సిరామిక్ PCBలు మరియు సాంప్రదాయ FR4 PCBల మధ్య వ్యత్యాసం
ఈ సమస్యను చర్చించే ముందు, ముందుగా సిరామిక్ PCBలు అంటే ఏమిటి మరియు FR4 PCBలు ఏమిటో అర్థం చేసుకుందాం.
సిరామిక్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ అనేది సిరామిక్ మెటీరియల్స్ ఆధారంగా తయారు చేయబడిన సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క రకాన్ని సూచిస్తుంది, దీనిని సిరామిక్ PCB (ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్) అని కూడా పిలుస్తారు. సాధారణ గ్లాస్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ ప్లాస్టిక్ (FR-4) సబ్‌స్ట్రేట్‌ల వలె కాకుండా, సిరామిక్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లు సిరామిక్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లను ఉపయోగిస్తాయి, ఇవి అధిక ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వం, మెరుగైన యాంత్రిక బలం, మెరుగైన విద్యుద్వాహక లక్షణాలు మరియు ఎక్కువ జీవితకాలం అందించగలవు. సిరామిక్ PCBలు ప్రధానంగా LED లైట్లు, పవర్ యాంప్లిఫైయర్‌లు, సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు, RF ట్రాన్స్‌సీవర్‌లు, సెన్సార్లు మరియు మైక్రోవేవ్ పరికరాల వంటి అధిక-ఉష్ణోగ్రత, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు అధిక-పవర్ సర్క్యూట్‌లలో ఉపయోగించబడతాయి.
సర్క్యూట్ బోర్డ్ ఎలక్ట్రానిక్ భాగాల కోసం ప్రాథమిక పదార్థాన్ని సూచిస్తుంది, దీనిని PCB లేదా ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ అని కూడా పిలుస్తారు. ఇది నాన్-కండక్టివ్ సబ్‌స్ట్రేట్‌లపై మెటల్ సర్క్యూట్ నమూనాలను ముద్రించడం ద్వారా ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలను అసెంబ్లింగ్ చేయడానికి క్యారియర్, ఆపై రసాయన తుప్పు, విద్యుద్విశ్లేషణ రాగి మరియు డ్రిల్లింగ్ వంటి ప్రక్రియల ద్వారా వాహక మార్గాలను సృష్టించడం.
కిందిది సిరామిక్ CCL మరియు FR4 CCL మధ్య పోలిక, వాటి తేడాలు, ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు ఉన్నాయి.
| లక్షణాలు | సిరామిక్ CCL | FR4 CCL |
| మెటీరియల్ భాగాలు | సిరామిక్ | గ్లాస్ ఫైబర్ రీన్ఫోర్స్డ్ ఎపోక్సీ రెసిన్ |
| వాహకత | ఎన్ | మరియు |
| ఉష్ణ వాహకత(W/mK) | 10-210 | 0.25-0.35 |
| మందం యొక్క పరిధి | 0.1-3మి.మీ | 0.1-5మి.మీ |
| ప్రాసెసింగ్ కష్టం | అధిక | తక్కువ |
| తయారీ ఖర్చు | అధిక | తక్కువ |
| ప్రయోజనాలు | మంచి అధిక-ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వం, మంచి విద్యుద్వాహక పనితీరు, అధిక యాంత్రిక బలం మరియు సుదీర్ఘ సేవా జీవితం | సాంప్రదాయ పదార్థాలు, తక్కువ తయారీ ధర, సులభమైన ప్రాసెసింగ్, తక్కువ-ఫ్రీక్వెన్సీ అప్లికేషన్లకు అనుకూలం |
| ప్రతికూలతలు | అధిక ఉత్పాదక వ్యయం, కష్టమైన ప్రాసెసింగ్, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ లేదా హై-పవర్ అప్లికేషన్లకు మాత్రమే సరిపోతుంది | అస్థిర విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం, పెద్ద ఉష్ణోగ్రత మార్పులు, తక్కువ యాంత్రిక బలం మరియు తేమకు గ్రహణశీలత |
| ప్రక్రియలు | ప్రస్తుతం, HTCC, LTCC, DBC, DPC, LAM మొదలైనవాటితో సహా ఐదు సాధారణ రకాల సిరామిక్ థర్మల్ CCLలు ఉన్నాయి. | IC క్యారియర్ బోర్డ్, రిజిడ్-ఫ్లెక్స్ బోర్డ్, HDI బరీడ్/బ్లైండ్ ద్వారా బోర్డ్, సింగిల్ సైడెడ్ బోర్డ్, డబుల్ సైడెడ్ బోర్డ్, మల్టీ-లేయర్ బోర్డ్ |
సిరామిక్ PCB
వివిధ పదార్థాల అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌లు:
అల్యూమినా సిరామిక్ (Al2O3): ఇది అద్భుతమైన ఇన్సులేషన్, అధిక-ఉష్ణోగ్రత స్థిరత్వం, కాఠిన్యం మరియు అధిక-శక్తి ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలకు అనువుగా ఉండేలా యాంత్రిక బలాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
అల్యూమినియం నైట్రైడ్ సెరామిక్స్ (AlN): అధిక ఉష్ణ వాహకత మరియు మంచి ఉష్ణ స్థిరత్వంతో, ఇది అధిక-పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు మరియు LED లైటింగ్ ఫీల్డ్‌లకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.
జిర్కోనియా సిరామిక్స్ (ZrO2): అధిక బలం, అధిక కాఠిన్యం మరియు దుస్తులు నిరోధకతతో, ఇది అధిక-వోల్టేజ్ విద్యుత్ పరికరాలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.
వివిధ ప్రక్రియల అప్లికేషన్ ఫీల్డ్‌లు:
HTCC (హై టెంపరేచర్ కో ఫైర్డ్ సిరామిక్స్): పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్, ఏరోస్పేస్, శాటిలైట్ కమ్యూనికేషన్, ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్, మెడికల్ ఎక్విప్‌మెంట్, ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రానిక్స్, పెట్రోకెమికల్ మరియు ఇతర పరిశ్రమల వంటి అధిక-ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక-పవర్ అప్లికేషన్లకు అనుకూలం. ఉత్పత్తి ఉదాహరణలలో హై-పవర్ LEDలు, పవర్ యాంప్లిఫైయర్‌లు, ఇండక్టర్‌లు, సెన్సార్లు, ఎనర్జీ స్టోరేజ్ కెపాసిటర్‌లు మొదలైనవి ఉన్నాయి.
LTCC (తక్కువ ఉష్ణోగ్రత కో ఫైర్డ్ సిరామిక్స్): RF, మైక్రోవేవ్, యాంటెన్నా, సెన్సార్, ఫిల్టర్, పవర్ డివైడర్ మొదలైన మైక్రోవేవ్ పరికరాల తయారీకి అనుకూలం. అదనంగా, దీనిని మెడికల్, ఆటోమోటివ్, ఏరోస్పేస్, కమ్యూనికేషన్, ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఇతర రంగాలు. ఉత్పత్తి ఉదాహరణలలో మైక్రోవేవ్ మాడ్యూల్స్, యాంటెన్నా మాడ్యూల్స్, ప్రెజర్ సెన్సార్లు, గ్యాస్ సెన్సార్లు, యాక్సిలరేషన్ సెన్సార్లు, మైక్రోవేవ్ ఫిల్టర్‌లు, పవర్ డివైడర్‌లు మొదలైనవి ఉన్నాయి.
DBC (డైరెక్ట్ బాండ్ కాపర్): అద్భుతమైన ఉష్ణ వాహకత మరియు యాంత్రిక బలంతో అధిక-పవర్ సెమీకండక్టర్ పరికరాల (IGBT, MOSFET, GaN, SiC, మొదలైనవి) వేడి వెదజల్లడానికి అనుకూలం. ఉత్పత్తి ఉదాహరణలలో పవర్ మాడ్యూల్స్, పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్, ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ కంట్రోలర్‌లు మొదలైనవి ఉన్నాయి.
DPC (డైరెక్ట్ ప్లేట్ కాపర్ మల్టీలేయర్ ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్): అధిక-తీవ్రత, అధిక ఉష్ణ వాహకత మరియు అధిక విద్యుత్ పనితీరు లక్షణాలతో అధిక-శక్తి LED లైట్ల యొక్క వేడిని వెదజల్లడానికి ప్రధానంగా ఉపయోగిస్తారు. ఉత్పత్తి ఉదాహరణలలో LED లైట్లు, UV LEDలు, COB LEDలు మొదలైనవి ఉన్నాయి.
LAM (హైబ్రిడ్ సిరామిక్ మెటల్ లామినేట్ కోసం లేజర్ యాక్టివేషన్ మెటలైజేషన్): హై-పవర్ LED లైట్లు, పవర్ మాడ్యూల్స్, ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు మరియు ఇతర ఫీల్డ్‌లలో వేడి వెదజల్లడం మరియు విద్యుత్ పనితీరు ఆప్టిమైజేషన్ కోసం ఉపయోగించవచ్చు. ఉత్పత్తి ఉదాహరణలలో LED లైట్లు, పవర్ మాడ్యూల్స్, ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ మోటార్ డ్రైవర్లు మొదలైనవి ఉన్నాయి.
FR4 PCB
IC క్యారియర్ బోర్డులు, దృఢమైన-ఫ్లెక్స్ బోర్డులు మరియు HDI బ్లైండ్/బోర్డుల ద్వారా పూడ్చివేయబడినవి సాధారణంగా ఉపయోగించే PCBల రకాలు, ఇవి వివిధ పరిశ్రమలు మరియు ఉత్పత్తులలో క్రింది విధంగా వర్తించబడతాయి:
IC క్యారియర్ బోర్డ్: ఇది సాధారణంగా ఉపయోగించే ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్, ప్రధానంగా ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో చిప్ పరీక్ష మరియు ఉత్పత్తి కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. సాధారణ అనువర్తనాల్లో సెమీకండక్టర్ ఉత్పత్తి, ఎలక్ట్రానిక్ తయారీ, ఏరోస్పేస్, మిలిటరీ మరియు ఇతర రంగాలు ఉన్నాయి.
దృఢమైన-ఫ్లెక్స్ బోర్డు: ఇది సౌకర్యవంతమైన మరియు దృఢమైన సర్క్యూట్ బోర్డ్‌ల ప్రయోజనాలతో FPCని దృఢమైన PCBతో మిళితం చేసే మిశ్రమ మెటీరియల్ బోర్డ్. సాధారణ అనువర్తనాల్లో వినియోగదారు ఎలక్ట్రానిక్స్, వైద్య పరికరాలు, ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రానిక్స్, ఏరోస్పేస్ మరియు ఇతర రంగాలు ఉన్నాయి.
HDI బ్లైండ్/బోర్డు ద్వారా ఖననం చేయబడింది: ఇది చిన్న ప్యాకేజింగ్ మరియు అధిక పనితీరును సాధించడానికి అధిక లైన్ డెన్సిటీ మరియు చిన్న ఎపర్చర్‌తో కూడిన హై-డెన్సిటీ ఇంటర్‌కనెక్ట్ ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్. సాధారణ అప్లికేషన్లలో మొబైల్ కమ్యూనికేషన్స్, కంప్యూటర్లు, కన్స్యూమర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఇతర ఫీల్డ్‌లు ఉన్నాయి.