সিরামিক পিসিবি এবং ঐতিহ্যবাহী FR4 পিসিবি-র মধ্যে পার্থক্য
এই বিষয়টি নিয়ে আলোচনা করার আগে, প্রথমে বুঝতে হবে সিরামিক পিসিবি কী এবং FR4 পিসিবি কী।
সিরামিক সার্কিট বোর্ড বলতে সিরামিক উপকরণের উপর ভিত্তি করে তৈরি এক ধরণের সার্কিট বোর্ডকে বোঝায়, যা সিরামিক পিসিবি (প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড) নামেও পরিচিত। সাধারণ গ্লাস ফাইবার রিইনফোর্সড প্লাস্টিক (FR-4) সাবস্ট্রেটের বিপরীতে, সিরামিক সার্কিট বোর্ডগুলি সিরামিক সাবস্ট্রেট ব্যবহার করে, যা উচ্চ তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা, উন্নত যান্ত্রিক শক্তি, উন্নত ডাইইলেক্ট্রিক বৈশিষ্ট্য এবং দীর্ঘ জীবনকাল প্রদান করতে পারে। সিরামিক পিসিবিগুলি মূলত উচ্চ-তাপমাত্রা, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ-পাওয়ার সার্কিটগুলিতে ব্যবহৃত হয়, যেমন LED লাইট, পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ার, সেমিকন্ডাক্টর লেজার, আরএফ ট্রান্সসিভার, সেন্সর এবং মাইক্রোওয়েভ ডিভাইস।
সার্কিট বোর্ড বলতে ইলেকট্রনিক উপাদান তৈরির জন্য একটি মৌলিক উপাদানকে বোঝায়, যা পিসিবি বা মুদ্রিত সার্কিট বোর্ড নামেও পরিচিত। এটি অ-পরিবাহী সাবস্ট্রেটগুলিতে ধাতব সার্কিট প্যাটার্ন মুদ্রণ করে এবং তারপর রাসায়নিক ক্ষয়, ইলেক্ট্রোলাইটিক তামা এবং ড্রিলিং এর মতো প্রক্রিয়াগুলির মাধ্যমে পরিবাহী পথ তৈরি করে ইলেকট্রনিক উপাদানগুলিকে একত্রিত করার জন্য একটি বাহক।
নিচে সিরামিক সিসিএল এবং এফআর৪ সিসিএলের মধ্যে তুলনা দেওয়া হল, যার মধ্যে তাদের পার্থক্য, সুবিধা এবং অসুবিধাগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
| বৈশিষ্ট্য | সিরামিক সিসিএল | FR4 সিসিএল |
| উপাদান উপাদান | সিরামিক | গ্লাস ফাইবার রিইনফোর্সড ইপোক্সি রজন |
| পরিবাহিতা | ন | এবং |
| তাপীয় পরিবাহিতা (W/mK) | ১০-২১০ | ০.২৫-০.৩৫ |
| পুরুত্বের পরিসর | ০.১-৩ মিমি | ০.১-৫ মিমি |
| প্রক্রিয়াকরণের অসুবিধা | উচ্চ | কম |
| উৎপাদন খরচ | উচ্চ | কম |
| সুবিধাদি | ভালো উচ্চ-তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা, ভালো ডাইইলেক্ট্রিক কর্মক্ষমতা, উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি এবং দীর্ঘ সেবা জীবন | প্রচলিত উপকরণ, কম উৎপাদন খরচ, সহজ প্রক্রিয়াজাতকরণ, কম-ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত |
| অসুবিধাগুলি | উচ্চ উৎপাদন খরচ, কঠিন প্রক্রিয়াজাতকরণ, শুধুমাত্র উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বা উচ্চ-শক্তি প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত | অস্থির ডাইইলেক্ট্রিক ধ্রুবক, তাপমাত্রার বড় পরিবর্তন, কম যান্ত্রিক শক্তি এবং আর্দ্রতার প্রতি সংবেদনশীলতা |
| প্রক্রিয়া | বর্তমানে, পাঁচ ধরণের সিরামিক থার্মাল সিসিএল রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে এইচটিসিসি, এলটিসিসি, ডিবিসি, ডিপিসি, এলএএম ইত্যাদি। | আইসি ক্যারিয়ার বোর্ড, রিজিড-ফ্লেক্স বোর্ড, এইচডিআই বার্ড/ব্লাইন্ড ভায়া বোর্ড, সিঙ্গেল-সাইডেড বোর্ড, ডাবল-সাইডেড বোর্ড, মাল্টি-লেয়ার বোর্ড |
সিরামিক পিসিবি
বিভিন্ন উপকরণের প্রয়োগ ক্ষেত্র:
অ্যালুমিনা সিরামিক (Al2O3): এটিতে চমৎকার অন্তরণ, উচ্চ-তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা, কঠোরতা এবং যান্ত্রিক শক্তি রয়েছে যা উচ্চ-শক্তির ইলেকট্রনিক ডিভাইসের জন্য উপযুক্ত।
অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিক (AlN): উচ্চ তাপ পরিবাহিতা এবং ভালো তাপীয় স্থিতিশীলতার কারণে, এটি উচ্চ-শক্তিসম্পন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইস এবং LED আলো ক্ষেত্রের জন্য উপযুক্ত।
জিরকোনিয়া সিরামিক (ZrO2): উচ্চ শক্তি, উচ্চ কঠোরতা এবং পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা সহ, এটি উচ্চ-ভোল্টেজ বৈদ্যুতিক সরঞ্জামের জন্য উপযুক্ত।
বিভিন্ন প্রক্রিয়ার প্রয়োগ ক্ষেত্র:
HTCC (হাই টেম্পারেচার কো-ফায়ার্ড সিরামিক): উচ্চ-তাপমাত্রা এবং উচ্চ-শক্তি প্রয়োগের জন্য উপযুক্ত, যেমন পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স, মহাকাশ, স্যাটেলাইট যোগাযোগ, অপটিক্যাল যোগাযোগ, চিকিৎসা সরঞ্জাম, স্বয়ংচালিত ইলেকট্রনিক্স, পেট্রোকেমিক্যাল এবং অন্যান্য শিল্প। পণ্যের উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে উচ্চ-শক্তি LED, পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ার, ইন্ডাক্টর, সেন্সর, শক্তি সঞ্চয় ক্যাপাসিটর ইত্যাদি।
LTCC (নিম্ন তাপমাত্রার কো-ফায়ার্ড সিরামিক): RF, মাইক্রোওয়েভ, অ্যান্টেনা, সেন্সর, ফিল্টার, পাওয়ার ডিভাইডার ইত্যাদি মাইক্রোওয়েভ ডিভাইস তৈরির জন্য উপযুক্ত। এছাড়াও, এটি চিকিৎসা, স্বয়ংচালিত, মহাকাশ, যোগাযোগ, ইলেকট্রনিক্স এবং অন্যান্য ক্ষেত্রেও ব্যবহার করা যেতে পারে। পণ্যের উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে মাইক্রোওয়েভ মডিউল, অ্যান্টেনা মডিউল, চাপ সেন্সর, গ্যাস সেন্সর, ত্বরণ সেন্সর, মাইক্রোওয়েভ ফিল্টার, পাওয়ার ডিভাইডার ইত্যাদি।
DBC (ডাইরেক্ট বন্ড কপার): উচ্চ-শক্তি সম্পন্ন সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের (যেমন IGBT, MOSFET, GaN, SiC, ইত্যাদি) তাপ অপচয়ের জন্য উপযুক্ত, যার তাপ পরিবাহিতা এবং যান্ত্রিক শক্তি চমৎকার। পণ্যের উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে পাওয়ার মডিউল, পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স, বৈদ্যুতিক যানবাহন নিয়ন্ত্রক ইত্যাদি।
ডিপিসি (ডাইরেক্ট প্লেট কপার মাল্টিলেয়ার প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড): প্রধানত উচ্চ তীব্রতা, উচ্চ তাপ পরিবাহিতা এবং উচ্চ বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতার বৈশিষ্ট্যযুক্ত উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন এলইডি লাইটের তাপ অপচয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। পণ্যের উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে এলইডি লাইট, ইউভি এলইডি, সিওবি এলইডি ইত্যাদি।
LAM (হাইব্রিড সিরামিক মেটাল ল্যামিনেটের জন্য লেজার অ্যাক্টিভেশন মেটালাইজেশন): উচ্চ-শক্তিসম্পন্ন LED লাইট, পাওয়ার মডিউল, বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে তাপ অপচয় এবং বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজেশনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। পণ্যের উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে LED লাইট, পাওয়ার মডিউল, বৈদ্যুতিক যানবাহন মোটর ড্রাইভার ইত্যাদি।
FR4 PCB
আইসি ক্যারিয়ার বোর্ড, রিজিড-ফ্লেক্স বোর্ড এবং এইচডিআই ব্লাইন্ড/বুরাইড ভায়া বোর্ডগুলি সাধারণত ব্যবহৃত পিসিবি ধরণের, যা বিভিন্ন শিল্প এবং পণ্যগুলিতে নিম্নরূপ প্রয়োগ করা হয়:
আইসি ক্যারিয়ার বোর্ড: এটি একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত মুদ্রিত সার্কিট বোর্ড, যা মূলত ইলেকট্রনিক ডিভাইসে চিপ পরীক্ষা এবং উৎপাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়। সাধারণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে রয়েছে সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন, ইলেকট্রনিক উৎপাদন, মহাকাশ, সামরিক এবং অন্যান্য ক্ষেত্র।
রিজিড-ফ্লেক্স বোর্ড: এটি একটি কম্পোজিট ম্যাটেরিয়াল বোর্ড যা এফপিসিকে রিজিড পিসিবির সাথে একত্রিত করে, যার সুবিধা নমনীয় এবং রিজিড সার্কিট বোর্ড উভয়েরই। সাধারণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে রয়েছে কনজিউমার ইলেকট্রনিক্স, চিকিৎসা সরঞ্জাম, স্বয়ংচালিত ইলেকট্রনিক্স, মহাকাশ এবং অন্যান্য ক্ষেত্র।
এইচডিআই ব্লাইন্ড/বুরাইড ভায়া বোর্ড: এটি একটি উচ্চ-ঘনত্বের আন্তঃসংযোগ মুদ্রিত সার্কিট বোর্ড যার লাইন ঘনত্ব বেশি এবং অ্যাপারচার কম যা ছোট প্যাকেজিং এবং উচ্চতর কর্মক্ষমতা অর্জন করে। সাধারণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে রয়েছে মোবাইল যোগাযোগ, কম্পিউটার, ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স এবং অন্যান্য ক্ষেত্র।
