Sebagai komponen inti produk elektronik, pemilihan bahan mentah untuk Papan Sirkuit Cetak (PCB) berdampak langsung pada kinerja, keandalan, dan biaya produksi papan tersebut.
Penentu Inti Kinerja Mekanik dan Elektrikal Papan Sirkuit
Substrat berfungsi sebagai tulang punggung papan sirkuit tercetak (PCB) dan harus memiliki sifat penting seperti insulasi listrik, tahan panas, kekuatan mekanik, dan stabilitas dimensi. Tergantung pada skenario aplikasi spesifiknya, media dapat dikategorikan menjadi dua jenis: media kaku dan media fleksibel.
Substrat Kaku: Resin epoksi yang diperkuat serat kaca (FR-4) merupakan bahan utama dalam kategori ini; komposisinya meliputi resin epoksi, kain serat kaca, dan bahan pengawet. FR-4 memiliki sifat insulasi listrik yang sangat baik (konstanta dielektrik: 4,0–4,5), tahan panas (nilai Tg: 130–180 derajat ), dan kekuatan mekanik (kekuatan lentur: Lebih besar dari atau sama dengan 300 MPa), sehingga banyak digunakan di berbagai bidang seperti elektronik konsumen dan peralatan komunikasi. Selain itu, substrat berfrekuensi tinggi (seperti PTFE dan substrat berisi keramik) digunakan dalam aplikasi frekuensi tinggi seperti stasiun pangkalan 5G dan sistem radar karena kehilangan dielektriknya yang rendah (Df Kurang dari atau sama dengan 0,002); namun, biayanya 30% hingga 50% lebih tinggi dibandingkan FR-4.
Substrat Fleksibel: Berpusat pada film polimida (PI), bahan ini menawarkan ketahanan panas (dengan-kisaran suhu pengoperasian jangka panjang -200 derajat hingga 300 derajat ), fleksibilitas (dengan radius tekukan Kurang dari atau sama dengan 0,5 mm), dan stabilitas kimia yang jauh lebih unggul dibandingkan film PET tradisional; akibatnya, bahan ini berfungsi sebagai bahan pilihan untuk papan sirkuit cetak fleksibel (FPC). Meskipun biaya film PI kira-kira dua hingga tiga kali lipat dari FR-4, film ini secara efektif memenuhi persyaratan aplikasi pembengkokan dinamis, seperti yang ditemukan pada perangkat yang dapat dikenakan dan tampilan otomotif.
Bahan Konduktif: Media Inti untuk Konstruksi Sirkuit
Bahan konduktif harus memiliki konduktivitas yang tinggi, ketahanan terhadap korosi, dan kemampuan proses; mereka terutama dikategorikan menjadi dua jenis: foil tembaga dan pasta konduktif.
Foil Tembaga: Menyumbang sekitar 30% hingga 40% dari total biaya PCB, foil tembaga diklasifikasikan berdasarkan proses pembuatannya menjadi foil tembaga elektrolitik (ED) dan foil tembaga gulung (RA). Foil tembaga elektrolitik memiliki kekasaran permukaan yang rendah (Ra Kurang dari atau sama dengan 0,5 μm), sehingga cocok untuk papan High-Density Interconnect (HDI); foil tembaga yang digulung menunjukkan keuletan yang sangat baik (perpanjangan lebih besar dari atau sama dengan 15%) dan sering digunakan pada papan sirkuit fleksibel. Ketebalan lapisan tembaga berdampak langsung-kapasitas pembawa arusnya; ketebalan standar mencakup 18 μm, 35 μm, dan 70 μm, sedangkan papan frekuensi-tinggi mungkin menggunakan foil tembaga ultra-tipis (3–12 μm) untuk meminimalkan kehilangan sinyal.
Bahan Masker Solder: Kunci Perlindungan Sirkuit dan Peningkatan Keandalan
Bahan masker solder harus memiliki sifat isolasi, ketahanan solder, dan stabilitas kimia; tinta ini terutama dikategorikan ke dalam dua jenis: tinta fotosensitif cair dan{0}}masker solder film kering.
Tinta Fotosensitif Cair: Menyembuhkan di bawah sinar ultraviolet untuk membentuk lapisan masker solder. Hal ini ditandai dengan resolusi tinggi (lebar/jarak garis kurang dari atau sama dengan 50 μm) dan daya rekat yang kuat (kekuatan kupas lebih besar dari atau sama dengan 1,5 N/mm), sehingga cocok untuk papan sirkuit-presisi tinggi. Biayanya sekitar 80–120 RMB/kg; namun, hal ini memerlukan pemaparan dan pengembangan peralatan, yang meningkatkan kompleksitas proses.
Masker Solder Film Kering: Memanfaatkan film PET sebagai pembawa dan membentuk lapisan masker solder melalui laminasi termal yang diikuti dengan pengembangan. Ini menawarkan pengoperasian sederhana (tidak memerlukan peralatan pengembangan) tetapi memiliki resolusi lebih rendah (lebar/jarak garis lebih besar dari atau sama dengan 100 μm) dan terutama digunakan untuk papan sirkuit-densitas rendah.
