Klasyfikacja materiałów podłoża płytek PCB

Wiele odmian podłoży stosowanych w PCB, ale ogólnie dzieli się je na dwie kategorie, a mianowicie nieorganiczne materiały podłoża i organiczne materiały podłoża.

Nieorganiczne materiały podłoża

Podłoże nieorganiczne to głównie płytki ceramiczne, materiał podłoża obwodu ceramicznego składa się w 96% z tlenku glinu, w przypadku wymagań podłoża o wysokiej wytrzymałości można zastosować materiał w 99% z czystego tlenku glinu, ale przetwarzanie tlenku glinu o wysokiej czystości powoduje trudności, wydajność jest niska, więc cena czystego tlenku glinu jest wysoka.Tlenek berylu jest również materiałem podłoża ceramicznego, jest tlenkiem metalu, ma dobre właściwości elektroizolacyjne i doskonałe przewodnictwo cieplne, może być stosowany jako podłoże w obwodach o dużej gęstości mocy.

Podłoża obwodów ceramicznych są stosowane głównie w grubych i cienkowarstwowych hybrydowych układach scalonych, wielochipowych obwodach mikrozespołów, które mają zalety, których nie mogą dorównać podłoża obwodów z materiałów organicznych.Na przykład współczynnik CTE podłoża obwodu ceramicznego może odpowiadać współczynnikowi CTE obudowy LCCC, dzięki czemu podczas montażu urządzeń LCCC uzyskana zostanie dobra niezawodność połączenia lutowanego.Ponadto podłoża ceramiczne nadają się do procesu odparowania próżniowego w produkcji chipów, ponieważ nie wydzielają dużej ilości zaadsorbowanych gazów, które nawet po podgrzaniu powodują spadek poziomu próżni.Ponadto podłoża ceramiczne mają również odporność na wysoką temperaturę, dobre wykończenie powierzchni, wysoką stabilność chemiczną, są preferowanym podłożem obwodów dla obwodów hybrydowych grubowarstwowych i cienkowarstwowych oraz obwodów mikroukładowych z wieloma chipami.Jednak trudno jest go przetworzyć na duże i płaskie podłoże i nie można go przekształcić w wieloczęściową łączoną strukturę płyty stemplowej, aby sprostać potrzebom zautomatyzowanej produkcji. Ponadto, ze względu na dużą stałą dielektryczną materiałów ceramicznych, dlatego nie nadaje się również do szybkich podłoży obwodów, a cena jest stosunkowo wysoka.

Organiczne materiały podłoża

Organiczne materiały podłoża wykonane są z materiałów wzmacniających, takich jak tkanina z włókna szklanego (papier z włókna, mata szklana itp.), Impregnowane spoiwem żywicznym, suszone do postaci półfabrykatu, następnie pokrywane folią miedzianą i wytwarzane w wysokiej temperaturze i ciśnieniu.Ten rodzaj podłoża, zwany laminatem miedziowanym (CCL), powszechnie znany jako panele miedziowane, jest głównym materiałem do produkcji płytek PCB.

Wiele odmian CCL, jeśli materiał wzmacniający jest używany do podziału, można podzielić na cztery kategorie na bazie papieru, tkaniny na bazie włókna szklanego, podstawy kompozytowej (CEM) i metalu;według spoiwa z żywicy organicznej stosowanej do podziału i można je podzielić na żywicę fenolową (PE), żywicę epoksydową (EP), żywicę poliimidową (PI), żywicę politetrafluoroetylenową (TF) i żywicę polifenylenowo-eterową (PPO);jeśli podłoże jest sztywne i elastyczne do podziału i można je podzielić na sztywne CCL i elastyczne CCL.

Obecnie szeroko stosowane w produkcji dwustronnych płytek PCB jest podłożem z epoksydowego włókna szklanego, które łączy w sobie zalety dobrej wytrzymałości włókna szklanego i wytrzymałości żywicy epoksydowej, z dobrą wytrzymałością i ciągliwością.

Podłoże obwodu z epoksydowego włókna szklanego wytwarza się poprzez infiltrację żywicy epoksydowej w tkaninie z włókna szklanego w celu wytworzenia laminatu.Jednocześnie dodawane są inne środki chemiczne, takie jak utwardzacze, stabilizatory, środki zmniejszające palność, kleje itp. Następnie folia miedziana jest sklejana i prasowana po jednej lub obu stronach laminatu, tworząc epoksydowe włókno szklane pokryte miedzią laminat.Można go używać do wykonywania różnych płytek PCB jednostronnych, dwustronnych i wielowarstwowych.