عملية المقاوم والمكثف المدمج هي عملية لدمج المقاومات والمكثفات داخل لوحة الدوائر المطبوعة (PCB).عادةً، يتم لحام المقاومات والمكثفات الموجودة على لوحات الدوائر المطبوعة مباشرة على سطح اللوحة باستخدام تقنية التركيب السطحي. ومع ذلك، فإن عملية المقاوم والمكثف المدمج تدمج المقاومات والمكثفات داخل الطبقات الداخلية للوحة الدوائر المطبوعة. تتكون لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) هذه، من الأسفل إلى الأعلى، من طبقة عازلة أولى، ومقاوم مدفون، وطبقة دائرة، وطبقة عازلة ثانية. يتم تغطية الجزء من المقاوم المدفون غير المغطى بطبقة الدائرة بطبقة عزل بوليمرية. تتميز طبقة العزل البوليمرية هذه بسطح خشن، مع خشونة سطح Rz أكبر من 0.01 ميكرومتر، وسمك لا يقل عن 0.1 ميكرومتر في الزوايا.

تتميز لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) الجديدة هذه بطبقة عزل بوليمرية تغطي سطح المقاوم المدفون، وتحميه من التآكل الكيميائي أثناء العمليات الرطبة اللاحقة مثل التسمير والتخشين الفائق. هذا يحسن عملية تصنيع المقاومات المدفونة ويعزز تطبيقها في الطبقات الداخلية.

تشمل مزايا تقنية المقاوم والمكثف المدمج ما يلي:

1. توفير المساحة:

نظرًا لأن المقاومات والمكثفات مدمجة مباشرة في الطبقات الداخلية للوحة، يمكن توفير مساحة لوحة الدوائر المطبوعة، مما يجعل لوحة الدوائر بأكملها أكثر إحكاما.

2. تقليل ضوضاء الدائرة:

يؤدي دفن المقاومات والمكثفات في الطبقات الداخلية للوحة إلى تقليل التداخل الكهرومغناطيسي والضوضاء، مما يحسن استقرار الدائرة وقدرات مقاومة التداخل.

3. تحسين سلامة الإشارة:

يمكن لتقنية المقاوم والمكثف المدمج أن تقلل من تأخير نقل الإشارة وفقدان الانعكاس، مما يحسن سلامة وموثوقية نقل الإشارة.

4. تقليل سمك لوحة الدوائر المطبوعة:

نظرًا لأن المقاومات والمكثفات مدمجة في الطبقات الداخلية للوحة، يمكن تقليل سمك لوحة الدوائر المطبوعة، مما يجعل لوحة الدوائر بأكملها أرق وأخف وزنًا.

ومع ذلك، فإن تقنية المقاوم والمكثف المدمج معقدة نسبيًا في التصنيع والصيانة، حيث لا يمكن فحص المقاومات والمكثفات أو استبدالها مباشرة. علاوة على ذلك، تُستخدم تقنية المقاوم والمكثف المدمج عادةً في المنتجات الإلكترونية المتطورة وهي باهظة الثمن نسبيًا.

عندما يتعلق الأمر بتصميمات الدوائر عالية الكثافة، تصبح تقنية المقاوم والمكثف المدمج تقنية مفيدة جدًا. في تصميمات لوحات الدوائر المطبوعة التقليدية، يتم لحام المقاومات والمكثفات عادةً على سطح لوحة الدوائر المطبوعة كمكونات مثبتة على السطح. ومع ذلك، تؤدي طريقة التصميم هذه إلى مساحة أكبر للوحة الدوائر المطبوعة ويمكن أن تتسبب في إدخال ضوضاء وتداخل.

تعالج عملية المقاوم والمكثف المدمج هذه المشكلات عن طريق دمج المقاومات والمكثفات مباشرة في الطبقات الداخلية للوحة الدوائر المطبوعة.

فيما يلي الخطوات التفصيلية لهذه العملية:

1. تصنيع الطبقات الداخلية:

أثناء تصنيع لوحة الدوائر المطبوعة، بالإضافة إلى الطبقات التقليدية (مثل الطبقات الخارجية والداخلية)، يتم إنشاء طبقات داخلية منفصلة خصيصًا لدمج المقاومات والمكثفات. تحتوي هذه الطبقات الداخلية على مناطق لدمج المقاومات والمكثفات. عادةً ما يتم تصنيع هذه الطبقات باستخدام نفس التقنيات المستخدمة في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة التقليدية، مثل الطلاء والحفر.

2. تغليف المقاوم/المكثف:

في عملية المقاوم والمكثف المدمج، يتم تغليف المقاومات والمكثفات في عبوات متخصصة لتسهيل دمجها في الطبقات الداخلية للوحة الدوائر المطبوعة. عادةً ما تكون هذه العبوات رقيقة لاستيعاب سمك لوحة الدوائر المطبوعة وتوفير توصيل حراري جيد.

3. المقاومات/المكثفات المدمجة:

أثناء عملية تصنيع الطبقة الداخلية، يتم دمج المقاومات والمكثفات المدمجة داخل الطبقات الداخلية للوحة الدوائر المطبوعة. يمكن تحقيق ذلك من خلال طرق مختلفة، مثل استخدام تقنيات الضغط المتخصصة لدمج المقاومات والمكثفات بين مواد الطبقة الداخلية، أو استخدام تقنية الليزر لحفر تجاويف في مواد الطبقة الداخلية ثم ملئها بالمقاومات والمكثفات.

4. توصيل الطبقات:

بعد الانتهاء من الطبقات الداخلية التي تحتوي على المقاومات والمكثفات المدمجة، يتم توصيلها بالطبقات التقليدية الأخرى (مثل الطبقات الخارجية). يمكن تحقيق ذلك من خلال تقنيات تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة القياسية (مثل التصفيح والحفر).

بشكل عام، تعد المقاومات والمكثفات المدمجة تقنية متكاملة للغاية تدمج المقاومات والمكثفات داخل الطبقات الداخلية للوحة الدوائر المطبوعة. إنها توفر المساحة وتقلل الضوضاء وتحسن سلامة الإشارة وتمكن من الحصول على لوحات دوائر مطبوعة أرق وأخف وزنًا. ومع ذلك، نظرًا لتعقيد وزيادة تكلفة التصنيع والصيانة، تُستخدم المقاومات والمكثفات المدمجة عادةً في المنتجات الإلكترونية المتطورة ذات متطلبات الأداء العالي.