การออกแบบ คณะกรรมการวงจรพิมพ์ (PCB) เป็นงานประจำสำหรับวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ (EE) ส่วนใหญ่ แม้จะมีประสบการณ์การออกแบบ PCB มานานหลายปี การสร้างการออกแบบ PCB ที่ขับเคลื่อนด้วยประสิทธิภาพคุณภาพสูงนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย มีหลายปัจจัยที่ต้องพิจารณา และวัสดุแผ่นก็เป็นหนึ่งในนั้น วัสดุพื้นฐานที่ใช้ทำ PCBS มีความสำคัญมาก ก่อนการผลิตจะต้องพิจารณาคุณสมบัติของวัสดุในด้านต่างๆ เช่น ความยืดหยุ่น ทนต่ออุณหภูมิ ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก ความเป็นฉนวน ความต้านทานแรงดึง การยึดเกาะ เป็นต้น ประสิทธิภาพและการประกอบแผงวงจรขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ บทความนี้สำรวจเพิ่มเติมเกี่ยวกับวัสดุ PCB ดังนั้นคอยติดตามข้อมูลเพิ่มเติม

วัสดุประเภทใดที่ใช้ในการผลิต PCB

นี่คือรายการวัสดุหลักที่ใช้ทำแผงวงจร ลองมาดูที่มัน

Fr-4: FR ย่อมาจาก FIRE RETARDENT เป็นวัสดุ PCB ที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการผลิต PCB ทุกประเภท อีพ็อกซี่ลามิเนตเสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาส FR-4 ทำด้วยผ้าทอไฟเบอร์กลาสและสารยึดเกาะเรซินทนไฟ วัสดุนี้เป็นที่นิยมเนื่องจากมีฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมและมีความแข็งแรงทางกลที่ดี วัสดุนี้มีความต้านทานแรงดึงสูงมาก เป็นที่รู้จักในด้านการผลิตและการดูดซับความชื้นที่ดี

Fr-5: พื้นผิวทำจากวัสดุเสริมใยแก้วและสารยึดเกาะอีพอกซีเรซิน นี่เป็นทางเลือกที่ดีสำหรับการออกแบบแผงวงจรหลายชั้น ทำงานได้ดีในการเชื่อมแบบไร้สารตะกั่วและมีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยมที่อุณหภูมิสูง มีคุณสมบัติการดูดซับความชื้นต่ำ ทนทานต่อสารเคมี มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม และมีความแข็งแรงสูง

Fr-1 และ FR-2: ประกอบด้วยกระดาษและสารประกอบฟีนอลิก และเหมาะสำหรับการออกแบบแผงวงจรแบบชั้นเดียว วัสดุทั้งสองมีคุณสมบัติคล้ายกัน แต่ FR2 มีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วต่ำกว่า FR1

Cem-1: วัสดุนี้เป็นของกลุ่มวัสดุอีพ็อกซี่คอมโพสิต (CEM) ชุดประกอบด้วยเรซินสังเคราะห์อีพ็อกซี่ ผ้าใยแก้ว และแกนที่ไม่ใช่ไฟเบอร์กลาส วัสดุที่ใช้ในแผงวงจรด้านเดียวมีราคาไม่แพงและเป็นสารหน่วงไฟ มีชื่อเสียงในด้านประสิทธิภาพทางกลและทางไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม

Cem-3: คล้ายกับ CEM-1 ซึ่งเป็นวัสดุอีพ็อกซี่คอมโพสิตอีกชนิดหนึ่ง มีคุณสมบัติหน่วงการติดไฟและส่วนใหญ่ใช้สำหรับแผงวงจรสองด้าน มีความแข็งแกร่งทางกลไกน้อยกว่า FR4 แต่ราคาถูกกว่า FR4 ดังนั้นจึงเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับ FR4

ทองแดง: ทองแดงเป็นตัวเลือกหลักในการผลิตแผงวงจรเดี่ยวและหลายชั้น เนื่องจากให้ระดับความแข็งแรงสูง การนำความร้อนและไฟฟ้าสูงและปฏิกิริยาเคมีต่ำ

High Tg: High Tg หมายถึงอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้วสูง วัสดุ PCB นี้เหมาะสำหรับบอร์ดที่มีความต้องการสูง วัสดุ Tg มีความทนทานต่ออุณหภูมิสูงและความทนทานต่อการแตกตัวเป็นเวลานาน

Rogers: โดยทั่วไปจะเรียกว่า RF วัสดุนี้เป็นที่รู้จักสำหรับความเข้ากันได้กับลามิเนต FR4 เนื่องจากมีค่าการนำไฟฟ้าที่ขั้วสูงและอิมพีแดนซ์ที่ควบคุมได้ แผงวงจรไร้สารตะกั่วจึงสามารถตัดเฉือนได้ง่าย

อะลูมิเนียม: วัสดุ PCB แบบอ่อนและยืดหยุ่นได้นี้ช่วยป้องกันไม่ให้แผงทองแดงร้อนเกินไป โดยหลักแล้วได้รับเลือกให้มีความสามารถในการกระจายความร้อนได้อย่างรวดเร็ว

อะลูมิเนียมปลอดฮาโลเจน: โลหะนี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม อลูมิเนียมที่ปราศจากฮาโลเจนได้ปรับปรุงค่าคงที่ไดอิเล็กตริกและการกระจายความชื้น

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา PCBS ได้รับความนิยมอย่างมากและพบการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมที่ต้องใช้วงจรที่ซับซ้อน ดังนั้น การเลือกวัสดุ PCB ที่เหมาะสมจึงมีความสำคัญมาก เนื่องจากไม่เพียงแต่จะส่งผลต่อการทำงานและคุณลักษณะเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อต้นทุนโดยรวมของบอร์ดด้วย เลือกวัสดุตามความต้องการในการใช้งาน ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม และข้อจำกัดอื่นๆ ที่ PCB ต้องเผชิญ