Elektroniikkatuotteiden ydinkomponenttina piirilevyn (PCB) raaka-aineiden valinta vaikuttaa suoraan levyn suorituskykyyn, luotettavuuteen ja valmistuskustannuksiin.
Piirilevyn mekaanisen ja sähköisen suorituskyvyn päätekijä
Substraatti toimii painetun piirilevyn (PCB) selkärankana, ja sillä on oltava olennaiset ominaisuudet, kuten sähköeristys, lämmönkestävyys, mekaaninen lujuus ja mittastabiilius. Sovelluskohtaisesta skenaariosta riippuen substraatit voidaan luokitella kahteen tyyppiin: jäykät alustat ja joustavat alustat.
Jäykät alustat: Lasikuitu-vahvistettu epoksihartsi (FR-4) muodostaa tämän luokan päävirran; sen koostumus sisältää epoksihartsia, lasikuitukangasta ja kovetusainetta. FR-4:llä on erinomaiset sähköeristysominaisuudet (dielektrisyysvakio: 4,0–4,5), lämmönkestävyys (Tg-arvo: 130–180 astetta) ja mekaaninen lujuus (taivutuslujuus: suurempi tai yhtä suuri kuin 300 MPa), joten sitä käytetään laajasti kulutuselektroniikassa ja viestintälaitteissa. Lisäksi korkeataajuisia substraatteja (kuten PTFE:tä ja keraamista täytettyjä substraatteja) käytetään korkeataajuisissa sovelluksissa - kuten 5G-tukiasemissa ja tutkajärjestelmissä - niiden alhaisen dielektrisen häviön vuoksi (Df pienempi tai yhtä suuri kuin 0,002); niiden kustannukset ovat kuitenkin 30–50 prosenttia korkeammat kuin FR-4:n.
Joustava alusta: Polyimidikalvolle (PI) keskitetty materiaali tarjoaa lämmönkestävyyden (pitkän -käyttölämpötila-alueella -200 asteesta 300 asteeseen), joustavuutta (taivutussäde on enintään 0,5 mm) ja kemiallista stabiilisuutta, joka on huomattavasti parempi kuin perinteisillä PET-kalvoilla. näin ollen se toimii ensisijaisena materiaalina joustaville painetuille piirilevyille (FPC). Vaikka PI-kalvon hinta on noin kaksi tai kolme kertaa FR-4:n hinta, se täyttää tehokkaasti dynaamisten taivutussovellusten, kuten puettavien laitteiden ja autojen näyttöjen vaatimukset.
Johtavat materiaalit: ydinväliaine piirien rakentamiseen
Johtavilla materiaaleilla on oltava korkea johtavuus, korroosionkestävyys ja prosessoitavuus; ne luokitellaan ensisijaisesti kahteen tyyppiin: kuparikalvo ja johtavat tahnat.
Kuparifolio: Noin 30–40 % piirilevyn kokonaiskustannuksista kuparifolio luokitellaan valmistusprosessinsa mukaan elektrolyyttiseen kuparifolioon (ED) ja valssattuun kuparifolioon (RA). Elektrolyyttisellä kuparikalvolla on alhainen pinnan karheus (Ra pienempi tai yhtä suuri kuin 0,5 μm), mikä tekee siitä sopivan High{4}}Density Interconnect (HDI) -levyille; valssatulla kuparifoliolla on erinomainen sitkeys (venymä suurempi tai yhtä suuri kuin 15 %), ja sitä käytetään usein joustavissa piirilevyissä. Kuparifolion paksuus vaikuttaa suoraan sen nykyiseen-kantokykyyn. vakiopaksuudet ovat 18 μm, 35 μm ja 70 μm, kun taas korkean
Juotosmaskimateriaalit: virtapiirin suojauksen ja parannetun luotettavuuden avain
Juotosmaskimateriaalilla on oltava eristäviä ominaisuuksia, juotoskestävyys ja kemiallinen stabiilisuus; ne luokitellaan ensisijaisesti kahteen tyyppiin: nestemäiset valoherkät musteet ja kuiva{0}}kalvojuotemaskit.
Nestemäinen valoherkkä muste: Kovettuu ultraviolettivalossa muodostaen juotosmaskikerroksen. Sille on ominaista korkea resoluutio (linjan leveys/väli enintään 50 μm) ja vahva tarttuvuus (kuoriutumislujuus suurempi tai yhtä suuri kuin 1,5 N/mm), mikä tekee siitä sopivan korkean -tarkkuuden piirilevyille. Sen hinta on noin 80–120 RMB/kg; se vaatii kuitenkin mukana altistumista ja laitteiden kehittämistä, mikä lisää prosessin monimutkaisuutta.
Dry Film Solder Mask: Käyttää PET-kalvoa kantajana ja muodostaa juotosmaskikerroksen lämpölaminoinnilla, jota seuraa kehitys. Se tarjoaa yksinkertaisen toiminnan (ei vaadi kehityslaitteita), mutta sen resoluutio on pienempi (viivan leveys/välit suurempi tai yhtä suuri kuin 100 μm), ja sitä käytetään ensisijaisesti pienitiheyksisille piirilevyille.
