كل شيء عن لوحات الدوائر الورقية | جيه PCBA

بحث متقدم عن مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الورقية

أجرى الباحثون أبحاثًا متقدمة على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الورقية على مدار السنوات العديدة الماضية. وقد توجت جهودهم بإنتاج ورق نانو السليلوز الشفاف الذي يمكن أن يعمل بشكل مناسب كركيزة مرنة لثنائي الفينيل متعدد الكلور. ومن خلال عملية تعدين البلازما، تمكنوا من تحويل الورق إلى ألواح قابلة للحام. استخدم الباحثون التقنيات الورقية بشكل مناسب لطباعة أجهزة الذاكرة على ركيزة من ورق التغليف، مما يسمح بطباعة المكونات الإلكترونية على مركبات مصنوعة من السليلوز.

مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصديقة للبيئة

كل ما سبق يقدم لمحة عن التصميم المستقبلي للوحات الدوائر المطبوعة للمعدات الإلكترونية. نظرًا لكونها مرنة وخفيفة الوزن، فإن لوحات الدوائر الورقية قادرة على طباعة الذكاء. علاوة على ذلك، مع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الورقية، يمكن لفرق التصميم الآن ضمان استخدام مبادئ DfE أو التصميم من أجل البيئة للمعدات الإلكترونية ذات الاستخدام الواحد.

عند تصميم المعدات الإلكترونية ذات الاستخدام الواحد، يجب على المصممين أن يأخذوا في الاعتبار تأثيرها على البيئة وعلى صحة الإنسان، كما هو محدد في مبادئ DfE. يتطلب تحويل المبادئ من المفهوم إلى الواقع إجراء تقييم شامل للمواد الكيميائية التي يستخدمها المنتج وتأثيرها على البيئة عندما يصل المنتج إلى نهاية عمره. يسمح استخدام مبادئ DfE للشركات باتباع التقنيات والممارسات التي تضر بالبيئة إلى الحد الأدنى. وفقًا للأبحاث، فإن تصنيع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعددة الطبقات المستندة إلى الورق يؤثر على البيئة بدرجة كبيرة بدرجة أقل بكثير مما يحدث عند تصنيع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور التقليدية. إن تقييم دورة حياة مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الورقية يثبت حقيقة أن استخدامها يؤدي إلى تحسينات كبيرة في تقليل أو القضاء على إطلاق المواد الكيميائية السامة التي تزيد من ظاهرة الاحتباس الحراري، وتستنفد طبقة الأوزون، وتضر بالحياة بشكل عام.

مكافحة النفايات الإلكترونية

عادة، تواجه صناعة الإلكترونيات مشكلة نفايات كبيرة، غالبًا ما تتعلق بالنفايات الإلكترونية. ومع ذلك، وكما اقترحت دراسة حديثة، فإن لوحات الدوائر المطبوعة المصنوعة من الورق قد تكون وسيلة لمكافحة ديستوبيا النفايات الإلكترونية السامة. تُظهر إمكانات المنتجات الإلكترونية التي تستخدم لمرة واحدة والتي تستخدم الورق، كما هو الحال في لوحات الدوائر المطبوعة بالورق، أن مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الورقية ذات الاستخدام الواحد هي مستقبل الصناعة الإلكترونية.

فبدلاً من تصنيع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور من مزيج غير صديق للبيئة من الراتنجات والألياف الزجاجية والأسلاك المعدنية، يقوم المصنعون بتصنيعها من ركائز ورقية قابلة للتحلل الحيوي وحبر موصل.

عملية إنشاء مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الورقية بسيطة نسبيًا. تستفيد الخطوات من طباعة ورق الشمع، وحقن الحبر المعدني، وطباعة الشاشة للعناصر الوظيفية، والحفر بالليزر للثقوب والمنافذ، وإضافة آثار موصلة. يستخدم الحبر المعدني عادةً مزيجًا من الصيغ شبه الموصلة والموصلة وهو قادر على تشكيل الترانزستورات والمكثفات والمقاومات. تتمتع جميع المكونات والأسلاك المطبوعة على ورق ثنائي الفينيل متعدد الكلور بالمرونة نفسها التي تتمتع بها اللوحة نفسها.

خصائص لوحات الدوائر الورقية

في الأيام الأولى، واجهت مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الورقية العديد من المشاكل. أدت خصائص الورق المستخدم في صناعة الألواح إلى وجود أحبار موصلة تخترق مسام الركيزة وتحولها إلى أجزاء. تتداخل تقنيات التصنيع مثل التلبيد مع استقرار الركيزة.

ومع ذلك، فقد غيرت الأبحاث الأخيرة خصائص الورق بشكل كافٍ لجعله مناسبًا للاستخدام كركيزة لثنائي الفينيل متعدد الكلور. قام الباحثون بتغيير الخصائص من خلال تطبيق تقنية ترسيب البخار الفيزيائي أثناء التصنيع أثناء تكديس الهياكل الموصلة كهربائيًا داخل الورقة دون التسبب في تلف الركيزة.

ترسيب البخار المادي

باستخدام PVD أو ترسيب البخار الفيزيائي، تمكن الباحثون من تحويل المواد في مرحلة مكثفة إلى مرحلة بخار وبعد ذلك إلى مرحلة مكثفة من غشاء رقيق عند مستواها الذري. عادةً، تقوم العملية بتغيير المادة إلى بخار باستخدام بلازما غازية أو فراغ عالي الحرارة. تؤدي عملية PVD بعد ذلك إلى إحداث فرق في الضغط للسماح بنقل البخار منخفض الضغط إلى الركيزة. وأخيرًا، يتكثف البخار على الركيزة ليشكل طبقة رقيقة من الطلاء.

استخدم الباحثون عملية PVD المذكورة أعلاه لتغطية سطح الركيزة الورقية بمادة موصلة صلبة. لقد استخدموا أنواعًا عديدة من المواد الموصلة لبناء مجموعة أجهزة الذاكرة. لقد كانوا قادرين على طلاء الركيزة بطبقة موصلة مثل أكسيد الألومنيوم، مما أدى إلى إنتاج أجهزة ذاكرة أظهرت خصائص كهربائية ممتازة، واستقرارًا، وقابلية للتكرار.

إن استخدام الركائز الورقية لا يساعد المصممين على تلبية مبادئ التصميم من أجل البيئة فحسب، بل يوفر أيضًا ركيزة ذات طبيعة مرنة للغاية تتحلل إلى الحد الأدنى.

تعدين البلازما

ويستخدم الباحثون أيضًا عملية أخرى ذات نتائج واعدة. هذه هي عملية تعدين البلازما التي تسمح للورق بالعمل كلوحة دوائر مطبوعة. باستخدام معدنة البلازما، استخدم الباحثون رؤوس رش البلازما لرش مسحوق المعدن الموصل تحت ضغط عالٍ على مادة أساسية مطلية بالفعل بمعجون الفضة. تقوم نفاثات البلازما الساخنة بإذابة المعدن الموصل لتمكينه من الاندماج مع القاعدة الفضية، مما يشكل ركيزة موصلة للغاية.

التجارب الأولية مع تعدين البلازما مسموح بها دوائر مطبوعة مرنة ليتم إنتاجها بكميات محدودة. تكلف الركائز الورقية المطلية بمعدن خفيف الوزن أقل من الركائز المصنوعة من مادة البوليميد القياسية بينما تظهر قدرة تحمل استثنائية وقوة. يتيح استخدام مادة أساسية مرنة مزيدًا من الإبداع للمصممين حيث يعرض هؤلاء الباحثون تقنية تعدين البلازما لإنتاج أدوات مثل الملصقات الإلكترونية والبطاقات البريدية.

التطبيقات المستقبلية

ويواصل الباحثون عملهم على تكنولوجيا ثنائي الفينيل متعدد الكلور الورقية، وخاصة استخدامها في الإنتاج على نطاق واسع. الاحتمالات لا حصر لها، على سبيل المثال، الألواح التي يمكنك طيها بسهولة، أو قصها بالمقص، أو حتى تشكيل هياكل ثلاثية الأبعاد ذات تطبيقات عسكرية و/أو طبية.

يمكن لجميع أنواع الصناعات الاستفادة من لوحات الدوائر المطبوعة خفيفة الوزن والقابلة للتحلل الحيوي. يمكن للمصنعين بسهولة صنع أجهزة كهروميكانيكية صغيرة الحجم، مثل علامات RFID المطبوعة بالحبر النفاث، وأجهزة الاستشعار المطبوعة بأحبار موصلة، وأدلة موجية مطبوعة متكاملة، وغيرها من المكونات الإلكترونية المطبوعة أو المدمجة.

خاتمة

تتوقع JH PCBA أن مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الورقية قد لا تكون مناسبة بعد للوحات الأم للكمبيوتر أو بطاقات الرسوميات. وبدلاً من ذلك، ستكون هذه اللوحات التي تستخدم لمرة واحدة مفيدة لشبكات الاستشعار اللاسلكية وIoDT أو إنترنت الأشياء التي يمكن التخلص منها. في الوقت الحاضر، تستخدم الصناعة مثل هذه الأجهزة لتقييم صحة الإنسان، ومراقبة الظروف البيئية، وتتبع الشحنات في الخدمات اللوجستية، ومراقبة أنظمة الأغذية والبقالة، المراقبة في الجيش، وفي أنظمة التسليم. علاوة على ذلك، نظرًا لأن مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الورقية عرضة للرطوبة، مما يؤثر على استخدامها النشط ومدة صلاحيتها، فإنها ستحتاج إلى رعاية إضافية للتغليف أثناء الشحن. في حين أن المعدات الإلكترونية التقليدية معرضة بالفعل للأضرار الناجمة عن المياه، إلا أنها يمكن أن تكون فوضوية بشكل كارثي بالنسبة لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الورقية.

• سنة التأسيس
  --
• نوع العمل
  --
• البلد / المنطقة
  --
• الصناعة الرئيسية
  --
• المنتجات الرئيسية
  --
• الشخص الاعتباري
  --
• عدد الموظفي
  --
• قيمة الإخراج السنوي
  --
• سوق التصدير
  --
• تعاون العملاء
  --