1.ما هو طلاء PCB الكهربائي؟
يشير مصطلح الطلاء الكهربائي للوحات الدوائر المطبوعة (PCB) إلى عملية ترسيب طبقة معدنية على سطحها لتحقيق التوصيل الكهربائي، ونقل الإشارة، وتبديد الحرارة، ووظائف أخرى. يعاني الطلاء الكهربائي التقليدي للتيار المستمر من مشاكل مثل ضعف تجانس الطلاء، ونقص عمق الطلاء، وتأثيرات الحواف، مما يُصعّب تلبية متطلبات تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة المتقدمة، مثل لوحات التوصيل عالية الكثافة (HDI) والدوائر المطبوعة المرنة (FPC). تُحوّل مصادر الطاقة عالية التردد طاقة التيار المتردد الرئيسية إلى تيار متردد عالي التردد، والذي يُقوّم ويُرشّح بعد ذلك لإنتاج تيار مستمر أو نبضي مستقر. يمكن أن تصل ترددات تشغيلها إلى عشرات أو حتى مئات الكيلوهرتز، متجاوزةً بذلك بكثير تردد الطاقة (50/60 هرتز) لمصادر الطاقة التقليدية للتيار المستمر. تُضفي هذه الخاصية عالية التردد مزايا عديدة على الطلاء الكهربائي للوحات الدوائر المطبوعة.
2. مزايا استخدام مصادر الطاقة عالية التردد في طلاء لوحات الدوائر المطبوعة بالكهرباء
تحسين تجانس الطلاء: يُسبب "التأثير السطحي" للتيارات عالية التردد تركيز التيار على سطح الموصل، مما يُحسّن تجانس الطلاء بشكل فعال ويُقلل من آثار الحواف. يُعد هذا مفيدًا بشكل خاص لطلاء الهياكل المعقدة مثل الخطوط الدقيقة والثقوب الدقيقة.
قدرة طلاء عميقة محسنة: يمكن للتيارات عالية التردد اختراق جدران الثقوب بشكل أفضل، مما يزيد من سمك وتوحيد الطلاء داخل الثقوب، مما يلبي متطلبات الطلاء للفتحات ذات نسبة العرض إلى الارتفاع العالية.
كفاءة الطلاء الكهربائي المتزايدة: تعمل خصائص الاستجابة السريعة لإمدادات الطاقة ذات التردد العالي على تمكين التحكم في التيار بشكل أكثر دقة، مما يقلل من وقت الطلاء ويزيد من كفاءة الإنتاج.
استهلاك منخفض للطاقة: تتميز مصادر الطاقة ذات التبديل عالي التردد بكفاءة تحويل عالية واستهلاك منخفض للطاقة، مما يتماشى مع اتجاه التصنيع الأخضر.
إمكانية الطلاء النبضي: تُخرج مصادر الطاقة عالية التردد تيارًا نبضيًا بسهولة، مما يُتيح الطلاء الكهربائي النبضي. يُحسّن الطلاء النبضي جودة الطلاء، ويزيد كثافته، ويُقلل من مساميته، ويُقلل من استخدام المواد المضافة.
3. أمثلة على تطبيقات مصدر الطاقة عالي التردد في طلاء لوحات الدوائر المطبوعة بالكهرباء
أ. طلاء النحاس: يُستخدم طلاء النحاس الكهربائي في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) لتشكيل الطبقة الموصلة للدائرة. توفر مقومات التبديل عالية التردد كثافة تيار دقيقة، مما يضمن ترسيبًا موحدًا لطبقة النحاس، ويحسّن جودة وأداء الطبقة المطلية.
ب. معالجة السطح: تتطلب معالجات أسطح لوحات الدوائر المطبوعة، مثل طلاء الذهب أو الفضة، تيارًا مستمرًا مستقرًا. توفر مقومات التبديل عالية التردد التيار والجهد المناسبين لمختلف معادن الطلاء، مما يضمن نعومة الطلاء ومقاومته للتآكل.
ج. الطلاء الكيميائي: يُجرى الطلاء الكيميائي بدون تيار كهربائي، ولكن العملية تتطلب متطلبات صارمة فيما يتعلق بدرجة الحرارة وكثافة التيار. يمكن لمقومات التبديل عالية التردد توفير طاقة إضافية لهذه العملية، مما يساعد على التحكم في معدلات الطلاء.
4. كيفية تحديد مواصفات مصدر الطاقة لطلاء لوحة الدوائر المطبوعة بالكهرباء
تعتمد مواصفات مصدر الطاقة المستمر اللازم لطلاء لوحة الدوائر المطبوعة بالكهرباء على عدة عوامل، منها نوع عملية الطلاء الكهربائي، وحجم لوحة الدوائر المطبوعة، ومساحة الطلاء، ومتطلبات كثافة التيار، وكفاءة الإنتاج. فيما يلي بعض المعايير الرئيسية ومواصفات مصدر الطاقة الشائعة:
أ. المواصفات الحالية
●كثافة التيار: تتراوح كثافة التيار لطلاء ثنائي الفينيل متعدد الكلور عادةً من 1 إلى 10 أمبير/ديسيمتر مربع (أمبير لكل ديسيمتر مربع)، اعتمادًا على عملية الطلاء الكهربائي (على سبيل المثال، طلاء النحاس، طلاء الذهب، طلاء النيكل) ومتطلبات الطلاء.
● إجمالي متطلبات التيار: يُحسب إجمالي متطلبات التيار بناءً على مساحة لوحة الدوائر المطبوعة وكثافة التيار. على سبيل المثال:
⬛إذا كانت مساحة طلاء PCB هي 10 ديسيمتر مربع وكانت كثافة التيار 2 أمبير/ديسيمتر مربع، فإن متطلبات التيار الإجمالية ستكون 20 أمبير.
⬛بالنسبة للوحات الدوائر المطبوعة الكبيرة أو الإنتاج الضخم، قد تكون هناك حاجة إلى عدة مئات من الأمبيرات أو حتى مخرجات تيار أعلى.
نطاقات التيار الشائعة:
●PCBs الصغيرة أو الاستخدام المختبري: 10-50 أمبير
●إنتاج لوحات الدوائر المطبوعة متوسطة الحجم: 50-200 أمبير
●لوحات الدوائر المطبوعة الكبيرة أو الإنتاج الضخم: 200-1000 أمبير أو أعلى
ب. مواصفات الجهد
⬛تتطلب عملية طلاء PCB بالكهرباء عمومًا جهدًا أقل، عادةً في نطاق 5-24 فولت.
⬛تعتمد متطلبات الجهد على عوامل مثل مقاومة حمام الطلاء، والمسافة بين الأقطاب الكهربائية، وتوصيل الإلكتروليت.
⬛بالنسبة للعمليات المتخصصة (على سبيل المثال، الطلاء النبضي)، قد تكون هناك حاجة إلى نطاقات جهد أعلى (مثل 30-50 فولت).
نطاقات الجهد الشائعة:
●الطلاء الكهربائي القياسي للتيار المستمر: 6-12 فولت
●الطلاء النبضي أو العمليات المتخصصة: 12-24 فولت أو أعلى
أنواع مصادر الطاقة
●مصدر طاقة التيار المستمر: يستخدم في الطلاء الكهربائي التقليدي بالتيار المستمر، مما يوفر تيارًا وجهدًا ثابتين.
●مصدر الطاقة النبضي: يستخدم في الطلاء الكهربائي النبضي، وهو قادر على إخراج تيارات نبضية عالية التردد لتحسين جودة الطلاء.
● مصدر طاقة التبديل عالي التردد: كفاءة عالية واستجابة سريعة، مناسب لمتطلبات الطلاء الكهربائي عالي الدقة.
ج. مصدر الطاقة
يتم تحديد قدرة مصدر الطاقة (P) من خلال التيار (I) والجهد (V)، بالصيغة: P = I × V.
على سبيل المثال، مصدر الطاقة الذي يخرج 100 أمبير عند 12 فولت سيكون لديه قوة 1200 وات (1.2 كيلو وات).
نطاق الطاقة المشترك:
●المعدات الصغيرة: 500 واط - 2 كيلو واط
●المعدات متوسطة الحجم: 2 كيلو وات - 10 كيلو وات
●المعدات الكبيرة: 10 كيلو وات - 50 كيلو وات أو أعلى
وقت النشر: ١٣ فبراير ٢٠٢٥
