هل لوحة الدوائر قاعدة منخفضة المقاومة ؟ تحليل متعمق

لوحة الدوائر ، المعروف أيضا باسم لوحة الدوائر المطبوعة (PCB), بمثابة الأساس لمعظم الأجهزة الإلكترونية. أنه يوفر الدعم الميكانيكية والكهربائية اتصالات المكونات الإلكترونية. لوحة الدوائر القاعدة ، غالبا ما يشار إليها باعتبارها الركيزة أو مادة عازلة ، هو طبقة عازلة على أي موصل آثار محفورة أو مطبوعة. فهم المقاومة الكهربائية من هذه المواد الأساسية أهمية حاسمة من أجل ضمان حسن سير العمل والموثوقية من الدوائر الإلكترونية. في حين موصلة آثار مصممة على مقاومة منخفضة لتسهيل انتقال إشارة ، المواد الأساسية هي مصممة بدقة عالية المقاومة لمنع غير المرغوب فيها تدفق الحالية بين آثار ومكوناتها ، وتجنب قصيرة الدوائر إشارة التسرب. هذا المقال يتناول العوامل التي تؤثر على مقاومة لوحة الدوائر المواد الأساسية ، يستكشف أنواع مختلفة من ركائز ويناقش آثار مقاومة في تصميم الدوائر ، وخاصة في التطبيقات عالية الأداء. سوف تتجاوز سطحية تفسيرات تقديم عميق ، التحليلية فهم هذا كثيرا ما يغفل جانب من جوانب التصميم الإلكتروني ، رسم رؤى من مواد العلوم و الهندسة الكهربائية.

أنواع لوحة الدوائر المواد الأساسية

عدة مواد تستخدم لوحة الدوائر القواعد ، ولكل منها مجموعة فريدة من الخصائص. اختيار المواد يعتمد على عوامل مثل تردد التشغيل, درجة الحرارة, القوة الميكانيكية المتطلبات والتكلفة. دعونا استكشاف بعض من الأنواع الأكثر شيوعا:

FR-4: في كل مكان القياسية

هذا هو الأكثر استخداما على نطاق واسع ثنائي الفينيل متعدد الكلور المواد الأساسية. إنها المواد المركبة المصنوعة من قماش الألياف الزجاجية منسوجة مشربة مع راتنجات الايبوكسي. إن "FR" لتقف على "لهب" مشيرا إلى قدرته على مقاومة الاحتراق.

تكوين

تكوين FR-4 هو مفتاح خصائصه. المنسوجة من الألياف الزجاجية توفر الميكانيكية قوة واستقرار الأبعاد ، في حين أن الراتنج الإيبوكسي بمثابة الموثق يوفر العزل الكهربائي. نسبة الراتنج إلى الألياف الزجاجية ، نوع معين من الراتنج المستخدمة ، و نسج من الألياف الزجاجية يمكن أن تؤثر بشكل كبير على مجمل المقاومة.

التطبيقات النموذجية

نظرا متوازنة خصائص و الفعالية من حيث التكلفة ، FR-4 يجد الاستخدام واسع النطاق. إنه استخداما في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية وأجهزة الكمبيوتر ومعدات الاتصالات الصناعية الضوابط.

الخصائص الكهربائية

FR-4 عروض جيدة العزل الكهربائي مع ارتفاع نسبي في ثابت العزل الكهربائي (حوالي 4.2-4.8) و معتدلة عازلة الخسارة. لها مقاومة عالية عموما عادة في مجموعة من 10¹² 10¹⁴ Ω·م ، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات للأغراض العامة. ومع ذلك ، فقد القيود في التطبيقات عالية التردد فوق بعض GHz بسبب ارتفاع تبديد العامل ، الأمر الذي يؤدي إلى توهين الإشارة.

CEM-1: بديلا فعالا من حيث التكلفة

CEM-1 يمثل أكثر الخيار الميزانية ودية مقارنة FR-4. هذا هو بديل أقل تكلفة إلى FR-4, غالبا ما تستخدم في جانب واحد ثنائي الفينيل متعدد الكلور. هو مادة مركبة مصنوعة من السليلوز لب الورق مع طبقة واحدة من الزجاج المنسوجة النسيج على كل جانب ، كل مشربة مع راتنجات الايبوكسي.

تكوين

تكوين CEM-1 يختلف عن FR-4 ، مما يؤثر على أدائها. الورقة الأساسية يوفر فعالة من حيث التكلفة القاعدة ، في حين أن الزجاج طبقات النسيج إضافة بعض القوة الميكانيكية. وجود السليلوز يجعلها أكثر عرضة امتصاص الرطوبة التي يمكن أن تؤثر سلبا على الخواص الكهربائية.

التطبيقات النموذجية

نظرا لانخفاض التكلفة ، CEM-1 هو في كثير من الأحيان وجدت في أقل التطبيقات تطلبا. إنه شائع في منخفضة التكلفة الالكترونيات الاستهلاكية مثل إضاءة LED, حاسبات و بسيطة الألعاب الإلكترونية.

الخصائص الكهربائية

CEM-1 أقل من خصائص العزل الكهربائي مقارنة FR-4 ، مع ارتفاع ثابت العزل الكهربائي العالي عازلة الخسارة. المقاومة لا تزال مرتفعة نسبيا ولكن أقل من FR-4 ، إنها أكثر عرضة للتدهور بسبب امتصاص الرطوبة التي يمكن أن تزيد من الحد من المقاومة.

PTFE (تفلون): المتفوقين في التطبيقات عالية التردد

عند أداء عالية التردد هو الهدف الأسمى ، PTFE في كثير من الأحيان يصبح مادة الاختيار. Polytetrafluoroethylene (PTFE), المعروف تفلون ، الاصطناعية فلوروبوليمير المعروفة الكيميائية استثنائية مقاومة منخفضة الاحتكاك ، و ممتازة خصائص العزل الكهربائي.

تكوين

خصائص فريدة من نوعها من PTFE تنبع من التركيب الجزيئي لها. PTFE هو بوليمر يتألف من الكربون و ذرات الفلور ، وتشكيل قوية الكربون والفلور السندات. هذا التركيب الجزيئي النتائج في تركيز منخفض جدا من شركات شحن الجوال, المساهمة في ارتفاع المقاومة.

التطبيقات النموذجية

بسبب متفوقة خصائص عالية التردد, PTFE هو المادة المفضلة في التطبيقات تطلبا. انها تستخدم في الترددات العالية و ميكروويف التطبيقات ، مثل RF الدوائر, هوائيات, والفضاء الإلكترونيات ، حيث انخفاض عازلة الخسارة أمر بالغ الأهمية للحد من تدهور إشارة.

الخصائص الكهربائية

وقد PTFE منخفضة جدا ثابت العزل الكهربائي (2.1) و منخفضة للغاية عازلة الخسارة ، مما يجعلها مثالية للاستخدام في التطبيقات عالية التردد. فإنه يسلك مقاومة عالية جدا ، وغالبا ما تتجاوز 10¹⁶ Ω·م ، وذلك بسبب قوة ج-و السندات و غياب القطبية الجماعات ، مما يقلل بينية الاستقطاب الإلكترون التنقل.

بوليميد: تحمل درجات الحرارة القصوى

للتطبيقات التي تتطلب الاستقرار الحراري استثنائية, بوليميد وغالبا ما يكون الجواب. هذا هو بوليمر عالية الأداء المعروف عن استقرار حراري ممتاز ، والقوة الميكانيكية والمقاومة الكيميائية.

تكوين

متانة بوليميد يأتي من تركيبة فريدة من نوعها. بوليميد يتكون من البلمرة من imide مونومرات ، مما أدى إلى صلب وثابت الجزيئي. هذا الهيكل يساهم في مقاومة درجة الحرارة العالية و الخصائص الكهربائية مستقرة ، حتى في ظل الظروف القاسية.

التطبيقات النموذجية

وارتفاع درجة الحرارة التسامح يجعل بوليميد مناسبة لبيئات قاسية. انها تستخدم في التطبيقات التي تتطلب مقاومة درجة الحرارة العالية ، مثل مرنة الدوائر, والفضاء الإلكترونيات و الأجهزة الطبية.

الخصائص الكهربائية

بوليميد عروض جيدة العزل الكهربائي مع ارتفاع نسبي في ثابت العزل الكهربائي (حوالي 3.5) وانخفاض عازلة الخسارة. فإنه يحافظ على مقاومة عالية ، عادة فوق 10¹⁶ Ω·م ، حتى في درجات حرارة مرتفعة ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات حيث الاستقرار الحراري أمر بالغ الأهمية.

الناشئة المواد: دفع حدود

ما وراء إنشاء مواد الخيارات الجديدة الناشئة باستمرار ، مما دفع حدود الدائرة أداء المجلس. وإليك بعض الأمثلة البارزة:

الكريستال السائل البوليمرات (LCPs)

هذه توفر الاستقرار الأبعاد استثنائية, انخفاض امتصاص الرطوبة و ممتازة أداء عالية التردد بسبب للغاية أمرت الجزيئي. هذا الهيكل يقلل عازلة فقدان توفر الخصائص الكهربائية مستقرة عبر مجموعة واسعة من الترددات.

لدن بالحرارة المواد المركبة

مواد مثل polyetheretherketone (خاطفة) و polyphenylene كبريتيد (PPS) توفير مزيج فريد من القوة الميكانيكية والكيميائية المقاومة ، ومصممة الخصائص الكهربائية ، بما في ذلك عالية المقاومة. المقاومة يمكن أن يكون على ما يرام ضبطها من خلال اختيار المواد بعناية وتجهيزها.

هذه الناشئة المواد توسيع إمكانيات تصميم الدوائر المجلس ، وتقدم تحسين الأداء الوظيفي. وهي تمثل الابتكار المستمر في مواد العلوم القيادة التطورات في الأجهزة الإلكترونية ، لا سيما في مجالات مثل الحوسبة عالية السرعة المتقدمة وأجهزة الاستشعار.

العوامل التي تؤثر على مقاومة دارة لوح قاعدة المواد

المقاومة الكهربائية من لوحة الدوائر المواد الأساسية ليست قيمة ثابتة بل يتأثر بعوامل عدة في كل العيانية والمجهرية المستويات. دعونا الخوض في العوامل الرئيسية التي يمكن أن تغير المقاومة:

مادة التركيب: أساس المقاومة

لبنات بناء القاعدة المادية تلعب دورا حاسما في مقاومته.

التركيب الجزيئي

التركيب الجزيئي للمواد الأساسية يلعب دورا هاما في المقاومة. مواد قوية مع الرابطة التساهمية محدودة الإلكترونات الحرة ، مثل PTFE, تميل إلى أن تكون أعلى المقاومة. القوي C-F السندات في PTFE, على سبيل المثال, تقييد التنقل الإلكترون. في المقابل, المواد مع أضعف السندات أو أكثر من شركات شحن الجوال سوف تظهر مقاومة أقل.

نقاء

حتى اختلافات طفيفة في المواد نقاء يمكن أن يكون لها تأثير. نقاء المواد أيضا المسائل. الشوائب يمكن أن يعرض حاملات الشحنة ، والحد من المقاومة الشاملة. عالية النقاء المواد عموما يحمل المقاومة أعلى.

الطبيعة المركبة

مركب من مواد محددة في وضع حرج. في المواد المركبة مثل FR-4, نسبة الراتنج إلى الألياف الزجاجية ، نوع من الراتنج المستخدمة ، وجود أي إضافات يمكن أن تؤثر تأثيرا كبيرا على المقاومة. ربط موصل الحشو داخل العازلة الراتنج مصفوفة ، كما وصفها الترشيح النظرية ، كما يمكن أن يغير بشكل كبير المقاومة. حتى نمط نسج الألياف الزجاجية يمكن أن تؤثر على المواد الخصائص الكهربائية.

درجة الحرارة: ديناميكية التأثير

الاختلافات في درجة الحرارة يمكن أن تؤثر بشكل كبير على مقاومة المواد الأساسية.

الطاقة الحرارية و التنقل الإلكترون

في معظم المواد العازلة والمقاومة يتناقص مع زيادة درجة الحرارة. ارتفاع درجات الحرارة توفير المزيد من الطاقة الحرارية إلى الإلكترونات ، مما يسمح لهم للتغلب على الطاقة الحواجز والمساهمة في التوصيل ، وزيادة قدرتها على الحركة. هذا زيادة التنقل يؤدي إلى انخفاض في المقاومة.

معامل درجة الحرارة المقاومة (TCR)

الطريق مواد مقاومة التغيرات في درجة الحرارة هو كميا قبل TCR. TCR تقيس هذه العلاقة, مشيرا إلى مدى مقاومة التغيرات في درجة مئوية. مواد مثل بوليميد يحمل أكثر استقرارا المقاومة على أوسع نطاق درجة حرارة بالمقارنة مع مواد مثل جيم-1, مما يجعلها مناسبة تطبيقات درجات الحرارة العالية.

امتصاص الرطوبة: العدو من العزل

وجود الرطوبة يمكن أن تتحلل بشكل ملحوظ خصائص العزل من المواد الأساسية.

قطبية الماء

العديد من لوحة الدوائر المواد الأساسية وخاصة تلك التي تحتوي على السليلوز أو بعض أنواع الراتنجات يمكن أن تمتص الرطوبة من البيئة. جزيئات الماء يجري القطبية ، يمكن إدخال أيونات زيادة التوصيل من المواد ، مما يقلل من مقاومته. هذا التأثير بوجه خاص في المواد مع رطوبة أعلى معدلات الاستيعاب.

المواد قابلية

مواد مختلفة وبدرجات متفاوتة من التعرض للرطوبة. الرطوبة معدل امتصاص يختلف اعتمادا على المواد تكوين والظروف البيئية (الحرارة والرطوبة). مواد مثل PTFE و LCPs منخفضة جدا امتصاص الرطوبة أسعار الفائدة ، مما يجعلها أكثر مقاومة الآثار السلبية الرطوبة على الخصائص الكهربائية.

التردد: ارتفاع وتيرة التحدي

تردد الإشارات الكهربائية التي تمر عبر الدوائر يمكن أن تؤثر أيضا على مقاومة فعالة.

عازل الخسارة

في الترددات العالية ، مقاومة فعالة من مواد عازلة يمكن أن يتأثر عازلة الخسارة.

تبديد الطاقة

عازل الخسارة هو قياس مقدار الطاقة تبدد الحرارة عندما بالتناوب المجال الكهربي على المواد. هذا فقدان الطاقة يمكن أن تظهر انخفاضا في مقاومة فعالة و يمكن أن يؤدي إلى توهين الإشارة. فقدان الظل (أو تبديد عامل) يقيس هذا فقدان الطاقة.

أداء عالية التردد

المواد مع انخفاض عازلة خسارة حاسمة التطبيقات عالية التردد. مواد مثل PTFE ويفضل التطبيقات عالية التردد بسبب انخفاض عازلة الخسارة ، والتقليل من تدهور إشارة والحفاظ على سلامة إشارة.

عملية التصنيع: اختلافات دقيقة

طريقة لوحة الدوائر يتم تصنيعها من أعرض عن الاختلافات الدقيقة في المقاومة.

علاج التصفيح

الاختلافات في عملية التصنيع ، مثل علاج درجة الحرارة والضغط خلال التصفيح ، يمكن أن تؤثر على كثافة تجانس المواد الأساسية ، مما يؤدي إلى اختلافات في المقاومة. على سبيل المثال ، عدم كفاية علاج يمكن أن يؤدي إلى أقل البوليمر عبر ربط الشبكة ، يمكن أن يخفض المقاومة.

مراقبة الجودة

الجودة أمر بالغ الأهمية في التصنيع. نوعية المواد الخام المستخدمة و اتساق عملية التصنيع ضرورية من أجل ضمان ثابت الخصائص الكهربائية. اختلافات في جودة المواد الخام أو التصنيع المعلمات يمكن أن يؤدي إلى دفعة إلى دفعة الاختلافات في المقاومة.

هذه العوامل مجتمعة تحديد مقاومة لوحة الدوائر المواد الأساسية ، وفهم تأثيرها الحاسم في اختيار المواد المناسبة لتطبيق معين. كل عامل يلعب دورا في الأداء العام من لوحة الدائرة الكهربية و تفاعلها يمكن أن تكون معقدة.

قياس المقاومة من لوحة الدوائر المواد الأساسية

مقاومة دارة لوح قاعدة المواد التي تتميز عادة المعلمتين: حجم المقاومة و المقاومة السطحية. دقة القياس من هذه المقاومة يتطلب المتخصصة في تقنيات مراقبة دقيقة من العوامل البيئية. دعونا النظر في كيفية كل من هذه المعلمات قياس:

حجم المقاومة: قياس المقاومة من خلال الأكبر

هذه التدابير المواد مقاومة تدفق التيار من خلال الأكبر. إنه تعريف المقاومة الكهربائية بين المعاكس وجوه وحدة مكعب من المواد وأعرب في أوم متر (Ω·م).

طريقة الاختبار

أساليب موحدة تضمن متسقة وموثوق بها القياسات. ASTM D257 هو يستخدم على نطاق واسع لقياس حجم المقاومة. فإنه ينطوي على تطبيق معروفة الجهد عبر عينة من المواد قياس الناتج الحالي. حجم المقاومة ثم يتم حسابها باستخدام نموذج أبعاد و قياس التيار و الجهد. حراسة أقطاب وغالبا ما تستخدم للحد من تأثير سطح تسرب التيارات التي يمكن أن يخفض بشكل مصطنع قياس المقاومة.

أهمية

حجم المقاومة يوفر قدرا من المواد الكامنة في القدرة العازلة. حجم المقاومة المهم تقييم شامل العزل نوعية المواد الأساسية و قدرتها على منع تسرب التيارات بين موصل الطبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات. ارتفاع حجم المقاومة ضروري لمنع دوائر قصيرة وضمان السليم الدائرة العملية.

المقاومة السطحية: قياس المقاومة على طول السطح

هذه التدابير المواد مقاومة تدفق التيار على طول سطحه. إنه تعريف المقاومة الكهربائية بين قطبين على نفس السطح من المواد تشكيل جانبي مربع. يتم التعبير عن ذلك في أوم لكل متر مربع (Ω/متر مربع).

طريقة الاختبار

على غرار حجم المقاومة, المقاومة السطحية يتم قياسها باستخدام إجراءات موحدة. ASTM D257 يشمل أيضا قياس المقاومة السطحية. فإنه عادة ما ينطوي على استخدام حراسة خاتم قطب التكوين إلى تقليل تأثير حجم التوصيل. الحرص على إعداد العينات واستخدام موصل المعاجين قد يكون من الضروري تقليل الاتصال المقاومة ، والتي يمكن إدخال أخطاء في القياس.

أهمية

المقاومة السطحية حاسمة في التطبيقات حيث ظروف السطح يمكن أن تؤثر على الأداء. المقاومة السطحية أهمية خاصة في التطبيقات حيث تلوث السطح أو امتصاص الرطوبة يمكن أن تؤثر بشكل كبير على الدائرة الأداء. إنها أيضا ذات الصلة لتقييم المخاطر من الاستاتيكية (ESD) الضرر عالية المقاومة السطحية يمكن أن يؤدي إلى التهمة ثابتة تراكم.

القياس الصحيح تقنيات أساسية بدقة تميز المقاومة من لوحة الدوائر المواد الأساسية وضمان ملاءمة لتطبيقات محددة. هذه القياسات توفر البيانات الهامة عن الدائرة المصممين ، مما يسمح لهم باختيار المواد المناسبة الخصائص الكهربائية لاحتياجاتهم المحددة.

مقاومة عالية ضد مقاومة منخفضة في حلبة المجلس قواعد

لماذا مقاومة عالية عموما المطلوب

العزل

الوظيفة الأساسية من لوحة الدوائر قاعدة لتوفير العزل الكهربائي بين موصل آثار ومكوناتها. مقاومة عالية تضمن التدفقات الحالية فقط على طول المقصود مسارات منع دوائر قصيرة و تدخل إشارة. مقاومة منخفضة من شأنه أن يؤدي إلى تسرب الحالي بين آثار ، مما تسبب في إشارة التشويه المتبادل ، ويحتمل أن فشل الجهاز.

إشارة سلامة

الحفاظ على سلامة إشارة حاسمة ، وخاصة في سرعة عالية الدوائر. في سرعة عالية الدوائر الرقمية, مقاومة منخفضة في المواد الأساسية يمكن أن يؤدي إلى مقاومة التطابق إشارة انعكاسات الحديث المتبادل ، توهين أو مهينة جودة الإشارة. مقاومة عالية يساعد في الحفاظ على خاصية مقاومة من خطوط النقل و يقلل إشارة التشويه.

الكفاءة في استهلاك الطاقة

مقاومة عالية تساهم في كفاءة الطاقة. تسرب التيارات بسبب انخفاض المقاومة يمكن أن يؤدي إلى فقدان الطاقة و زيادة توليد الحرارة ، والحد من كفاءة الدائرة. عالية المقاومة يقلل عازلة خسائر ويحسن كفاءة الطاقة ، وخاصة في التطبيقات عالية التردد.

سيناريوهات حيث مقاومة أقل قد يكون مقبولا أو المفضل

في حين أن مقاومة عالية عموما المطلوب, هناك حالات محددة حيث انخفاض طفيف المقاومة قد تكون مقبولة أو حتى يفضل.

الطائرات

في بعض الحالات أقل قليلا المقاومة في المواد الأساسية قد تكون مقبولة الطائرات ، طالما أنه لا يضر العزل عموما من المجلس. ومع ذلك, هذا هو تدار بعناية و ليس السمة العامة من المواد الأساسية. طائرة الأرض وظيفتها الأساسية هي توفير منخفضة مقاومة عودة مسار الإشارات و أقل قليلا المقاومة في بعض الأحيان يمكن أن تكون مفيدة في هذا الصدد.

التطبيقات المتخصصة

بعض التطبيقات المتخصصة قد تتطلب التحكم في مستوى الموصلية. قد يكون هناك تطبيقات متخصصة حيث التحكم في مستوى التوصيل في المواد الأساسية هو المطلوب ، مثل أنواع معينة من أجهزة الاستشعار أو عالية الجهد الدوائر. ومع ذلك ، هذه هي الاستثناء وليس القاعدة تتطلب المتخصصة المواد والتصاميم.

التطبيقات حيث المقاومة الحرجة

بعض التطبيقات مكان مطالب صارمة على مقاومة المواد الأساسية.

عالية التردد الدوائر

في الترددات اللاسلكية والموجات الدقيقة الدوائر, عازل فقدان المواد الأساسية التي هي ذات الصلة إلى المقاومة ، يصبح عاملا حاسما. منخفضة فقدان المواد مثل PTFE ضرورية للتقليل إشارة توهين والحفاظ على سلامة إشارة في الترددات العالية.

عالية الجهد الدوائر

في دوائر التشغيل في الفولتية العالية ، مقاومة المواد الأساسية يجب أن تكون عالية بما فيه الكفاية لمنع انهيار العزل الكهربائي وضمان التشغيل الآمن. انهيار العزل الكهربائي يمكن أن يؤدي إلى فشل ذريع من لوحات الدوائر الالكترونية.

الدوائر التناظرية الحساسة

في الدقة الدوائر التناظرية ، حتى الصغيرة تسرب التيارات بسبب انخفاض المقاومة قاعدة أعرض عن الضوضاء و تعويض الأخطاء التي تؤثر على دقة القياسات. مقاومة عالية أمر بالغ الأهمية للحفاظ على دقة واستقرار هذه الدوائر.

المطلوب المقاومة من لوحة الدوائر قاعدة يعتمد على متطلبات التطبيق محددة ، مع مقاومة عالية عموما المفضل لمعظم التطبيقات لضمان العزل السليم وسلامة إشارة. اختيار المواد يتوقف على هذه المتطلبات ، يجب النظر بعناية إلى المفاضلة بين خصائص المواد المختلفة.

عواقب غير مناسب المقاومة

المشاكل الناجمة عن مقاومة منخفضة جدا

إشارة تسرب

الحالية يمكن أن تسرب بين المتاخمة آثار أو بين طبقات مختلفة في ثنائي الفينيل متعدد الكلور متعدد الطبقات, مما يؤدي إلى إشارة تشويه عطل. هذا التسرب يمكن أن تتلف البيانات وتسبب الدائرة تعمل بشكل غير صحيح.

الحديث المتبادل

إشارات من أثر يمكن أن الزوجين في المجاورة آثار ، مما تسبب في التشويش والضوضاء ، وخاصة مشكلة في سرعة عالية الدوائر. الحديث المتبادل يمكن أن يؤدي إلى أخطاء البيانات انخفاض إشارة النزاهة.

فقدان الطاقة

تسرب التيارات يمكن أن تتبدد قوة الحرارة ، مما يقلل من كفاءة الدائرة و يحتمل أن تسبب الحرارية القضايا ، في تطبيقات الطاقة. هذا يمكن أن يؤدي إلى سابق لأوانه فشل مكون و تقليل موثوقية النظام.

دوائر قصيرة

في الحالات الشديدة جدا مقاومة منخفضة يمكن أن يؤدي إلى دوائر قصيرة بين آثار أو مكونات ، مما تسبب في فشل ذريع من الجهاز. دوائر قصيرة يمكن أن يؤدي إلى الإفراط في تدفق التيار ، أو يحتمل أن تكون ضارة مكونات وتقديم لوحة الدوائر غير صالحة للاستعمال.

المشاكل الناجمة عن مقاومة عالية جدا

في حين أن أقل شيوعا ، بشكل مفرط مقاومة عالية يمكن أيضا أن يكون مشكلة في بعض الحالات.

ثابت تراكم

عالية جدا-مقاومة المواد الثابتة رسوم يمكن أن تتراكم على السطح ، مما قد يؤدي إلى الاستاتيكية (ESD) تلف المكونات الحساسة. ESD الأحداث يمكن أن يسبب فورية أو الكامنة تلف المكونات الإلكترونية.

صعوبات في التأريض

للغاية مقاومة عالية قد تجعل من الصعب إنشاء اتصال الأرضية المناسبة في بعض الدوائر ، مما قد يؤدي إلى مشاكل مع التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) وسلامة إشارة.

اختيار المناسب مقاومة دارة لوح قاعدة حاسمة لتجنب هذه المشاكل وضمان حسن سير العمل في الأجهزة الإلكترونية. عواقب غير مناسب المقاومة يمكن أن تتراوح من بسيطة إلى تدهور الأداء لاستكمال فشل الجهاز. الحرص على اختيار المواد وتصميم أساسية من أجل تخفيف هذه المخاطر.

الختام

المقاومة الكهربائية من لوحة الدوائر المواد الأساسية الحرجة المعلمة أن يؤثر كثيرا على الأداء والموثوقية من الدوائر الإلكترونية. انخفاض مقاومة لا يتجزأ الخاصية من لوحة الدوائر القواعد ، بل صممت عمدا للحصول على مقاومة عالية لضمان العزل ومنع غير المرغوب فيها تدفق التيار. أفضل قيمة المقاومة يعتمد على متطلبات التطبيق محددة ، خاصة في عالية التردد, عالية الجهد, و الحساسة الدوائر التناظرية. عوامل مثل تركيب المواد (بما في ذلك التركيب الجزيئي و نقاء), درجة حرارة, رطوبة امتصاص وتكرار عملية التصنيع كل تأثير مقاومة المواد الأساسية.

المواد المستخدمة عادة مثل FR-4, CEM-1, PTFE ، بوليميد نقدم مجموعة من الخصائص الكهربائية ، التي تلبي احتياجات مختلفة. الناشئة مواد مثل الأحماض الحرارية المركبة هي توسيع إمكانيات تصميم الدوائر المجلس ، وتقدم تحسين الأداء الوظيفي. فهم هذه الخصائص واختيار المناسب من المواد الأساسية هو أمر أساسي لنجاح تصميم الدوائر ، خصوصا أن الطلب على الأنظمة الإلكترونية تستمر في الزيادة. البحوث الجارية في المواد النانوية ، مثل أنابيب الكربون النانوية والجرافين ، تقنيات التصنيع المتقدمة ، مثل الطباعة 3D ، وعود لتعزيز قدرتنا على تصميم الدوائر المجلس الخصائص ، مما يمهد الطريق لرفع مستوى الأداء وزيادة الوظائف في المستقبل الأجهزة الإلكترونية. بعناية الهندسة المقاومة من لوحة الدوائر المواد الأساسية ، يمكننا الاستمرار في دفع حدود الإلكترونيات ، مما يتيح مستويات جديدة من الأداء ، التصغير ، والموثوقية.