ಸೆರಾಮಿಕ್ ಪಿಸಿಬಿಗಳು ಮತ್ತು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಎಫ್ಆರ್ 4 ಪಿಸಿಬಿಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸ
ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುವ ಮೊದಲು, ಸೆರಾಮಿಕ್ ಪಿಸಿಬಿಗಳು ಯಾವುವು ಮತ್ತು ಎಫ್ಆರ್ 4 ಪಿಸಿಬಿಗಳು ಯಾವುವು ಎಂಬುದನ್ನು ಮೊದಲು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳೋಣ.
ಸೆರಾಮಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್ ಎಂದರೆ ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ತಯಾರಿಸಲಾದ ಒಂದು ರೀತಿಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್, ಇದನ್ನು ಸೆರಾಮಿಕ್ PCB (ಮುದ್ರಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್) ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಗಾಜಿನ ಫೈಬರ್ ಬಲವರ್ಧಿತ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ (FR-4) ತಲಾಧಾರಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಸೆರಾಮಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್ಗಳು ಸೆರಾಮಿಕ್ ತಲಾಧಾರಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿರತೆ, ಉತ್ತಮ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ, ಉತ್ತಮ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಸೆರಾಮಿಕ್ PCB ಗಳನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ಆವರ್ತನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ LED ದೀಪಗಳು, ಪವರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ಗಳು, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ಗಳು, RF ಟ್ರಾನ್ಸ್ಸಿವರ್ಗಳು, ಸಂವೇದಕಗಳು ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಸಾಧನಗಳು.
ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್ ಎಂದರೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಮೂಲ ವಸ್ತು, ಇದನ್ನು PCB ಅಥವಾ ಮುದ್ರಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ವಾಹಕವಲ್ಲದ ತಲಾಧಾರಗಳ ಮೇಲೆ ಲೋಹದ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಮುದ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಲು ಮತ್ತು ನಂತರ ರಾಸಾಯನಿಕ ತುಕ್ಕು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಕೊರೆಯುವಿಕೆಯಂತಹ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಮೂಲಕ ವಾಹಕ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವ ವಾಹಕವಾಗಿದೆ.
ಸೆರಾಮಿಕ್ CCL ಮತ್ತು FR4 CCL ನಡುವಿನ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು, ಅನುಕೂಲಗಳು ಮತ್ತು ಅನಾನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.
| ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು | ಸೆರಾಮಿಕ್ ಸಿಸಿಎಲ್ | ಎಫ್ಆರ್ 4 ಸಿಸಿಎಲ್ |
| ವಸ್ತು ಘಟಕಗಳು | ಸೆರಾಮಿಕ್ | ಗ್ಲಾಸ್ ಫೈಬರ್ ಬಲವರ್ಧಿತ ಎಪಾಕ್ಸಿ ರಾಳ |
| ವಾಹಕತೆ | ನ | ಮತ್ತು |
| ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ(W/mK) | 10-210 | 0.25-0.35 |
| ದಪ್ಪದ ಶ್ರೇಣಿ | 0.1-3ಮಿ.ಮೀ | 0.1-5ಮಿ.ಮೀ |
| ಸಂಸ್ಕರಣಾ ತೊಂದರೆ | ಹೆಚ್ಚಿನ | ಕಡಿಮೆ |
| ಉತ್ಪಾದನಾ ವೆಚ್ಚ | ಹೆಚ್ಚಿನ | ಕಡಿಮೆ |
| ಅನುಕೂಲಗಳು | ಉತ್ತಮ ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿರತೆ, ಉತ್ತಮ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ದೀರ್ಘ ಸೇವಾ ಜೀವನ | ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಸ್ತುಗಳು, ಕಡಿಮೆ ಉತ್ಪಾದನಾ ವೆಚ್ಚ, ಸುಲಭ ಸಂಸ್ಕರಣೆ, ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. |
| ಅನಾನುಕೂಲಗಳು | ಹೆಚ್ಚಿನ ಉತ್ಪಾದನಾ ವೆಚ್ಚ, ಕಷ್ಟಕರವಾದ ಸಂಸ್ಕರಣೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. | ಅಸ್ಥಿರ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ, ದೊಡ್ಡ ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು, ಕಡಿಮೆ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ತೇವಾಂಶಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುವಿಕೆ |
| ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು | ಪ್ರಸ್ತುತ, HTCC, LTCC, DBC, DPC, LAM, ಇತ್ಯಾದಿ ಸೇರಿದಂತೆ ಐದು ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿಧದ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಥರ್ಮಲ್ CCL ಗಳಿವೆ. | ಐಸಿ ಕ್ಯಾರಿಯರ್ ಬೋರ್ಡ್, ರಿಜಿಡ್-ಫ್ಲೆಕ್ಸ್ ಬೋರ್ಡ್, ಎಚ್ಡಿಐ ಬೋರ್ಡ್ ಮೂಲಕ ಮುಚ್ಚಿದ/ಕುರುಡು, ಏಕ-ಬದಿಯ ಬೋರ್ಡ್, ಎರಡು-ಬದಿಯ ಬೋರ್ಡ್, ಬಹು-ಪದರದ ಬೋರ್ಡ್ |
ಸೆರಾಮಿಕ್ ಪಿಸಿಬಿ
ವಿವಿಧ ವಸ್ತುಗಳ ಅನ್ವಯದ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು:
ಅಲ್ಯೂಮಿನಾ ಸೆರಾಮಿಕ್ (Al2O3): ಇದು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ನಿರೋಧನ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಸ್ಥಿರತೆ, ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಬಲವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ (AlN): ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆಯೊಂದಿಗೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು LED ಬೆಳಕಿನ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
ಜಿರ್ಕೋನಿಯಾ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ (ZrO2): ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಉಡುಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧದೊಂದಿಗೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
ವಿವಿಧ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಅನ್ವಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು:
HTCC (ಹೈ ಟೆಂಪರೇಚರ್ ಕೋ ಫೈರ್ಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್): ಪವರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್, ಸ್ಯಾಟಲೈಟ್ ಕಮ್ಯುನಿಕೇಷನ್, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕಮ್ಯುನಿಕೇಷನ್, ವೈದ್ಯಕೀಯ ಉಪಕರಣಗಳು, ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಪೆಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಂತಹ ಹೈ-ಟೆಂಪರೇಚರ್ ಮತ್ತು ಹೈ-ಪವರ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಉತ್ಪನ್ನ ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೈ-ಪವರ್ ಎಲ್ಇಡಿಗಳು, ಪವರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ಗಳು, ಇಂಡಕ್ಟರ್ಗಳು, ಸೆನ್ಸರ್ಗಳು, ಎನರ್ಜಿ ಸ್ಟೋರೇಜ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ಗಳು ಇತ್ಯಾದಿ ಸೇರಿವೆ.
LTCC (ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದ ಕೋ ಫೈರ್ಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್): RF, ಮೈಕ್ರೋವೇವ್, ಆಂಟೆನಾ, ಸೆನ್ಸರ್, ಫಿಲ್ಟರ್, ಪವರ್ ಡಿವೈಡರ್, ಇತ್ಯಾದಿ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಸಾಧನಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಇದನ್ನು ವೈದ್ಯಕೀಯ, ಆಟೋಮೋಟಿವ್, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್, ಸಂವಹನ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಬಳಸಬಹುದು. ಉತ್ಪನ್ನ ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳು, ಆಂಟೆನಾ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳು, ಒತ್ತಡ ಸಂವೇದಕಗಳು, ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳು, ವೇಗವರ್ಧಕ ಸಂವೇದಕಗಳು, ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಫಿಲ್ಟರ್ಗಳು, ಪವರ್ ಡಿವೈಡರ್ಗಳು ಇತ್ಯಾದಿ ಸೇರಿವೆ.
DBC (ನೇರ ಬಾಂಡ್ ತಾಮ್ರ): ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಬಲವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳ (IGBT, MOSFET, GaN, SiC, ಇತ್ಯಾದಿ) ಶಾಖದ ಹರಡುವಿಕೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಉತ್ಪನ್ನ ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಪವರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳು, ಪವರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಇತ್ಯಾದಿ ಸೇರಿವೆ.
DPC (ಡೈರೆಕ್ಟ್ ಪ್ಲೇಟ್ ಕಾಪರ್ ಮಲ್ಟಿಲೇಯರ್ ಪ್ರಿಂಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್): ಹೆಚ್ಚಿನ ತೀವ್ರತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ LED ದೀಪಗಳ ಶಾಖ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕಾಗಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪನ್ನ ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ LED ದೀಪಗಳು, UV LED ಗಳು, COB LED ಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ ಸೇರಿವೆ.
LAM (ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಮೆಟಲ್ ಲ್ಯಾಮಿನೇಟ್ಗಾಗಿ ಲೇಸರ್ ಆಕ್ಟಿವೇಷನ್ ಮೆಟಲೈಸೇಶನ್): ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ LED ದೀಪಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಶಾಖದ ಹರಡುವಿಕೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ಗಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಉತ್ಪನ್ನ ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ LED ದೀಪಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನ ಮೋಟಾರ್ ಡ್ರೈವರ್ಗಳು ಇತ್ಯಾದಿ ಸೇರಿವೆ.
FR4 PCB
ಐಸಿ ಕ್ಯಾರಿಯರ್ ಬೋರ್ಡ್ಗಳು, ರಿಜಿಡ್-ಫ್ಲೆಕ್ಸ್ ಬೋರ್ಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಎಚ್ಡಿಐ ಬ್ಲೈಂಡ್/ಬರ್ಡ್ ವಯಾ ಬೋರ್ಡ್ಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಪಿಸಿಬಿಗಳ ವಿಧಗಳಾಗಿವೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:
IC ಕ್ಯಾರಿಯರ್ ಬೋರ್ಡ್: ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಮುದ್ರಿತ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್ ಆಗಿದ್ದು, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಚಿಪ್ ಪರೀಕ್ಷೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.ಸಾಮಾನ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಅರೆವಾಹಕ ಉತ್ಪಾದನೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಉತ್ಪಾದನೆ, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್, ಮಿಲಿಟರಿ ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಸೇರಿವೆ.
ರಿಜಿಡ್-ಫ್ಲೆಕ್ಸ್ ಬೋರ್ಡ್: ಇದು ಎಫ್ಪಿಸಿಯನ್ನು ರಿಜಿಡ್ ಪಿಸಿಬಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಸಂಯೋಜಿತ ವಸ್ತು ಬೋರ್ಡ್ ಆಗಿದ್ದು, ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ರಿಜಿಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್ಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಗ್ರಾಹಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ವೈದ್ಯಕೀಯ ಉಪಕರಣಗಳು, ಆಟೋಮೋಟಿವ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಏರೋಸ್ಪೇಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಸೇರಿವೆ.
HDI ಬ್ಲೈಂಡ್/ಬೋರ್ಡ್ ಮೂಲಕ ಸಮಾಧಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ: ಇದು ಸಣ್ಣ ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಲಿನ ಸಾಂದ್ರತೆ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಇಂಟರ್ಕನೆಕ್ಟ್ ಪ್ರಿಂಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್ ಆಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಮೊಬೈಲ್ ಸಂವಹನಗಳು, ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳು, ಗ್ರಾಹಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಸೇರಿವೆ.
