Mefuta ea Karolo ea Khalase ea PCB ea Khalase Thepa le Papiso ea Lintho Tse Boleloang

Karolo e ka tlase ea PCB ea khalase ke lera la motheo la dielectric la boto ea potoloho ea khalase—thepa e fanang ka tšehetso ea mechini, ho thibela motlakase, le sethala sa ho etsa lipaterone tsa conductor. E khetholla thepa e 'ngoe le e 'ngoe ea bohlokoa ea motlakase le ea 'mele ea boto e felileng: phetoho ea dielectric, tangent ea tahlehelo, katoloso ea mocheso, ho batalla ha bokaholimo, phetisetso ea optical, le khanyetso ea lik'hemik'hale.

Khetho ea substrate ha se qeto ea bobeli. E hlalosa seo potoloho e ka se etsang, hore na e ka sebetsa ka makhetlo afe, le hore na e itšoara joang tlas'a potoloho ea mocheso, mongobo le khatello ea mechine. Baenjiniere ba ralang lipotoloho tse kaholimo ho 10 GHz, li-substrate tsa sephutheloana sa semiconductor tse hlokang ho lumellana ha CTE le silicon, kapa lipotoloho tsa optical tse hlokang ho pepeneneng ka har'a boto ba ke ke ba tšoara khetho ea substrate e le ntho ea kamehla.

Tataiso ena e akaretsa mefuta e mene ea likaroloana tsa khalase tsa khoebo tse sebelisoang tlhahisong ea PCB, thepa ea tsona ea motlakase le ea mocheso e lekantsoeng, litekanyetso tsa khetho ka ts'ebeliso, le hore na mofuta oa likaroloana o ama ts'ebetso ea tlhahiso joang le nako ea ho etella pele. Bakeng sa kakaretso e felletseng ea theknoloji ea PCB ea khalase, bona tataiso ea PCB ea khalase.

Fumana Khoteshene bakeng sa Morero oa Hao oa PCB oa Khalase

---

Karolo e ka tlase ea PCB ea Khalase ke Eng?

Theknolojing ea PCB, substrate ke lera la motheo la dielectric leo ho lona ho hahiloeng li-conductor tsohle, li-via, le liphetho tsa bokaholimo. Ho PCB e tloaelehileng ea FR-4, substrate ke motsoako oa fiberglass e lohiloeng le resin ea epoxy. Ho PCB ea khalase, substrate ke lakane ea khalase e ts'oanang - e ts'oanang ka mokhoa o kopaneng, e se nang ho loha ha faeba, 'me e entsoe ho latela litlhaloso tsa ho batalla ha bokaholimo ho fapana le mamello e tloaelehileng ea laminate.

Karolo ea khalase e etsa mesebetsi e meraro ka nako e le 'ngoe botong ea potoloho e felileng:

• Sesebelisoa sa ho tsamaisa mechini: e fana ka tšehetso e tiileng ea sebopeho bakeng sa li-conductor, likarolo le li-vias ka botenya ho tloha ho 0.05 mm (khalase e tenyetsehang haholo) ho isa ho 6 mm (liphanele tsa meralo)
• Sesebelisoa sa ho thibela motlakase: e arola mekhahlelo ea mokhanni ka dielectric e nang le litekanyetso tse hlalositsoeng, tse tsitsitseng tsa Dr le Df tse sebelisoang lipalo tsa impedance
• Lisebelisoa tse sebetsang: e kenya letsoho ponaletsong ea mahlo, ho se sebetse hantle ha lik'hemik'hale, ho tsamaisa mocheso, le botsitso ba litekanyo tseo FR-4 e ke keng ea li fana ka tsona.

Mesebetsi ena e meraro e sebetsa ka nako e le 'ngoe, 'me ho khetha mofuta oa khalase ho bolela ho khetha tekanyo ea thepa e sebeletsang ts'ebeliso - eseng ho ntlafatsa paramethara efe kapa efe e le 'ngoe e arohaneng.

---

Mefuta e mene ea Khalase ea Khoebo e ka tlas'a lefatše

Metswako e mene ya khalase e sebediswa kgwebong tlhahisong ya PCB. E nngwe le e nngwe e na le motswako o ikgethang wa thepa ya motlakase, ya optical, ya mocheso le ya mechini.

Khalase ea Borosilicate

Khalase ea borosilicate (SiO₂ + B₂O₃, ~81% ea silica content) ke substrate ea khalase e sebelisoang haholo bakeng sa lits'ebetso tsa ho paka tsa RF le semiconductor. Motsoako oa eona oa tangent e tlase ea tahlehelo (~0.004 ho 1 GHz), CTE ea 3.3 ppm/°C, khanyetso ea mocheso, le litšenyehelo tse itekanetseng li etsa hore e be khetho ea kamehla bakeng sa 5G mmWave, radar ea likoloi, le substrate ea sephutheloana sa IC sa khalase. Borosilicate ke mofuta oa substrate oa mantlha moleng oa sehlahisoa sa PCB sa khalase se tloaelehileng sa Highleap.

Silica e Fused (Quartz e Fused)

Silica e kopantsoeng (SiO₂ e hloekileng, >99.9% bohloeki) e fana ka tahlehelo e tlase ka ho fetisisa ea dielectric tangent ho feta substrate efe kapa efe ea PCB ea khoebo—ka tlase ho 0.0002 ho 1 GHz, e setseng ka tlase ho 0.0005 kaholimo ho 100 GHz. E boetse e fana ka constant ea dielectric e tsitsitseng ka ho fetisisa (Dk = 3.78 ± 0.01) ho pholletsa le mocheso le mongobo. Thepa ena e etsa hore silica e kopantsoeng e be substrate e hlokahalang bakeng sa lits'ebetso tse kaholimo ho 60 GHz (E-band, D-band, lipatlisiso tsa THz) le bakeng sa maemo a nepahetseng a ho lekanya RF. CTE ea eona ea 0.55 ppm/°C ke e lumellanang haufi le silicon ea mofuta ofe kapa ofe oa khalase. Litefiso tse phahameng ho feta borosilicate ke 3–5×.

Khalase ea Soda-Lime

Khalase ea soda-lime (SiO₂ + Na₂O + CaO) ke motsoako o tloaelehileng o sebelisoang lifensetereng, libotlolong le khalaseng ea pontšo ea phanele e bataletseng. Boleng ba eona bo phahameng ba sodium bo hlahisa tahlehelo e phahameng ea tangent (~0.010 ho 1 GHz) le CTE ea 9 ppm/°C—e phahameng haholo bakeng sa ho bapisa ka nepo CTE ea silicon le marginal bakeng sa lits'ebetso tsa RF tse kaholimo ho 5 GHz. Leha ho le joalo, phetisetso ea eona ea optical (>90%) le litšenyehelo tse tlase li etsa hore e lokele liphanele tsa khalase tsa LED, lipotoloho tse bonaletsang tsa meralo, le lits'ebetso tsa pontšo ea mabenkele moo ts'ebetso ea RF e seng tekanyetso ea khetho.

Khalase ea Aluminosilicate (E Matlafalitsoeng ka Lik'hemik'hale)

Khalase ea aluminosilicate (SiO₂ + Al₂O₃) ke motsoako oa motheo bakeng sa lihlahisoa tsa khalase tse matlafalitsoeng ka lik'hemik'hale ho kenyeletsoa le Corning Gorilla Glass. Matlafatso ea lik'hemik'hale (mokhoa oa phapanyetsano ea li-ion) e nkela li-ion tsa sodium holim'a khalase sebaka ka li-ion tse kholo tsa potassium, e leng se etsang hore ho be le lera la khatello le eketsang ho thatafala ha bokaholimo le ho hanyetsa ho robeha ka 4–6× ha ho bapisoa le khalase e tloaelehileng. Ena ke substrate bakeng sa li-sensor tsa touchscreen le lisebelisoa tsa bareki tse hlokang ho hanyetsa ho ngoapa le ho shapuoa. Dk le Df tsa eona li bohareng ba soda-lime le borosilicate.

---

Papiso ea Thepa ea Motlakase

Thepa ea motlakase e khethollang ho tšoaneleha ha substrate bakeng sa RF le lits'ebetso tsa dijithale tse potlakileng ke dielectric constant (Dk) le tangent ea tahlehelo (Df).

Kholomo ea botsitso ba Dk e tšoaneloa ke tlhokomelo e khethehileng. Phapang ea FR-4 ea ± 0.3–0.5 Dk e bakoa ke ho loha ha fiber—mesaletsa e tšelang libaka tsa khalase e kopana le mesaletsa e fapaneng le mesaletsa e tšelang libaka tse ruileng ka resin. Sena se baka impedance ho se tšoane le phapang ea para e fapaneng. Li-substrate tsa khalase lia tšoana ka sebopeho—ha ho loha ha fiber—kahoo phapang ea Dk ho pholletsa le phanele ha e na thuso (<0.02 bakeng sa borosilicate, <0.01 bakeng sa silica e kopantsoeng). Bakeng sa li-antenna tsa mekhahlelo moo ho tsitsa ha karolo ea element-to-element ho leng bohlokoa, homogeneity ena ke tlhoko ea ts'ebetso.

---

Thermal le Mechanical Thepa

CTE ea khalase ea borosilicate (3.3 ppm/°C) e batla e le haufi le CTE ea silicon (2.6 ppm/°C) ho feta FR-4. Sena se fokotsa khatello ea thermomechanical haholo ho sebopeho sa die-to-substrate ka har'a liphutheloana tsa flip-chip. Bakeng sa ho khomarela ka kotloloho ho li-bump pitches tse ka tlase ho 100 μm, molemo oa CTE oa borosilicate ho feta FR-4 ke phapang lipakeng tsa bophelo bo lekaneng ba mokhathala oa manonyeletso a solder le ho hloleha ha tšimo pele ho nako. Silica e kopantsoeng ho 0.55 ppm/°C e fana ka papiso e haufi le silicon CTE, e loketseng lits'ebetso tse thata ka ho fetisisa tsa ho paka tsa semiconductor. Sena se akaretsoa ka botlalo ho tataiso ea PCB ea khalase ea mantlha.

Mokhoa oa ho Khetha Sebaka se Nepahetseng sa Khalase

Khetho ea substrate e lokela ho latela litlhoko tsa kopo ho latela bohlokoa ba eona:

• Maqhubu a tshebetso a fetang 60 GHz: Silica e kopantsoeng feela. Borosilicate Df ho 60–100 GHz e ka sebelisoa hanyane bakeng sa mela e mekhutšoanyane haholo ea phetiso; bakeng sa potoloho efe kapa efe e nang le litsela tsa lets'oao tse fetang 2 cm maqhubung ana, Df ea silica e kopantsoeng ka tlase ho 0.0005 ea hlokahala.
• Maqhubu a tshebetso 10–60 GHz: Khalase ea borosilicate. Df ea 0.004–0.006 ho pholletsa le sebaka sena e fana ka ts'ebetso e lekaneng ea tahlehelo ea ho kenya bakeng sa li-circuits tsa satellite tsa 5G mmWave, 24 GHz le 77 GHz, le Ku/Ka-band. Lintlha tse felletseng tsa ts'ebetso ea RF li ho Tataiso ea PCB ea khalase e phahameng ea maqhubu a holimo.
• Sephutheloana sa semiconductor / molumo o monyane oa bump: Borosilicate (CTE 3.3 ppm/°C) kapa fused silica (CTE 0.55 ppm/°C). Khetho e itshetlehile ka bophahamo ba ho tjhesa le boima ba potoloho ya mocheso. Bakeng sa bophahamo ba ho tjhesa bo ka tlase ho 50 μm ka potoloho ya mocheso wa koloi, fused silica e fana ka CTE e bapileng hantle le silicon.
• Pontšo ea LED / e bonaletsang (ka tlung): Khalase ea soda-lime. E theko e tlaase, e fetisang mahlo haholo, e fumaneha ka mekhoa e meholo ea meralo. Tshebetso ea RF ha se tekanyetso ea khetho.
• Pontšo ea LED / e bonaletsang (ka ntle kapa ea likoloi): Borosilicate. Ho hlokahala khanyetso ea ho thothomela ha mocheso bakeng sa potoloho ea mocheso oa kantle le tlhahlobo ea likoloi ea AEC-Q100.
• Sekirini sa ho ama sa bareki / se hanelang ho thula: Aluminosilicate e matlafalitsoeng ka lik'hemik'hale. Matla a mechini le ho hanyetsa ho ngoapa ke litekanyetso tsa mantlha tsa khetho.
• Tekanyo e nepahetseng ea RF kapa lisebelisoa tsa elektroniki tsa vacuum: Silica e kopantsoeng. Ho hlokahala botsitso bo phahameng ba Drk le ho se ntše peterole ka ho feletseng.

---

Tokisetso ea Bokaholimo le ho Etsa Tšepe

Lisebelisoa tsa khalase li hloka ho lokisoa ha bokaholimo pele ho kenngoa ha conductor hobane khalase ha e kopane hantle ka tlhaho le koporo. Mekhoa e 'meli ea phekolo ea bokaholimo ke e tloaelehileng:

Kalafo ea moemeli oa ho kopanya oa silane e sebelisa lera la ho khomarela la limolek'hule holim'a khalase, e fana ka lihlopha tsa bokaholimo bo arabelang tse hokahanang le substrate ea khalase (ka k'hemistri ea silanol) le lera la peo ea tšepe e ileng ea bolokoa hamorao (ka k'hemistri ea sehlopha se sebetsang). Kalafo ena e etsoa hang pele ho ho kenngoa ha PVD ho thibela tšilafalo ea bokaholimo ho sitisa k'hemistri ea ho kopanya.

Ho hlwekisa le ho kenya tshebetsong plasma ho sebedisa plasma ya oksijene kapa argon ho tlosa tšilafalo ya tlhaho hodima khalase le ho theha dihlopha tsa hydroxyl tse arabelang (–OH) hodima metsi tse ntlafatsang ho kgomarela ha tshepe. Ho kenya tshebetsong plasma ho etswa hang pele ho metallization ho thibela tšilafalo hape.

Kamora ho lokisa bokaholimo, ho kenngoa ha mokhanni holim'a li-PCB tsa khalase ho sebelisa ho kenngoa ha mouoane oa 'mele (PVD) - haholo-holo lera la ho khomarela la titanium kapa titanium-tungsten (20-50 nm) le lateloa ke lera la peo ea koporo (200-500 nm) le beoang ka ho phunya. Sekotjana sena se sesesaane sa filimi se beoa ka motlakase ho fihlela botenya ba ho qetela ba koporo (hangata 12-35 μm bakeng sa mekhahlelo ea matšoao, 35-70 μm bakeng sa mekhahlelo ea matla). Matla a ho khomarela a sekotjana sena sa PVD-electroplated khalaseng e lokisitsoeng hantle a feta matla a ho petla a 0.8 N/mm - a lekaneng bakeng sa lits'ebetso tsohle tse tloaelehileng tsa kopano ea PCB ho kenyeletsoa ho kopanya hape le ho kopanya terata. Ts'ebetso ea tlhahiso ka botlalo e hlalositsoe tataisong ea tlhahiso ea PCB ea khalase.

---

Mofuta oa Substrate le Mokhoa oa Tlhahiso

Mofuta oa substrate ea khalase o ama khetho ea ts'ebetso ea tlhahiso libakeng tse peli: ka ho thehoa le ho singulwa ha substrate.

Ka ho thehwa: Mefuta yohle e mene ya khalase e tshehetsa laser ka ho thehwa. LIDE (Laser-Induced Deep Etching) e kgethwa bakeng sa di-via tse nang le tekanyo e hodimo le tse nyane ka pitch ka borosilicate le fused silica. CO₂ laser ablation e sebediswa bakeng sa di-via tse kgolo (≥150 μm) ka hara dikopo tsa LED tsa khalase ya soda-lime le aluminosilicate. Fused silica e hloka diparamitha tsa laser tse lokisitsweng ka ho kgetheha bakeng sa sebopeho sa yona se phahameng sa bohloeki—e ke ke ya sebetswa ka diparamitha tse tloaelehileng tsa borosilicate laser ntle le ho eketswa ka ho ba thata ha lebota. Tshebetso e felletseng ya TGV e hlalositswe ka hara khalase e fetang ka tataiso.

Ho sekama ha karolo e ka tlase: Diphanele tsa khalase di sekama (di sehwa ho ya ka boholo ba ho qetela ba boto) ka ho ngola ka laser le karohano ya mechine, kapa ka ho seha ka laser e tebileng. Ho sekama ha mechine—e tloaelehileng bakeng sa FR-4—ha ho sebediswe bakeng sa khalase hobane tshebetso ya ho sekama e kgohlang e roba mathoko a khalase mme e baka mapetso a manyane a jalang ho fihlela substrate e hloleha. Khalase ya soda-lime e na le matla a tlase a ho robeha mme e hloka ho tshwarwa ka hloko ka ho fetisisa ka mathoko. Aluminosilicate e matlafaditsweng ka dikhemikhale ke yona e hanelang ho robeha mathoko ka lebaka la lera la yona la kgatello e hatellang.

---

Lipotso Tse Botsoang Khalase ea PCB Substrate

Karolo e sebelisoang haholo ea khalase bakeng sa li-PCB tsa RF ke efe?

Khalase ea borosilicate ke substrate e tloaelehileng ea PCB ea khalase ea RF bakeng sa maqhubu a tlohang ho 10 ho isa ho 60 GHz. Tangent ea eona ea tahlehelo ea 0.004–0.006 ho pholletsa le sebaka sena, hammoho le litšenyehelo tse itekanetseng le ketane ea phepelo e thehiloeng, e etsa hore e be khetho ea kamehla bakeng sa lipotoloho tsa 5G mmWave, radar ea likoloi, le satellite RF. Silica e kopantsoeng e boletsoe kaholimo ho 60 GHz moo tahlehelo ea borosilicate e bang moeli oa ts'ebetso.

Na li-substrate tsa khalase tsa PCB li ka sebelisoa ka ho kopanya ho tloaelehileng ha reflow?

E. Mefuta yohle e mene ya di-substrate tsa khalase tsa kgwebo e tsamaellana le di-profile tse tlwaelehileng tsa SAC305 tse se nang le loto (tlhōrō ya 245–255°C). Khalase e tsitsitse mochesong hantle ka hodima mocheso wa ho phalla hape—substrate ka boyona ha e fetole dibopeho nakong ya tshebetso ya ho phalla hape. Di-substrate tse tshesane tsa khalase (tse ka tlase ho 0.5 mm) di hloka disebediswa tsa ho jara nakong ya ho tsamaisa hape di-conveyor ho thibela phanele ho thekesela mochesong o phahameng.

Botenya ba substrate bo fokolang bo fumanehang ke bofe?

Li-substrate tsa PCB tsa khalase ea borosilicate le silica e kopantsoeng li fumaneha ho tloha botenya ba 0.1 mm ka mekhoa e tloaelehileng ea phanele. Ka 0.1 mm, substrate e ka sebetsoa ka letsoho feela ka lisebelisoa tse khethehileng tsa vacuum. Li-substrate tse ka tlase ho 0.3 mm li hloka liphanele tsa carrier nakong eohle ea ts'ebetso ea tlhahiso. Bonyane bo sebetsang bakeng sa lits'ebetso tse ngata tsa PCB ke 0.3 mm ntle le carrier. Khalase e tšesaane haholo (0.05–0.1 mm) e fumaneha bakeng sa lits'ebetso tse khethehileng tsa potoloho ea khalase e tenyetsehang.

Bophara ba bokaholimo ba substrate ea khalase bo bapisoa joang le FR-4?

Di-substrate tsa khalase di entswe ho latela di-specification tsa optical surface flatness. Borosilicate Ra e ka tlase ho 0.5 nm; fused silica Ra e ka tlase ho 0.1 nm. Ho rarahana ha bokaholimo ba FR-4 ho conductor-dielectric interface ke 1-3 μm ka lebaka la topography ya bokaholimo ba fiber-weave. Phapang ena ya 1000–10000× ho rarahana ha bokaholimo e na le ditlamorao tse kgolo bakeng sa tahlehelo ya conductor maqhubung a millimeter-wave: hona jwale ya botebo ba letlalo e latela boemo ba rarahana ba bokaholimo, kahoo bokaholimo ba khalase bo boreleli bo fokotsa tahlehelo ya conductor ka 15-30% ho 28 GHz ha ho bapiswa le bokaholimo bo rarahanang ba FR-4, leha di-substrate ka bobedi di na le boleng bo tshwanang ba Df.

Na khalase ea borosilicate e tšoana le ea Pyrex?

Pyrex ke lebitso la lets'oao la mofuta o itseng oa khalase ea borosilicate o entsoeng qalong ke Corning. Khalase ea borosilicate ea sehlopha sa PCB e etsoa ho latela mamello e thata le ea sebopeho ho feta lihlahisoa tsa bareki tsa Pyrex, empa k'hemistri ea motheo e ts'oana. Tataiso e felletseng ea thepa ea borosilicate e ho PCB ea khalase ea borosilicate.