แผงวงจรได้รับการยกย่องจากหลาย ๆ คนว่าเป็นแม่ของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นส่วนประกอบสำคัญของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เช่น คอมพิวเตอร์และโทรศัพท์มือถือ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการแพทย์ การบิน พลังงานใหม่ และยานยนต์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ยานพาหนะไฟฟ้า ตู้รถไฟไฟฟ้า ไฟส่องสว่างเซมิคอนดักเตอร์ การบินและอวกาศ การสื่อสารผ่านดาวเทียม ฯลฯ ได้เข้าสู่ขั้นตอนของการพัฒนาอย่างรวดเร็ว อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังพัฒนาไปในทิศทางที่มีกำลังสูง ความถี่สูง และการบูรณาการ ส่วนประกอบจะทำให้เกิดความร้อนมากระหว่างการทำงาน หากไม่สามารถกระจายความร้อนได้ทันเวลา จะส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของชิป และยังทำให้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เสียหายและล้มเหลวอีกด้วย สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยปกติแล้ว อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 10 องศาจะลดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ลง 30%-50% ดังนั้นเพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรของกระบวนการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ความต้องการที่สูงขึ้นจึงถูกกำหนดไว้ที่ความสามารถในการกระจายความร้อนของแผงวงจร ปัจจุบัน PCB ในตลาดสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทตามประเภทวัสดุหลัก ๆ ได้แก่ พื้นผิว PCB ธรรมดา พื้นผิวโลหะ และพื้นผิวเซรามิก บทความนี้จะเน้นไปที่พื้นผิวอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปสามชนิด ได้แก่ พื้นผิวเซรามิก พื้นผิว PCB ธรรมดา และพื้นผิวโลหะ เปรียบเทียบข้อดีและข้อเสีย และวิเคราะห์ขอบเขตการใช้งานของพื้นผิวทั้งสาม
รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับพื้นผิวเซรามิก
พื้นผิวเซรามิกเป็นพื้นผิวอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำจากวัสดุเซรามิก เป็นวัสดุอนินทรีย์ โดยปกติจะมีอะลูมิเนียมออกไซด์ (Al2O3) อะลูมิเนียมไนไตรด์ (AlN) และซิลิคอนไนไตรด์ (Si3N4) เป็นส่วนประกอบหลัก พื้นผิวเซรามิกมีค่าการนำความร้อนที่ดี ความถี่สูง และความเสถียรที่อุณหภูมิสูง และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายใต้สภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น กำลังสูง ความถี่สูง และอุณหภูมิสูง
รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ PCB สามัญ
PCB (แผงวงจรพิมพ์) หมายถึงแผงวงจรพิมพ์ซึ่งเป็นสารตั้งต้นอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้วัสดุฐานฉนวนซึ่งมีรูปแบบการนำไฟฟ้ากระจายอยู่ ตามจำนวนชั้น บอร์ด PCB สามารถแบ่งออกเป็นบอร์ดด้านเดียว บอร์ดสองด้าน และบอร์ดหลายชั้น บอร์ด PCB มีความยืดหยุ่นในการออกแบบที่ดี ต้นทุนต่ำ และการผลิตที่เรียบง่าย เป็นประเภทพื้นฐานที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบัน
ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับพื้นผิวโลหะ
พื้นผิวโลหะประกอบด้วยสามส่วน: ชั้นวงจร (ฟอยล์ทองแดง) ชั้นฉนวนอิเล็กทริก และแผ่นโลหะด้านล่าง พื้นผิวโลหะถูกใช้เป็นแผ่นด้านล่าง และชั้นฉนวนอิเล็กทริกติดอยู่กับพื้นผิว เมื่อใช้ร่วมกับฟอยล์ทองแดงบนพื้นผิว จะสร้างวงจรนำไฟฟ้าซึ่งมีลักษณะของการกระจายความร้อนที่ดีและประสิทธิภาพการประมวลผลทางกล ปัจจุบันพื้นผิวที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือพื้นผิวอลูมิเนียมและพื้นผิวทองแดง