પીસીબી બોર્ડ સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી વર્ગીકરણ

PCBs માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સબસ્ટ્રેટની ઘણી જાતો, પરંતુ વ્યાપક રીતે બે શ્રેણીઓમાં વિભાજિત થાય છે, એટલે કે અકાર્બનિક સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી અને કાર્બનિક સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી.

અકાર્બનિક સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી

અકાર્બનિક સબસ્ટ્રેટ મુખ્યત્વે સિરામિક પ્લેટ્સ છે, સિરામિક સર્કિટ સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી 96% એલ્યુમિના છે, ઉચ્ચ તાકાત સબસ્ટ્રેટની જરૂર હોય તેવા કિસ્સામાં, 99% શુદ્ધ એલ્યુમિના સામગ્રીનો ઉપયોગ કરી શકાય છે પરંતુ ઉચ્ચ-શુદ્ધતા એલ્યુમિના પ્રોસેસિંગ મુશ્કેલીઓ, ઉપજ દર ઓછો છે, તેથી શુદ્ધ એલ્યુમિનાનો ઉપયોગ ઉંચો છે.બેરિલિયમ ઓક્સાઇડ સિરામિક સબસ્ટ્રેટની સામગ્રી પણ છે, તે મેટલ ઓક્સાઇડ છે, સારી ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેશન ગુણધર્મો અને ઉત્તમ થર્મલ વાહકતા ધરાવે છે, ઉચ્ચ પાવર ડેન્સિટી સર્કિટ માટે સબસ્ટ્રેટ તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે.

સિરામિક સર્કિટ સબસ્ટ્રેટનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે જાડા અને પાતળી ફિલ્મ હાઇબ્રિડ ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ, મલ્ટી-ચિપ માઇક્રો-એસેમ્બલી સર્કિટમાં થાય છે, જેમાં એવા ફાયદા છે કે જે ઓર્ગેનિક મટીરીયલ સર્કિટ સબસ્ટ્રેટને મેચ કરી શકતા નથી.ઉદાહરણ તરીકે, સિરામિક સર્કિટ સબસ્ટ્રેટનું CTE LCCC હાઉસિંગના CTE સાથે મેચ કરી શકે છે, તેથી LCCC ઉપકરણોને એસેમ્બલ કરતી વખતે સારી સોલ્ડર સંયુક્ત વિશ્વસનીયતા પ્રાપ્ત થશે.વધુમાં, સિરામિક સબસ્ટ્રેટ્સ ચિપ ઉત્પાદનમાં શૂન્યાવકાશ બાષ્પીભવન પ્રક્રિયા માટે યોગ્ય છે કારણ કે તેઓ મોટા પ્રમાણમાં શોષિત વાયુઓ ઉત્સર્જન કરતા નથી જે ગરમ થાય ત્યારે પણ શૂન્યાવકાશ સ્તરમાં ઘટાડો કરે છે.વધુમાં, સિરામિક સબસ્ટ્રેટમાં ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર, સારી સપાટી પૂર્ણાહુતિ, ઉચ્ચ રાસાયણિક સ્થિરતા પણ હોય છે, તે જાડા અને પાતળા ફિલ્મ હાઇબ્રિડ સર્કિટ અને મલ્ટી-ચિપ માઇક્રો-એસેમ્બલી સર્કિટ માટે પસંદગીનું સર્કિટ સબસ્ટ્રેટ છે.જો કે, મોટા અને સપાટ સબસ્ટ્રેટમાં પ્રક્રિયા કરવી મુશ્કેલ છે, અને સ્વયંસંચાલિત ઉત્પાદનની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે મલ્ટિ-પીસ સંયુક્ત સ્ટેમ્પ બોર્ડ સ્ટ્રક્ચર બનાવી શકાતું નથી વધુમાં, સિરામિક સામગ્રીના મોટા ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરતાને કારણે, તેથી તે હાઇ-સ્પીડ સર્કિટ સબસ્ટ્રેટ માટે પણ યોગ્ય નથી, અને કિંમત પ્રમાણમાં ઊંચી છે.

કાર્બનિક સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી

ઓર્ગેનિક સબસ્ટ્રેટ સામગ્રીઓ મજબૂત બનાવતી સામગ્રી જેવી કે કાચના ફાઈબર કાપડ (ફાઈબર પેપર, ગ્લાસ મેટ, વગેરે), રેઝિન બાઈન્ડરથી ગર્ભિત, ખાલી જગ્યામાં સૂકવવામાં આવે છે, પછી તાંબાના વરખથી આવરી લેવામાં આવે છે, અને ઉચ્ચ તાપમાન અને દબાણ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.આ પ્રકારના સબસ્ટ્રેટને કોપર-ક્લ્ડ લેમિનેટ (CCL) કહેવામાં આવે છે, જે સામાન્ય રીતે કોપર-ક્લ્ડ પેનલ્સ તરીકે ઓળખાય છે, તે PCBs બનાવવા માટેની મુખ્ય સામગ્રી છે.

CCL ઘણી જાતો, જો વિભાજન કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતી પ્રબલિત સામગ્રીને કાગળ આધારિત, ગ્લાસ ફાઇબર કાપડ આધારિત, સંયુક્ત આધાર (CEM) અને મેટલ-આધારિત ચાર શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરી શકાય છે;વિભાજન કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા કાર્બનિક રેઝિન બાઈન્ડર અનુસાર, અને તેને ફેનોલિક રેઝિન (PE) ઇપોક્સી રેઝિન (EP), પોલિમાઇડ રેઝિન (PI), પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન રેઝિન (TF) અને પોલિફેનીલિન ઇથર રેઝિન (PPO) માં વિભાજિત કરી શકાય છે;જો સબસ્ટ્રેટ સખત અને વિભાજિત કરવા માટે લવચીક હોય, અને તેને સખત CCL અને લવચીક CCL માં વિભાજિત કરી શકાય છે.

હાલમાં ડબલ-સાઇડેડ પીસીબીના ઉત્પાદનમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા ઇપોક્સી ગ્લાસ ફાઇબર સર્કિટ સબસ્ટ્રેટ છે, જે સારી તાકાત અને નરમતા સાથે ગ્લાસ ફાઇબર અને ઇપોક્સી રેઝિન ટફનેસના ફાયદાઓને જોડે છે.

ઇપોક્સી ગ્લાસ ફાઇબર સર્કિટ સબસ્ટ્રેટને લેમિનેટ બનાવવા માટે ગ્લાસ ફાઇબરના કપડામાં પ્રથમ ઇપોક્સી રેઝિન ઘૂસણખોરી કરીને બનાવવામાં આવે છે.તે જ સમયે, અન્ય રસાયણો ઉમેરવામાં આવે છે, જેમ કે ક્યોરિંગ એજન્ટ્સ, સ્ટેબિલાઇઝર્સ, એન્ટિ-ફ્લેમેબિલિટી એજન્ટ્સ, એડહેસિવ્સ, વગેરે. પછી કોપર ફોઇલને લેમિનેટની એક અથવા બંને બાજુઓ પર ગુંદરવાળો અને દબાવવામાં આવે છે જેથી કોપર-ક્લોડ ઇપોક્સી ગ્લાસ ફાઇબર બનાવવામાં આવે. લેમિનેટતેનો ઉપયોગ વિવિધ સિંગલ-સાઇડ, ડબલ-સાઇડ અને મલ્ટિલેયર PCB બનાવવા માટે થઈ શકે છે.