सिरेमिक पीसीबी आणि पारंपारिक एफआर४ पीसीबीमधील फरक
या मुद्द्यावर चर्चा करण्यापूर्वी, प्रथम सिरेमिक पीसीबी म्हणजे काय आणि एफआर४ पीसीबी म्हणजे काय ते समजून घेऊया.
सिरेमिक सर्किट बोर्ड म्हणजे सिरेमिक मटेरियलवर आधारित सर्किट बोर्डचा एक प्रकार आहे, ज्याला सिरेमिक पीसीबी (प्रिंटेड सर्किट बोर्ड) असेही म्हणतात. सामान्य ग्लास फायबर रिइन्फोर्स्ड प्लास्टिक (FR-4) सब्सट्रेट्सच्या विपरीत, सिरेमिक सर्किट बोर्ड सिरेमिक सब्सट्रेट्स वापरतात, जे उच्च तापमान स्थिरता, चांगली यांत्रिक शक्ती, चांगले डायलेक्ट्रिक गुणधर्म आणि दीर्घ आयुष्य प्रदान करू शकतात. सिरेमिक पीसीबी प्रामुख्याने उच्च-तापमान, उच्च-फ्रिक्वेन्सी आणि उच्च-पॉवर सर्किट्समध्ये वापरले जातात, जसे की एलईडी लाईट्स, पॉवर अॅम्प्लिफायर्स, सेमीकंडक्टर लेसर, आरएफ ट्रान्सीव्हर्स, सेन्सर्स आणि मायक्रोवेव्ह डिव्हाइसेस.
सर्किट बोर्ड म्हणजे इलेक्ट्रॉनिक घटकांसाठी एक मूलभूत सामग्री, ज्याला PCB किंवा प्रिंटेड सर्किट बोर्ड असेही म्हणतात. हे नॉन-कंडक्टिव्ह सब्सट्रेट्सवर मेटल सर्किट पॅटर्न प्रिंट करून आणि नंतर रासायनिक गंज, इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर आणि ड्रिलिंग सारख्या प्रक्रियांद्वारे वाहक मार्ग तयार करून इलेक्ट्रॉनिक घटक एकत्र करण्यासाठी एक वाहक आहे.
सिरेमिक सीसीएल आणि एफआर४ सीसीएल यांच्यातील फरक, फायदे आणि तोटे यांचा समावेश करून त्यांची तुलना खालीलप्रमाणे आहे.
| वैशिष्ट्ये | सिरेमिक सीसीएल | एफआर४ सीसीएल |
| साहित्य घटक | सिरेमिक | ग्लास फायबर प्रबलित इपॉक्सी रेझिन |
| चालकता | न | आणि |
| औष्णिक चालकता (W/mK) | १०-२१० | ०.२५-०.३५ |
| जाडीची श्रेणी | ०.१-३ मिमी | ०.१-५ मिमी |
| प्रक्रिया करण्यात अडचण | उच्च | कमी |
| उत्पादन खर्च | उच्च | कमी |
| फायदे | चांगली उच्च-तापमान स्थिरता, चांगली डायलेक्ट्रिक कार्यक्षमता, उच्च यांत्रिक शक्ती आणि दीर्घ सेवा आयुष्य | पारंपारिक साहित्य, कमी उत्पादन खर्च, सोपी प्रक्रिया, कमी-फ्रिक्वेन्सी अनुप्रयोगांसाठी योग्य |
| तोटे | उच्च उत्पादन खर्च, कठीण प्रक्रिया, केवळ उच्च-फ्रिक्वेन्सी किंवा उच्च-शक्ती अनुप्रयोगांसाठी योग्य | अस्थिर डायलेक्ट्रिक स्थिरांक, तापमानात मोठे बदल, कमी यांत्रिक शक्ती आणि आर्द्रतेची संवेदनशीलता |
| प्रक्रिया | सध्या, पाच सामान्य प्रकारचे सिरेमिक थर्मल सीसीएल आहेत, ज्यात एचटीसीसी, एलटीसीसी, डीबीसी, डीपीसी, एलएएम इत्यादींचा समावेश आहे. | आयसी कॅरियर बोर्ड, रिजिड-फ्लेक्स बोर्ड, एचडीआय बरी केलेला/ब्लाइंड व्हाया बोर्ड, सिंगल-साइडेड बोर्ड, डबल-साइडेड बोर्ड, मल्टी-लेयर बोर्ड |
सिरेमिक पीसीबी
वेगवेगळ्या साहित्याच्या वापराचे क्षेत्र:
अॅल्युमिना सिरेमिक (Al2O3): त्यात उत्कृष्ट इन्सुलेशन, उच्च-तापमान स्थिरता, कडकपणा आणि उच्च-शक्तीच्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी योग्य यांत्रिक शक्ती आहे.
अॅल्युमिनियम नायट्राइड सिरॅमिक्स (AlN): उच्च थर्मल चालकता आणि चांगल्या थर्मल स्थिरतेसह, ते उच्च-शक्तीच्या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी आणि LED प्रकाश क्षेत्रांसाठी योग्य आहे.
झिरकोनिया सिरेमिक्स (ZrO2): उच्च शक्ती, उच्च कडकपणा आणि पोशाख प्रतिरोधकतेसह, ते उच्च-व्होल्टेज विद्युत उपकरणांसाठी योग्य आहे.
वेगवेगळ्या प्रक्रियांचे अनुप्रयोग क्षेत्र:
एचटीसीसी (हाय टेम्परेचर को-फायर्ड सिरेमिक्स): पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स, एरोस्पेस, सॅटेलाइट कम्युनिकेशन, ऑप्टिकल कम्युनिकेशन, वैद्यकीय उपकरणे, ऑटोमोटिव्ह इलेक्ट्रॉनिक्स, पेट्रोकेमिकल आणि इतर उद्योगांसारख्या उच्च-तापमान आणि उच्च-शक्तीच्या अनुप्रयोगांसाठी योग्य. उत्पादनांच्या उदाहरणांमध्ये उच्च-शक्तीचे एलईडी, पॉवर अॅम्प्लिफायर्स, इंडक्टर्स, सेन्सर्स, एनर्जी स्टोरेज कॅपेसिटर इत्यादींचा समावेश आहे.
एलटीसीसी (कमी तापमानावर चालणारे को-फायर्ड सिरेमिक्स): आरएफ, मायक्रोवेव्ह, अँटेना, सेन्सर, फिल्टर, पॉवर डिव्हायडर इत्यादी मायक्रोवेव्ह उपकरणांच्या निर्मितीसाठी योग्य. याव्यतिरिक्त, ते वैद्यकीय, ऑटोमोटिव्ह, एरोस्पेस, कम्युनिकेशन, इलेक्ट्रॉनिक्स आणि इतर क्षेत्रात देखील वापरले जाऊ शकते. उत्पादनांच्या उदाहरणांमध्ये मायक्रोवेव्ह मॉड्यूल, अँटेना मॉड्यूल, प्रेशर सेन्सर, गॅस सेन्सर, अॅक्सिलरेशन सेन्सर, मायक्रोवेव्ह फिल्टर, पॉवर डिव्हायडर इत्यादींचा समावेश आहे.
DBC (डायरेक्ट बॉन्ड कॉपर): उत्कृष्ट थर्मल चालकता आणि यांत्रिक शक्ती असलेल्या उच्च-शक्तीच्या अर्धसंवाहक उपकरणांच्या (जसे की IGBT, MOSFET, GaN, SiC, इ.) उष्णता नष्ट करण्यासाठी योग्य. उत्पादनांच्या उदाहरणांमध्ये पॉवर मॉड्यूल, पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्स, इलेक्ट्रिक वाहन नियंत्रक इत्यादींचा समावेश आहे.
डीपीसी (डायरेक्ट प्लेट कॉपर मल्टीलेयर प्रिंटेड सर्किट बोर्ड): मुख्यतः उच्च तीव्रता, उच्च थर्मल चालकता आणि उच्च विद्युत कार्यक्षमतेच्या वैशिष्ट्यांसह उच्च-शक्तीच्या एलईडी दिव्यांच्या उष्णता नष्ट करण्यासाठी वापरले जाते. उत्पादनांच्या उदाहरणांमध्ये एलईडी दिवे, यूव्ही एलईडी, सीओबी एलईडी इत्यादींचा समावेश आहे.
LAM (हायब्रिड सिरेमिक मेटल लॅमिनेटसाठी लेसर अॅक्टिव्हेशन मेटलायझेशन): उच्च-शक्तीच्या एलईडी दिवे, पॉवर मॉड्यूल, इलेक्ट्रिक वाहने आणि इतर क्षेत्रात उष्णता नष्ट करणे आणि विद्युत कामगिरी ऑप्टिमायझेशनसाठी वापरले जाऊ शकते. उत्पादनांच्या उदाहरणांमध्ये एलईडी दिवे, पॉवर मॉड्यूल, इलेक्ट्रिक वाहन मोटर ड्रायव्हर्स इत्यादींचा समावेश आहे.
FR4 पीसीबी
आयसी कॅरियर बोर्ड, रिजिड-फ्लेक्स बोर्ड आणि एचडीआय ब्लाइंड/बरीड व्हाया बोर्ड हे सामान्यतः वापरले जाणारे पीसीबी प्रकार आहेत, जे विविध उद्योगांमध्ये आणि उत्पादनांमध्ये खालीलप्रमाणे वापरले जातात:
आयसी कॅरियर बोर्ड: हा एक सामान्यतः वापरला जाणारा प्रिंटेड सर्किट बोर्ड आहे, जो प्रामुख्याने इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये चिप चाचणी आणि उत्पादनासाठी वापरला जातो. सामान्य अनुप्रयोगांमध्ये सेमीकंडक्टर उत्पादन, इलेक्ट्रॉनिक उत्पादन, एरोस्पेस, लष्करी आणि इतर क्षेत्रे समाविष्ट आहेत.
रिजिड-फ्लेक्स बोर्ड: हा एक कंपोझिट मटेरियल बोर्ड आहे जो एफपीसीला कठोर पीसीबीसह एकत्र करतो, ज्यामध्ये लवचिक आणि कठोर सर्किट बोर्डचे फायदे आहेत. सामान्य अनुप्रयोगांमध्ये ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स, वैद्यकीय उपकरणे, ऑटोमोटिव्ह इलेक्ट्रॉनिक्स, एरोस्पेस आणि इतर क्षेत्रे समाविष्ट आहेत.
एचडीआय ब्लाइंड/बरीड व्हाया बोर्ड: हे एक उच्च-घनतेचे इंटरकनेक्ट प्रिंटेड सर्किट बोर्ड आहे ज्यामध्ये जास्त रेषेची घनता आणि कमी छिद्र असते ज्यामुळे लहान पॅकेजिंग आणि उच्च कार्यक्षमता प्राप्त होते. सामान्य अनुप्रयोगांमध्ये मोबाइल कम्युनिकेशन्स, संगणक, ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स आणि इतर क्षेत्रे समाविष्ट आहेत.
