو پلاسٹک ہے جو نرم-ہارڈ بانڈڈ PCBs کی لچکدار تہہ کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اس میں بہترین میکانی خصوصیات ہیں، بشمول اعلی لچک، جہتی استحکام اور انتہائی درجہ حرارت کے خلاف مزاحمت۔ PEI فلم میں کم نمی جذب اور اچھی کیمیائی مزاحمت ہے۔ ان میں اعلی ڈائی الیکٹرک طاقت اور برقی طور پر موصلیت کی خصوصیات بھی ہیں، جو انہیں درخواست کے لیے موزوں بناتے ہیں۔
H. Polyethylene naphthalate (PEN): PEN ایک انتہائی گرمی سے بچنے والا اور لچکدار مواد ہے جو rigid-flex PCBs کی لچکدار تہہ کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اس میں اچھی تھرمل استحکام، کم نمی جذب اور بہترین مکینیکل خصوصیات ہیں۔ PEN فلمیں UV تابکاری اور کیمیکلز کے خلاف انتہائی مزاحم ہیں۔ ان میں کم ڈائی الیکٹرک مستقل اور بہترین برقی موصلیت کی خصوصیات بھی ہیں۔ PEN فلم اپنی برقی خصوصیات کو متاثر کیے بغیر بار بار موڑنے اور فولڈنگ کا مقابلہ کر سکتی ہے۔
I. Polydimethylsiloxane (PDMS): PDMS ایک لچکدار لچکدار مواد ہے جو نرم اور سخت مشترکہ PCBs کی لچکدار تہہ کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اس میں بہترین مکینیکل خصوصیات ہیں، بشمول اعلی لچک، لچک اور بار بار موڑنے کے خلاف مزاحمت۔ PDMS فلموں میں اچھی تھرمل استحکام اور برقی موصلیت کی خصوصیات بھی ہوتی ہیں۔ PDMS عام طور پر ایسی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے جن کے لیے نرم، کھینچنے کے قابل اور آرام دہ مواد کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے پہننے کے قابل الیکٹرانکس اور طبی آلات۔
ان میں سے ہر ایک مواد کے اپنے فوائد ہیں، اور فلیکس پرت کے مواد کا انتخاب پی سی بی ڈیزائن کی مخصوص ضروریات پر منحصر ہے۔ لچکدار، درجہ حرارت کی مزاحمت، نمی کے خلاف مزاحمت، لاگت کی تاثیر اور موڑنے کی صلاحیت جیسے عوامل سخت فلیکس پی سی بی میں لچکدار پرت کے لیے موزوں مواد کا تعین کرنے میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ ان عوامل پر احتیاط سے غور کرنے سے پی سی بی کی وشوسنییتا، استحکام اور مختلف قسم کی ایپلی کیشنز اور صنعتوں میں کارکردگی یقینی بنتی ہے۔
4. سخت فلیکس پی سی بی میں چپکنے والا مواد:
سخت اور لچکدار تہوں کو ایک ساتھ جوڑنے کے لیے، چپکنے والے مواد کو سخت فلیکس پی سی بی کی تعمیر میں استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ بانڈنگ مواد تہوں کے درمیان ایک قابل اعتماد برقی کنکشن کو یقینی بناتے ہیں اور ضروری مکینیکل مدد فراہم کرتے ہیں۔ دو عام استعمال شدہ بانڈنگ مواد ہیں:
A. Epoxy رال: Epoxy رال پر مبنی چپکنے والے بڑے پیمانے پر ان کی اعلی بانڈنگ طاقت اور بہترین برقی موصلیت کی خصوصیات کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ وہ اچھی تھرمل استحکام فراہم کرتے ہیں اور سرکٹ بورڈ کی مجموعی سختی کو بڑھاتے ہیں۔
ب ایکریلک: ایکریلک پر مبنی چپکنے والی چیزوں کو ان ایپلی کیشنز میں ترجیح دی جاتی ہے جہاں لچک اور نمی کے خلاف مزاحمت اہم ہوتی ہے۔ یہ چپکنے والی اچھی بانڈنگ طاقت اور epoxies کے مقابلے میں کم علاج کے اوقات ہیں.
C. سلیکون: سلیکون پر مبنی چپکنے والی چیزیں عام طور پر سخت فلیکس بورڈز میں استعمال ہوتی ہیں کیونکہ ان کی لچک، بہترین تھرمل استحکام، اور نمی اور کیمیکلز کے خلاف مزاحمت ہوتی ہے۔ سلیکون چپکنے والے وسیع درجہ حرارت کی حد کو برداشت کر سکتے ہیں، انہیں ان ایپلی کیشنز کے لیے موزوں بناتے ہیں جن میں لچک اور اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت دونوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ وہ مطلوبہ برقی خصوصیات کو برقرار رکھتے ہوئے سخت اور لچکدار تہوں کے درمیان موثر تعلق فراہم کرتے ہیں۔
D. Polyurethane: Polyurethane Adhesives rigid-flex PCBs میں لچک اور بانڈنگ طاقت کا توازن فراہم کرتے ہیں۔ وہ مختلف قسم کے ذیلی ذخیروں سے اچھی چپکتے ہیں اور کیمیکلز اور درجہ حرارت کی تبدیلیوں کے خلاف بہترین مزاحمت پیش کرتے ہیں۔ Polyurethane چپکنے والی چیزیں کمپن کو جذب کرتی ہیں اور پی سی بی کو مکینیکل استحکام فراہم کرتی ہیں۔ وہ اکثر ایسی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں جن میں لچک اور مضبوطی کی ضرورت ہوتی ہے۔
E. UV قابل علاج رال: UV قابل علاج رال ایک چپکنے والی چیز ہے جو الٹرا وایلیٹ (UV) روشنی کے سامنے آنے پر تیزی سے ٹھیک ہوجاتی ہے۔ وہ تیز رفتار بانڈنگ اور علاج کے اوقات پیش کرتے ہیں، انہیں اعلی حجم کی پیداوار کے لیے موزوں بناتے ہیں۔ UV- قابل علاج رال مختلف قسم کے مواد کو بہترین آسنجن فراہم کرتی ہے، بشمول سخت اور لچکدار سبسٹریٹس۔ وہ بہترین کیمیائی مزاحمت اور برقی خصوصیات کی بھی نمائش کرتے ہیں۔ UV-قابل علاج رالیں عام طور پر rigid-flex PCBs کے لیے استعمال ہوتی ہیں، جہاں تیز رفتار پروسیسنگ کے اوقات اور قابل اعتماد بانڈنگ اہم ہیں۔
F. Pressure Sensitive Adhesive (PSA): PSA ایک چپکنے والا مواد ہے جو دباؤ ڈالنے پر ایک بانڈ بناتا ہے۔ وہ سخت فلیکس پی سی بی کے لیے ایک آسان، آسان بانڈنگ حل فراہم کرتے ہیں۔ PSA مختلف سطحوں کو اچھی طرح سے چپکنے کی سہولت فراہم کرتا ہے، بشمول سخت اور لچکدار سبسٹریٹس۔ وہ اسمبلی کے دوران دوبارہ جگہ دینے کی اجازت دیتے ہیں اور ضرورت پڑنے پر اسے آسانی سے ہٹایا جا سکتا ہے۔ PSA بہترین لچک اور مستقل مزاجی بھی پیش کرتا ہے، جو اسے PCB موڑنے اور موڑنے کی ضرورت والی ایپلی کیشنز کے لیے موزوں بناتا ہے۔
نتیجہ:
رگڈ فلیکس پی سی بی جدید الیکٹرانک آلات کا ایک لازمی حصہ ہیں، جو کمپیکٹ اور ورسٹائل پیکجوں میں پیچیدہ سرکٹ ڈیزائن کی اجازت دیتے ہیں۔ انجینئرز اور ڈیزائنرز کے لیے جو الیکٹرانک مصنوعات کی کارکردگی اور وشوسنییتا کو بہتر بنانا چاہتے ہیں، ان کی تعمیر میں استعمال ہونے والے مواد کو سمجھنا بہت ضروری ہے۔ یہ مضمون عام طور پر سخت-فلیکس پی سی بی کی تعمیر میں استعمال ہونے والے مواد پر توجہ مرکوز کرتا ہے، بشمول سخت اور لچکدار تہوں اور چپکنے والے مواد۔ سختی، لچک، گرمی کی مزاحمت اور لاگت جیسے عوامل پر غور کرکے، الیکٹرانکس مینوفیکچررز اپنی مخصوص درخواست کی ضروریات کی بنیاد پر صحیح مواد کا انتخاب کرسکتے ہیں۔ چاہے یہ سخت تہوں کے لیے FR4 ہو، لچکدار تہوں کے لیے پولیمائیڈ، یا بانڈنگ کے لیے epoxy، ہر مواد آج کی الیکٹرانکس صنعت میں rigid-flex PCBs کی پائیداری اور فعالیت کو یقینی بنانے میں ایک اہم کردار ادا کرتا ہے۔
پوسٹ ٹائم: ستمبر 16-2023
پیچھے
