site logo

तपाइँको PCB सब्सट्रेट सामग्री कसरी निर्धारण गर्ने?

हामी सबैलाई थाहा छ, को आधारभूत गुणहरू पीसीबी (मुद्रित सर्किट बोर्ड) यसको सब्सट्रेट सामग्रीको प्रदर्शनमा निर्भर गर्दछ। तसर्थ, सर्किट बोर्ड को प्रदर्शन सुधार गर्न को लागी, सब्सट्रेट सामाग्री को प्रदर्शन पहिले अनुकूलित हुनुपर्छ। हालसम्म, नयाँ प्रविधिहरू र बजार प्रवृत्तिहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्न विभिन्न नयाँ सामग्रीहरू विकास र लागू भइरहेका छन्।

हालैका वर्षहरूमा, मुद्रित सर्किट बोर्डहरू परिवर्तन भएको छ। बजार मुख्यतया परम्परागत हार्डवेयर उत्पादनहरू जस्तै डेस्कटप कम्प्युटरहरूबाट सर्भर र मोबाइल टर्मिनलहरू जस्ता वायरलेस संचारहरूमा सरेको छ। स्मार्ट फोनहरूद्वारा प्रतिनिधित्व गरिएका मोबाइल सञ्चार उपकरणहरूले उच्च-घनत्व, हल्का-तौल र बहु-कार्यात्मक PCBs को विकासलाई बढावा दिएका छन्। यदि त्यहाँ कुनै सब्सट्रेट सामग्री छैन, र यसको प्रक्रिया आवश्यकताहरू PCB को प्रदर्शनसँग नजिकबाट सम्बन्धित छन्, मुद्रित सर्किट टेक्नोलोजी कहिल्यै महसुस हुनेछैन। तसर्थ, सब्सट्रेट सामग्रीको छनोटले PCB र अन्तिम उत्पादनको गुणस्तर र विश्वसनीयता प्रदान गर्न महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ।

आईपीसीबी

उच्च घनत्व र फाइन लाइनहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्नुहोस्

• तामा पन्नीको लागि आवश्यकताहरू

सबै PCB बोर्डहरू उच्च घनत्व र राम्रो सर्किटहरू, विशेष गरी HDI PCB (उच्च घनत्व इन्टरकनेक्ट PCB) तर्फ सर्दै छन्। दस वर्ष पहिले, HDI PCB PCB को रूपमा परिभाषित गरिएको थियो, र यसको लाइन चौडाइ (L) र रेखा स्पेसिंग (S) 0.1mm वा कम थियो। यद्यपि, इलेक्ट्रोनिक्स उद्योगमा L र S को हालको मानक मानहरू 60 μm जति सानो हुन सक्छ, र उन्नत अवस्थामा, तिनीहरूको मानहरू 40 μm जति कम हुन सक्छ।

तपाइँको PCB सब्सट्रेट सामग्री कसरी निर्धारण गर्ने

सर्किट रेखाचित्र गठनको परम्परागत विधि इमेजिङ र नक्काशी प्रक्रियामा छ। पातलो तामा पन्नी सब्सट्रेटहरू (9μm देखि 12μm को दायरामा मोटाई संग), L र S को न्यूनतम मान 30μm पुग्छ।

पातलो कपर पन्नी CCL (कपर क्ल्याड ल्यामिनेट) को उच्च लागत र स्ट्याकमा धेरै दोषहरूको कारणले गर्दा, धेरै PCB निर्माताहरूले नक्काशी-तामा पन्नी विधि प्रयोग गर्ने झुकाव राख्छन्, र तामा पन्नीको मोटाई 18μm मा सेट गरिएको छ। वास्तवमा, यो विधि सिफारिस गरिएको छैन किनभने यसले धेरै प्रक्रियाहरू समावेश गर्दछ, मोटाई नियन्त्रण गर्न गाह्रो छ र उच्च लागतमा जान्छ। नतिजाको रूपमा, पातलो तामा पन्नी राम्रो छ। थप रूपमा, जब बोर्डको L र S मानहरू 20μm भन्दा कम हुन्छन्, मानक तामा पन्नीले काम गर्दैन। अन्तमा, यो अति पातलो तामा पन्नी प्रयोग गर्न सिफारिस गरिन्छ, किनभने यसको तामा मोटाई 3μm देखि 5μm को दायरामा समायोजन गर्न सकिन्छ।

तामा पन्नीको मोटाईको अतिरिक्त, हालको परिशुद्धता सर्किटहरूलाई कम नरमपनको साथ तामाको पन्नीको सतह चाहिन्छ। तामाको पन्नी र सब्सट्रेट सामग्री बीचको बन्धन क्षमता सुधार गर्न र कन्डक्टरको पील बल सुनिश्चित गर्न, तामाको पन्नीको प्लेनमा रफ प्रशोधन गरिन्छ, र तामाको पन्नीको सामान्य खुरदना 5μm भन्दा बढी हुन्छ।

आधार सामग्रीको रूपमा हम्प कपर पन्नी इम्बेडिङले यसको पिल बल सुधार गर्ने लक्ष्य राख्छ। यद्यपि, सर्किट इचिंगको समयमा ओभर-एचिंगबाट टाढाको नेतृत्व परिशुद्धतालाई नियन्त्रण गर्न, यसले हम्प प्रदूषकहरू निम्त्याउँछ, जसले लाइनहरू बीचको सर्ट सर्किट वा इन्सुलेशन क्षमतामा कमी ल्याउन सक्छ, जसले विशेष गरी राम्रो सर्किटहरूलाई असर गर्छ। तसर्थ, कम नरमपन (३ μm वा 3 μm भन्दा कम) भएको तामाको पन्नी आवश्यक छ।

यद्यपि तामा पन्नीको नरमपन कम गरिएको छ, यो अझै पनि कन्डक्टरको बोक्राको बल कायम राख्न आवश्यक छ, जसले तामा पन्नीको सतह र सब्सट्रेट सामग्रीमा विशेष सतह उपचार गराउँछ, जसले पिलको बल सुनिश्चित गर्न मद्दत गर्दछ। कन्डक्टर।

• डाइलेक्ट्रिक ल्यामिनेट इन्सुलेट गर्नका लागि आवश्यकताहरू

HDI PCB को मुख्य प्राविधिक विशेषताहरु मध्ये एक निर्माण प्रक्रिया मा निहित छ। सामान्यतया प्रयोग हुने आरसीसी (रेसिन लेपित तामा) वा प्रिप्रेग इपोक्सी गिलास कपडा र तामाको पन्नी ल्यामिनेशनले विरलै राम्रो सर्किट निम्त्याउँछ। यो अब SAP र MSPA को प्रयोग गर्न को लागी झुकाव छ, जसको मतलब तामा प्रवाहकीय विमानहरु उत्पादन गर्न को लागी इन्सुलेट डाइलेक्ट्रिक फिल्म लेमिनेटेड इलेक्ट्रोलेस कपर प्लेटिङ को लागी आवेदन। किनभने तामाको विमान पातलो छ, राम्रो सर्किट उत्पादन गर्न सकिन्छ।

SAP को मुख्य बिन्दुहरू मध्ये एक डाईलेक्ट्रिक सामग्री लमिनेट गर्नु हो। उच्च-घनत्व सटीक सर्किटहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्न, केही आवश्यकताहरू ल्यामिनेट सामग्रीहरूका लागि अगाडि राख्नुपर्छ, जसमा डाइलेक्ट्रिक गुणहरू, इन्सुलेशन, गर्मी प्रतिरोध र बन्धन, साथै HDI PCB सँग मिल्दो प्राविधिक अनुकूलनता।

ग्लोबल सेमीकन्डक्टर प्याकेजिङ्गमा, आईसी प्याकेजिङ सब्सट्रेटहरू सिरेमिक सब्सट्रेटबाट अर्गानिक सब्सट्रेटहरूमा रूपान्तरण गरिन्छ। FC प्याकेज सब्सट्रेटहरूको पिच सानो र सानो हुँदै गइरहेको छ, त्यसैले L र S को हालको विशिष्ट मान 15 μm छ, र यो सानो हुनेछ।

बहु-तह सब्सट्रेटहरूको प्रदर्शनले कम डाइलेक्ट्रिक गुणहरू, कम गुणांक थर्मल विस्तार (CTE) र उच्च ताप प्रतिरोधलाई जोड दिनुपर्छ, जसले कम लागत सब्सट्रेटहरूलाई जनाउँछ जसले प्रदर्शन लक्ष्यहरू पूरा गर्दछ। आजकल, MSPA इन्सुलेशन डाइइलेक्ट्रिक स्ट्याकिंग टेक्नोलोजीलाई पातलो तामाको पन्नीसँग मिलाएर सटीक सर्किटहरूको ठूलो उत्पादनमा प्रयोग गरिन्छ। SAP लाई 10 μm भन्दा कम L र S मानहरूसँग सर्किट ढाँचाहरू निर्माण गर्न प्रयोग गरिन्छ।

PCBs को उच्च घनत्व र पातलोपनले HDI PCBs लाई कुनै पनि तहको कोरमा कोरको साथ ल्यामिनेशनबाट ट्रान्जिसन गरेको छ। एउटै प्रकार्यको साथ HDI PCBs को लागि, कुनै पनि तहमा जोडिएको PCBs को क्षेत्र र मोटाई कोर ल्यामिनेट भएकाहरूको तुलनामा 25% ले घटाइन्छ। यी दुई HDI PCB मा राम्रो विद्युतीय गुणहरू भएको पातलो डाइलेक्ट्रिक तह लागू गर्न आवश्यक छ।

उच्च आवृत्ति र उच्च गतिबाट निर्यात आवश्यक छ

इलेक्ट्रोनिक सञ्चार प्रविधिको दायरा तारबाट ताररहित, कम आवृत्ति र कम गतिबाट उच्च आवृत्ति र उच्च गति सम्म हुन्छ। स्मार्टफोनको कार्यसम्पादन 4G बाट 5G मा विकसित भएको छ, छिटो प्रसारण गति र ठूलो प्रसारण भोल्युम चाहिन्छ।

ग्लोबल क्लाउड कम्प्युटिङ युगको आगमनले डाटा ट्राफिकमा धेरै वृद्धि भएको छ, र उच्च-फ्रिक्वेन्सी र उच्च-गति सञ्चार उपकरणहरूको लागि स्पष्ट प्रवृत्ति छ। उच्च-फ्रिक्वेन्सी र उच्च-गति प्रसारणको आवश्यकताहरू पूरा गर्न, सिग्नल हस्तक्षेप र खपत कम गर्नको लागि, सिग्नल अखण्डता र निर्माण PCB डिजाइनको डिजाइन आवश्यकताहरूसँग मिल्दो छ, उच्च-प्रदर्शन सामग्रीहरू सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण तत्व हुन्।

ईन्जिनियरको मुख्य काम PCB गति बढाउन र सिग्नल अखण्डता समस्याहरू समाधान गर्न विद्युतीय संकेत हानिको गुणहरू कम गर्नु हो। PCBCart को दस वर्ष भन्दा बढी निर्माण सेवाहरूको आधारमा, सब्सट्रेट सामग्रीको छनोटलाई असर गर्ने मुख्य कारकको रूपमा, जब डाइलेक्ट्रिक स्थिरता (Dk) 4 भन्दा कम हुन्छ र डाइलेक्ट्रिक हानि (Df) 0.010 भन्दा कम हुन्छ, यसलाई एक मानिन्छ। मध्यवर्ती Dk/Df ल्यामिनेट जब Dk 3.7 भन्दा कम र Df 0.005 भन्दा कम हुन्छ, यसलाई कम Dk/Df ल्यामिनेट मानिन्छ। हाल, बजारमा विभिन्न प्रकारका सब्सट्रेट सामग्रीहरू उपलब्ध छन्।

अहिलेसम्म, त्यहाँ मुख्यतया तीन प्रकारका सामान्य रूपमा प्रयोग हुने उच्च-फ्रिक्वेन्सी सर्किट बोर्ड सब्सट्रेट सामग्रीहरू छन्: फ्लोरिन-आधारित रेजिनहरू, पीपीओ वा पीपीई रेजिनहरू र परिमार्जित इपोक्सी रेजिनहरू। फ्लोरिन श्रृंखला डाइइलेक्ट्रिक सब्सट्रेटहरू, जस्तै PTFE, सबैभन्दा कम डाइलेक्ट्रिक गुणहरू छन् र सामान्यतया 5 GHz वा माथिको फ्रिक्वेन्सीका उत्पादनहरूमा प्रयोग गरिन्छ। संशोधित epoxy राल FR-4 वा PPO सब्सट्रेट 1GHz देखि 10GHz को फ्रिक्वेन्सी दायरा भएका उत्पादनहरूको लागि उपयुक्त छ।

तीन उच्च आवृत्ति सब्सट्रेट सामाग्री तुलना, epoxy राल सबैभन्दा कम मूल्य छ, यद्यपि फ्लोरिन राल उच्चतम मूल्य छ। डाइलेक्ट्रिक स्थिरता, डाइलेक्ट्रिक हानि, पानी अवशोषण, र फ्रिक्वेन्सी विशेषताहरूको सन्दर्भमा, फ्लोरिन-आधारित रेजिनहरूले उत्कृष्ट प्रदर्शन गर्दछ, जबकि इपोक्सी रेजिनहरूले खराब प्रदर्शन गर्दछ। जब उत्पादन द्वारा लागू गरिएको फ्रिक्वेन्सी 10GHz भन्दा बढी हुन्छ, केवल फ्लोरिन-आधारित रालले काम गर्नेछ। PTFE का बेफाइदाहरूमा उच्च लागत, कमजोर कठोरता, र उच्च थर्मल विस्तार गुणांक समावेश छ।

PTFE को लागि, बल्क अकार्बनिक पदार्थहरू (जस्तै सिलिका) लाई फिलर सामग्री वा गिलास कपडाको रूपमा सब्सट्रेट सामग्रीको कठोरता बढाउन र थर्मल विस्तारको गुणांक कम गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। थप रूपमा, PTFE अणुहरूको जडताको कारणले, PTFE अणुहरूलाई तामाको पन्नीसँग बन्धन गर्न गाह्रो हुन्छ, त्यसैले तामाको पन्नीसँग मिल्दो विशेष सतह उपचार महसुस गर्नुपर्दछ। उपचार विधि भनेको पोलिटेट्राफ्लुरोइथिलिनको सतहमा रासायनिक नक्काशी गर्ने हो जसले सतहको नरमपन बढाउन वा टाँस्ने क्षमता बढाउन टाँसेको फिल्म थप्न सक्छ। यस विधिको प्रयोगको साथ, डाइइलेक्ट्रिक गुणहरू प्रभावित हुन सक्छ, र सम्पूर्ण फ्लोरिन-आधारित उच्च-फ्रिक्वेन्सी सर्किट थप विकसित हुनुपर्छ।

परिमार्जित epoxy राल वा PPE र TMA, MDI र BMI, प्लस गिलास कपडाबाट बनेको अद्वितीय इन्सुलेट राल। FR-4 CCL जस्तै, यसमा उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध र डाइलेक्ट्रिक गुणहरू, मेकानिकल बल, र PCB निर्माण क्षमता पनि छ, ती सबैले यसलाई PTFE-आधारित सब्सट्रेटहरू भन्दा बढी लोकप्रिय बनाउँछ।

इन्सुलेट सामग्रीहरू जस्तै रेजिनहरूको प्रदर्शन आवश्यकताहरूको अतिरिक्त, कन्डक्टरको रूपमा तामाको सतह खुरदना पनि संकेत प्रसारण हानिलाई असर गर्ने महत्त्वपूर्ण कारक हो, जुन छालाको प्रभावको परिणाम हो। मूलतया, छालाको प्रभाव भनेको उच्च-फ्रिक्वेन्सी सिग्नल ट्रान्समिशनमा उत्पन्न हुने इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक इन्डक्सन हो र इन्डक्टिभ लीड सीसाको क्रस-सेक्शनल क्षेत्रको केन्द्रमा यति केन्द्रित हुन्छ, र ड्राइभिङ करन्ट वा सिग्नलमा केन्द्रित हुन्छ। नेतृत्व को सतह। कन्डक्टरको सतहको नरमपनले प्रसारण संकेतको हानिलाई प्रभाव पार्नमा मुख्य भूमिका खेल्छ, र कम खुरदराले धेरै सानो हानि निम्त्याउँछ।

एउटै फ्रिक्वेन्सीमा, तामाको उच्च सतहको नरमपनले उच्च संकेत हानि गर्नेछ। तसर्थ, सतहको तामाको नरमपन वास्तविक निर्माणमा नियन्त्रण गरिनुपर्छ, र यो आसंजनलाई असर नगरी सकेसम्म कम हुनुपर्छ। 10 GHz वा माथिको फ्रिक्वेन्सी दायरामा सिग्नलहरूमा ठूलो ध्यान दिनु पर्छ। तामाको पन्नीको नरमपन 1μm भन्दा कम हुनु आवश्यक छ, र 0.04μm को नरमपनको साथ अल्ट्रा-सर्फेस कपर पन्नी प्रयोग गर्नु राम्रो हुन्छ। तामाको पन्नीको सतहको नरमपन उपयुक्त अक्सिडेशन उपचार र बन्डिङ राल प्रणालीसँग जोडिएको हुनुपर्छ। निकट भविष्यमा, कुनै प्रोफाइल-लेपित राल नभएको तामाको पन्नी हुन सक्छ, जसमा डाइलेक्ट्रिक क्षतिलाई असर हुनबाट रोक्नको लागि उच्च छालको बल हुन्छ।

उच्च थर्मल प्रतिरोध र उच्च अपव्यय आवश्यक छ

लघुकरण र उच्च कार्यक्षमता को विकास प्रवृत्ति संग, इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरु अधिक गर्मी उत्पन्न गर्न को लागी, त्यसैले इलेक्ट्रोनिक उपकरण को थर्मल व्यवस्थापन आवश्यकताहरु अधिक र अधिक मांग हुँदैछ। यस समस्याको समाधान मध्ये एक थर्मली प्रवाहकीय PCBs को अनुसन्धान र विकास मा निहित छ। PCB को लागि ताप प्रतिरोध र अपव्यय को मामला मा राम्रो प्रदर्शन को लागि आधारभूत सर्त सब्सट्रेट को गर्मी प्रतिरोध र अपव्यय क्षमता हो। PCB को थर्मल चालकता मा हालको सुधार राल र भरिने थप को सुधार मा निहित छ, तर यो केवल एक सीमित श्रेणी मा काम गर्दछ। सामान्य विधि IMS वा मेटल कोर पीसीबी प्रयोग गर्नु हो, जसले तताउने तत्वहरूको रूपमा कार्य गर्दछ। परम्परागत रेडिएटरहरू र फ्यानहरूको तुलनामा, यो विधिमा सानो आकार र कम लागतको फाइदाहरू छन्।

प्रचुर मात्रामा स्रोतहरू, कम लागत र राम्रो थर्मल चालकताको फाइदाको साथ एल्युमिनियम एक धेरै आकर्षक सामग्री हो। र तीव्रता। थप रूपमा, यो यति पर्यावरण अनुकूल छ कि यो धेरै धातु सब्सट्रेट वा धातु कोर द्वारा प्रयोग गरिन्छ। अर्थतन्त्रका फाइदाहरूका कारण, भरपर्दो विद्युतीय जडान, थर्मल चालकता र उच्च शक्ति, सोल्डर-रहित र सीसा-रहित, आल्मुनियम-आधारित सर्किट बोर्डहरू उपभोक्ता उत्पादनहरू, अटोमोबाइलहरू, सैन्य आपूर्तिहरू र एयरोस्पेस उत्पादनहरूमा प्रयोग गरिएको छ। यसमा कुनै शंका छैन कि धातुको सब्सट्रेटको ताप प्रतिरोध र अपव्यय प्रदर्शनको कुञ्जी धातु प्लेट र सर्किट प्लेन बीचको आसंजनमा निहित हुन्छ।

तपाइँको PCB को सब्सट्रेट सामग्री कसरी निर्धारण गर्ने?

आधुनिक इलेक्ट्रोनिक युगमा, इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको लघुकरण र पातलोपनले कठोर PCBs र लचिलो/कठोर PCBs को उदय भएको छ। त्यसोभए कुन प्रकारको सब्सट्रेट सामग्री तिनीहरूको लागि उपयुक्त छ?

कठोर PCBs र लचिलो/कठोर PCBs को बढ्दो आवेदन क्षेत्रहरूले मात्रा र कार्यसम्पादनको सन्दर्भमा नयाँ आवश्यकताहरू ल्याएको छ। उदाहरणका लागि, पोलिमाइड फिल्महरूलाई विभिन्न प्रकारहरूमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ, जसमा पारदर्शी, सेतो, कालो र पहेंलो, उच्च ताप प्रतिरोध र विभिन्न परिस्थितिहरूमा प्रयोगको लागि थर्मल विस्तारको कम गुणांक सहित। त्यसैगरी, लागत-प्रभावी पोलिएस्टर फिल्म सब्सट्रेट यसको उच्च लोच, आयामी स्थिरता, फिल्म सतह गुणस्तर, फोटोइलेक्ट्रिक युग्मन र वातावरणीय प्रतिरोध, प्रयोगकर्ताहरूको परिवर्तन आवश्यकताहरू पूरा गर्नका कारण बजारले स्वीकार गर्नेछ।

कठोर HDI PCB जस्तै, लचिलो PCB ले उच्च-गति र उच्च-फ्रिक्वेन्सी सिग्नल प्रसारणको आवश्यकताहरू पूरा गर्नुपर्छ, र लचिलो सब्सट्रेट सामग्रीको डाइलेक्ट्रिक स्थिर र डाइलेक्ट्रिक हानिमा ध्यान दिनु पर्छ। लचिलो सर्किट polytetrafluoroethylene र उन्नत polyimide सब्सट्रेट बनाइएको हुन सक्छ। तीन-तह लचिलो थर्मली प्रवाहकीय सब्सट्रेटको परिणामको लागि अकार्बनिक धुलो र कार्बन फाइबरलाई पोलिमाइड रालमा थप्न सकिन्छ। अकार्बनिक फिलर सामग्री एल्युमिनियम नाइट्राइड, एल्युमिनियम अक्साइड वा हेक्सागोनल बोरोन नाइट्राइड हुन सक्छ। यस प्रकारको सब्सट्रेट सामग्रीको थर्मल चालकता 1.51W/mK हुन्छ, यसले 2.5kV को भोल्टेज र 180 डिग्रीको वक्रतालाई प्रतिरोध गर्न सक्छ।