ซับสเตรต (substrate) ในแผ่นวงจรพิมพ์คืออะไร

สารตั้งต้นในแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB): พื้นฐานสำคัญ

สารตั้งต้น (Substrate) เป็นส่วนประกอบพื้นฐานของแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) ทำหน้าที่เป็นฐานรองรับที่แข็งแรงสำหรับการสร้างวงจรไฟฟ้า สารตั้งต้นกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพและไฟฟ้าของ PCB โดยรวม เนื่องจากเป็นวัสดุที่วงจรทั้งหมดถูกสร้างขึ้น

วัสดุของสารตั้งต้น

โดยทั่วไปแล้ว สารตั้งต้นของ PCB จะทำจากไฟเบอร์กลาส (FR-4) ซึ่งเป็นคอมโพสิตไฟฟ้าที่ทนต่อความร้อนและสารเคมีได้ดี นอกจากนี้ ยังมีสารตั้งต้นอื่นๆ เช่น 聚酰亚胺 (Polyimide) และเทฟลอน (Teflon) ซึ่งให้คุณสมบัติที่สูงขึ้น แต่มีราคาแพงกว่าด้วย

โครงสร้างของสารตั้งต้น

สารตั้งต้น PCB มีโครงสร้างเป็นแบบแซนด์วิช โดยมีแกนกลางที่ทำจากวัสดุฉนวนและเคลือบด้วยแผ่นทองแดงบนหนึ่งหรือทั้งสองด้าน แผ่นทองแดงทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้าและเชื่อมต่อส่วนประกอบต่างๆ บน PCB

ความหนาและขนาดของสารตั้งต้น

ความหนาของสารตั้งต้นมีหน่วยเป็นมิลลิเมตร โดยทั่วไป ความหนาของสารตั้งต้นจะอยู่ในช่วง 0.8 มม. ถึง 3.2 มม. ขนาดของสารตั้งต้นแตกต่างกันไปตามการใช้งานและการออกแบบของ PCB

คุณสมบัติของสารตั้งต้น

คุณสมบัติที่สำคัญของสารตั้งต้น PCB ได้แก่:

• ความแข็งแรงทางกล: ต้องมีความแข็งแรงเพียงพอเพื่อรองรับส่วนประกอบและทนต่อการบิดงอหรือแรงกระแทก
• ความต้านทานความร้อน: ต้องทนต่ออุณหภูมิสูงที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการผลิตและการใช้งาน
• ความเป็นฉนวน: ต้องมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าเพื่อป้องกันการลัดวงจรระหว่างตัวนำ
• ความคงตัวทางเคมี: ต้องทนต่อสารเคมีที่ใช้ในการผลิตและบำรุงรักษา PCB

การเลือกสารตั้งต้น PCB

การเลือกสารตั้งต้น PCB ที่เหมาะสมมีความสำคัญต่อการใช้งานและประสิทธิภาพของวงจรโดยรวม ปัจจัยต่อไปนี้ต้องได้รับการพิจารณา:

• วัตถุประสงค์และสภาพการทำงานของ PCB
• จำนวนและขนาดของส่วนประกอบที่ต้องติดตั้ง
• ข้อกำหนดด้านความแข็งแรงและความทนทาน
• งบประมาณของโครงการ

โดยการเลือกสารตั้งต้นที่เหมาะสม วิศวกรสามารถสร้าง PCB ที่มีประสิทธิภาพ เชื่อถือได้ และมีอายุการใช้งานยาวนาน