การจำแนกประเภทวัสดุพื้นผิวบอร์ด PCB

พื้นผิวหลายประเภทที่ใช้สำหรับ PCB แต่แบ่งกว้าง ๆ ออกเป็นสองประเภท ได้แก่ วัสดุพื้นผิวอนินทรีย์และวัสดุพื้นผิวอินทรีย์

วัสดุพื้นผิวอนินทรีย์

พื้นผิวอนินทรีย์ส่วนใหญ่เป็นแผ่นเซรามิก วัสดุพื้นผิววงจรเซรามิกคืออลูมินา 96% ในกรณีที่ต้องการพื้นผิวที่มีความแข็งแรงสูง สามารถใช้วัสดุอลูมินาบริสุทธิ์ 99% ได้ แต่ปัญหาในการประมวลผลอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง อัตราผลตอบแทนต่ำ ดังนั้น การใช้อลูมินาบริสุทธิ์มีราคาสูงเบริลเลียมออกไซด์ยังเป็นวัสดุของพื้นผิวเซรามิก ซึ่งเป็นโลหะออกไซด์ มีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีและมีการนำความร้อนที่ดีเยี่ยม สามารถใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับวงจรความหนาแน่นพลังงานสูง

พื้นผิววงจรเซรามิกส่วนใหญ่จะใช้ในวงจรรวมไฮบริดฟิล์มหนาและบาง วงจรไมโครแอสเซมบลีหลายชิป ซึ่งมีข้อดีที่พื้นผิววงจรวัสดุอินทรีย์ไม่สามารถจับคู่ได้ตัวอย่างเช่น CTE ของซับสเตรตวงจรเซรามิกสามารถตรงกับ CTE ของตัวเรือน LCCC ได้ ดังนั้นจึงได้รับความน่าเชื่อถือของรอยต่อบัดกรีที่ดีเมื่อประกอบอุปกรณ์ LCCCนอกจากนี้ พื้นผิวเซรามิกยังเหมาะสำหรับกระบวนการระเหยสูญญากาศในการผลิตชิป เนื่องจากไม่ปล่อยก๊าซดูดซับจำนวนมาก ซึ่งทำให้ระดับสูญญากาศลดลงแม้ว่าจะถูกความร้อนก็ตามนอกจากนี้ พื้นผิวเซรามิกยังมีความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง ผิวสำเร็จที่ดี มีความเสถียรทางเคมีสูง เป็นสารตั้งต้นวงจรที่ต้องการสำหรับวงจรไฮบริดฟิล์มหนาและบาง และวงจรไมโครแอสเซมบลีหลายชิปอย่างไรก็ตาม เป็นการยากที่จะแปรรูปเป็นพื้นผิวขนาดใหญ่และแบน และไม่สามารถทำเป็นโครงสร้างแผ่นแสตมป์รวมหลายชิ้นได้เพื่อตอบสนองความต้องการของการผลิตแบบอัตโนมัติ นอกจากนี้ เนื่องจากค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูงของวัสดุเซรามิก ดังนั้นจึง ยังไม่เหมาะกับพื้นผิววงจรความเร็วสูงและราคาค่อนข้างสูง

วัสดุพื้นผิวอินทรีย์

วัสดุพื้นผิวอินทรีย์ทำจากวัสดุเสริมแรง เช่น ผ้าใยแก้ว (กระดาษไฟเบอร์ แผ่นแก้ว ฯลฯ) ชุบด้วยสารยึดเกาะเรซิน ตากให้แห้งในที่ว่าง จากนั้นหุ้มด้วยฟอยล์ทองแดง และผลิตโดยอุณหภูมิและความดันสูงวัสดุพิมพ์ประเภทนี้เรียกว่าลามิเนตเคลือบทองแดง (CCL) หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าแผงเคลือบทองแดง เป็นวัสดุหลักในการผลิต PCB

CCL หลายชนิด หากใช้วัสดุเสริมแรงในการแบ่ง สามารถแบ่งออกเป็นประเภทกระดาษ ผ้าใยแก้ว ฐานคอมโพสิต (CEM) และฐานโลหะสี่ประเภทตามสารยึดเกาะเรซินอินทรีย์ที่ใช้ในการแบ่งและสามารถแบ่งออกเป็นเรซินฟีนอล (PE) อีพอกซีเรซิน (EP), เรซินโพลีอิไมด์ (PI), เรซินโพลีเตตราฟลูออโรเอทิลีน (TF) และเรซินโพลีฟีนลีนอีเทอร์ (PPO);หากวัสดุพิมพ์มีความแข็งและยืดหยุ่นในการแบ่ง และสามารถแบ่งออกเป็น CCL แบบแข็งและ CCL แบบยืดหยุ่นได้

ปัจจุบันใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิต PCB สองด้านคือสารตั้งต้นวงจรใยแก้วอีพ็อกซี่ซึ่งรวมข้อดีของความแข็งแรงที่ดีของใยแก้วและความเหนียวของอีพอกซีเรซินเข้ากับความแข็งแรงและความเหนียวที่ดี

พื้นผิววงจรใยแก้วอีพ็อกซี่ทำโดยการแทรกซึมอีพอกซีเรซินเข้าไปในผ้าใยแก้วก่อนเพื่อทำลามิเนตในเวลาเดียวกันก็มีการเติมสารเคมีอื่นๆ เช่น สารบ่มตัว สารเพิ่มความคงตัว สารป้องกันการติดไฟ กาว ฯลฯ จากนั้นจึงติดกาวฟอยล์ทองแดงและกดลงบนลามิเนตด้านใดด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้านเพื่อสร้างใยแก้วอีพอกซีหุ้มทองแดง ลามิเนตสามารถใช้สร้าง PCB แบบด้านเดียว สองด้าน และหลายชั้นได้