PCB هو اختصار لـ Printed Circuit Board (لوحة الدوائر المطبوعة). ولأنها تُصنع بتقنية الطباعة الإلكترونية، تُسمى لوحة دوائر مطبوعة. يمكن أن تكون بأي شكل أو حجم، حسب استخدام الجهاز الإلكتروني. تُعد لوحة الدوائر المطبوعة المعقدة ركيزة لتجميع الأجزاء الإلكترونية. وهي لوحة مطبوعة تربط النقاط وتطبع المكونات على مادة أساسية مشتركة وفقًا لتصميم مُحدد مسبقًا. ما هي استخدامات لوحات الدوائر المطبوعة الصغيرة؟ وما هي التطبيقات الرئيسية للوحات الدوائر المطبوعة؟
يُعدّ FR-4 المادة الأساسية الأكثر شيوعًا في صناعة لوحات الدوائر المطبوعة، ويُستخدم عادةً في العديد من الأجهزة الإلكترونية. وهو مصنوع من ألياف زجاجية وراتنج إيبوكسي مُغلّف بطبقة نحاسية. تشمل بعض تطبيقاته الرئيسية بطاقات رسومات الحاسوب، واللوحات الأم، ولوحات المعالجات الدقيقة، ووحدات FPGA، ووحدات CPLD، ومحركات الأقراص الصلبة، ومضخمات الترددات اللاسلكية منخفضة الضوضاء، ومغذيات هوائيات الاتصالات عبر الأقمار الصناعية، ووحدات تزويد الطاقة ذات الوضع التبديل، وهواتف أندرويد، وغيرها. ومع التطور السريع لصناعة لوحات الدوائر المطبوعة، أصبح FR-4 يلعب دورًا هامًا في المعدات الطبية، والمعدات الصناعية، والإضاءة، وصناعات السيارات والفضاء.
1. استخدام لوحات الدوائر المطبوعة في المعدات الطبية
اليوم، يرتبط التقدم السريع في العلوم الطبية ارتباطًا وثيقًا بالتطور السريع لصناعة الإلكترونيات. تعتمد العديد من الأجهزة الميكروبيولوجية وغيرها من الأجهزة على لوحة دوائر مطبوعة واحدة، مثل مقياس الرقم الهيدروجيني، ومستشعر نبضات القلب، وجهاز قياس درجة الحرارة، وجهاز تخطيط كهربية القلب، وجهاز تخطيط كهربية الدماغ، وجهاز التصوير بالرنين المغناطيسي، وجهاز الأشعة السينية، وجهاز التصوير المقطعي المحوسب، وجهاز قياس ضغط الدم، وجهاز قياس مستوى السكر في الدم، والحاضنات، وغيرها من المعدات الطبية.
2. استخدام لوحات الدوائر المطبوعة في المعدات الصناعية
تُستخدم لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) على نطاق واسع في الصناعات التحويلية، لا سيما تلك التي تعتمد على الآلات والمعدات عالية الطاقة، والتي تتطلب تشغيلًا عالي القدرة وتيارًا كهربائيًا عاليًا. ولذلك، من الضروري تغليف لوحة الدوائر المطبوعة بطبقة سميكة من النحاس، وهو ما يختلف عن لوحات الدوائر الإلكترونية المعقدة، حيث يصل تيار هذه اللوحات عالية الطاقة إلى 100 أمبير. ويكتسب هذا الأمر أهمية خاصة في لحام القوس الكهربائي، ومحركات المؤازرة الكبيرة، وشواحن بطاريات الرصاص الحمضية، والصناعات العسكرية، وآلات تصنيع الملابس القطنية، وغيرها من التطبيقات.
3. استخدام لوحات الدوائر المطبوعة في الإضاءة
كثيراً ما نرى مصابيح LED ومصابيح LED عالية الكثافة في الشوارع. توفر هذه المصابيح الصغيرة إضاءة ساطعة، وهي مثبتة على لوحات دوائر مطبوعة (PCB) مصنوعة من ركائز ألومنيوم. يتميز الألومنيوم بقدرته على امتصاص الحرارة وتبديدها في الهواء. لذلك، ونظراً لكفاءتها العالية، تُستخدم لوحات الدوائر المصنوعة من الألومنيوم عادةً في دوائر مصابيح LED متوسطة وعالية الطاقة.
4. استخدام لوحات الدوائر المطبوعة في صناعة السيارات والفضاء
تُستخدم لوحات الدوائر المطبوعة المرنة (Flex PCB) في أكثر أنواع الصدى شيوعًا في الطائرات والسيارات، وذلك لمقاومة هذه الاهتزازات القوية وزيادة مرونتها. تتميز هذه اللوحات بخفة وزنها وقدرتها على تحمل الاهتزازات العالية، مما يُسهم في تقليل الوزن الإجمالي للمركبة الفضائية.
حتى في المساحات الضيقة، يمكن تعديل لوحة الدوائر المطبوعة المرنة، ما يمثل ميزة كبيرة لها. تُستخدم هذه اللوحات كموصلات وواجهات، ويمكن تركيبها حتى في الأماكن الضيقة، مثل خلف اللوحة الأمامية، أو أسفل لوحة القيادة، وما إلى ذلك.
