सिरेमिक सर्किट बोर्ड उत्पादन: कोणती सामग्री वापरली जाते?

या ब्लॉग पोस्टमध्ये, आम्ही सिरेमिक सर्किट बोर्डांच्या निर्मितीमध्ये वापरल्या जाणार्या मुख्य सामग्रीचे अन्वेषण करू आणि इष्टतम कार्यप्रदर्शन साध्य करण्यासाठी त्यांचे महत्त्व चर्चा करू.

सिरेमिक सर्किट बोर्डांच्या निर्मितीमध्ये, त्यांची कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हता सुनिश्चित करण्यासाठी विविध प्रकारचे साहित्य महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. सिरेमिक सर्किट बोर्ड, ज्यांना सिरॅमिक प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCBs) म्हणूनही ओळखले जाते, ते त्यांच्या उत्कृष्ट थर्मल चालकता, उच्च ऑपरेटिंग तापमान आणि उत्कृष्ट विद्युत गुणधर्मांमुळे इलेक्ट्रॉनिक्स, एरोस्पेस आणि ऑटोमोटिव्हसह विविध उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.

सिरेमिक सर्किट बोर्ड मुख्यत्वे सिरेमिक साहित्य आणि धातूंच्या मिश्रणाने बनलेले असतात, विविध अनुप्रयोगांच्या विशिष्ट आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी काळजीपूर्वक निवडले जातात.

1. सिरॅमिक सब्सट्रेट:

सिरेमिक सर्किट बोर्डचा पाया सिरेमिक सब्सट्रेट आहे, जो इतर सर्व घटकांसाठी पाया प्रदान करतो. ॲल्युमिनियम ऑक्साईड (Al2O3) आणि ॲल्युमिनियम नायट्राइड (AlN) हे सर्वात जास्त वापरले जाणारे सिरॅमिक साहित्य आहेत. ॲल्युमिनामध्ये उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ती, उच्च थर्मल चालकता आणि चांगले विद्युत इन्सुलेशन आहे, ज्यामुळे ते विस्तृत अनुप्रयोगांसाठी योग्य बनते. दुसरीकडे, ॲल्युमिनियम नायट्राइड उत्कृष्ट थर्मल चालकता आणि थर्मल विस्तार गुणधर्म प्रदान करते, ज्यामुळे ते कार्यक्षम उष्णतेचे अपव्यय आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी आदर्श बनते.

2. प्रवाहकीय ट्रेस:

सर्किट बोर्डवरील विविध घटकांमधील विद्युत सिग्नल वाहून नेण्यासाठी प्रवाहकीय ट्रेस जबाबदार असतात. सिरेमिक सर्किट बोर्डमध्ये, हे ट्रेस तयार करण्यासाठी सोने, चांदी किंवा तांबे यासारख्या धातूचे कंडक्टर वापरले जातात. हे धातू त्यांच्या उच्च विद्युत चालकता आणि सिरेमिक सब्सट्रेट्ससह सुसंगततेसाठी निवडले गेले. विशेषत: उच्च-फ्रिक्वेंसी ऍप्लिकेशन्समध्ये उत्कृष्ट गंज प्रतिरोधक आणि स्थिर विद्युत गुणधर्मांसाठी सोन्याला प्राधान्य दिले जाते.

3. डायलेक्ट्रिक थर:

डायलेक्ट्रिक लेयर्स प्रवाहकीय ट्रेस इन्सुलेट करण्यासाठी आणि सिग्नल हस्तक्षेप आणि शॉर्ट सर्किट रोखण्यासाठी महत्त्वपूर्ण आहेत. सिरेमिक सर्किट बोर्डमध्ये वापरली जाणारी सर्वात सामान्य डायलेक्ट्रिक सामग्री काच आहे. काचेमध्ये उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेट गुणधर्म आहेत आणि ते सिरेमिक सब्सट्रेट्सवर पातळ थर म्हणून जमा केले जाऊ शकतात. याव्यतिरिक्त, काचेच्या थराला विशिष्ट डायलेक्ट्रिक स्थिर मूल्यासाठी सानुकूलित केले जाऊ शकते, ज्यामुळे सर्किट बोर्डच्या विद्युत गुणधर्मांचे अचूक नियंत्रण होऊ शकते.

4. सोल्डर मास्क आणि पृष्ठभाग उपचार:

धूळ, आर्द्रता आणि ऑक्सिडेशन यासारख्या पर्यावरणीय घटकांपासून त्यांचे संरक्षण करण्यासाठी कंडक्टिव ट्रेसच्या वर सोल्डर मास्क लावला जातो. हे मुखवटे सामान्यत: इपॉक्सी किंवा पॉलीयुरेथेन-आधारित सामग्रीपासून बनवले जातात जे इन्सुलेशन आणि संरक्षण प्रदान करतात. बोर्डची सोल्डेबिलिटी वाढविण्यासाठी आणि उघडलेल्या तांब्याच्या ट्रेसचे ऑक्सिडेशन रोखण्यासाठी विसर्जन टिन किंवा सोन्याचा प्लेटिंग सारख्या पृष्ठभागावरील उपचारांचा वापर करा.

5. साहित्य भरून:

वियास हे सर्किट बोर्डद्वारे ड्रिल केलेले लहान छिद्र आहेत जे बोर्डच्या विविध स्तरांमधील विद्युत कनेक्शनला परवानगी देतात. सिरेमिक सर्किट बोर्डमध्ये, ही छिद्रे भरण्यासाठी आणि विश्वसनीय विद्युत चालकता सुनिश्चित करण्यासाठी फिल मटेरियलचा वापर केला जातो. काच किंवा सिरॅमिक फिलर्समध्ये मिसळलेल्या चांदी, तांबे किंवा इतर धातूच्या कणांपासून बनवलेल्या प्रवाहकीय पेस्ट किंवा फिलरचा समावेश होतो. हे संयोजन विद्युत आणि यांत्रिक स्थिरता प्रदान करते, विविध स्तरांमधील मजबूत कनेक्शन सुनिश्चित करते.

सारांशात

सिरेमिक सर्किट बोर्डच्या उत्पादनामध्ये सिरेमिक साहित्य, धातू आणि इतर विशेष पदार्थांचे मिश्रण समाविष्ट असते. ॲल्युमिनियम ऑक्साईड आणि ॲल्युमिनियम नायट्राइडचा वापर सब्सट्रेट म्हणून केला जातो, तर सोने, चांदी आणि तांबे यासारख्या धातू प्रवाहकीय ट्रेससाठी वापरल्या जातात. काच डायलेक्ट्रिक मटेरियल म्हणून काम करते, इलेक्ट्रिकल इन्सुलेशन प्रदान करते आणि इपॉक्सी किंवा पॉलीयुरेथेन सोल्डर मास्क प्रवाहकीय ट्रेसचे संरक्षण करते. विविध स्तरांमधील कनेक्शन प्रवाहकीय पेस्ट आणि फिलर्स असलेल्या फिलिंग सामग्रीद्वारे स्थापित केले जाते.

अभियंते आणि डिझायनर्ससाठी कार्यक्षम आणि विश्वासार्ह इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे विकसित करण्यासाठी सिरॅमिक सर्किट बोर्डच्या निर्मितीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या सामग्री समजून घेणे महत्वाचे आहे. योग्य सामग्रीची निवड विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकतांवर अवलंबून असते जसे की थर्मल चालकता, विद्युत गुणधर्म आणि पर्यावरणीय परिस्थिती. प्रत्येक सामग्रीच्या अद्वितीय गुणधर्मांचा उपयोग करून, सिरॅमिक सर्किट बोर्ड त्यांच्या उत्कृष्ट कामगिरी आणि टिकाऊपणासह विविध उद्योगांमध्ये क्रांती करत आहेत.