फ्लेक्सिबल प्रिंटेड सर्किट (एफपीसी) लेमिनेशन सामग्रियों का विश्लेषण
आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में, फ्लेक्सिबल प्रिंटेड सर्किट (एफपीसी) फोल्डेबल स्मार्टफोन, वियरेबल डिवाइस और ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे क्षेत्रों में अपरिहार्य हो गए हैं, क्योंकि ये मुड़ने, घूमने और छोटे स्थानों में अनुकूलित होने में सक्षम हैं। एफपीसी निर्माण में एक महत्वपूर्ण चरण लेमिनेशन है, जो सब्सट्रेट, कॉपर फॉइल और कवरले जैसी परतों को एक एकीकृत, कार्यात्मक असेंबली में जोड़ता है। अंतिम उत्पाद का प्रदर्शन, लचीलापन और विश्वसनीयता काफी हद तक लेमिनेशन सामग्री के चयन पर निर्भर करती है। यह लेख एफपीसी लेमिनेशन में उपयोग की जाने वाली प्रमुख सामग्रियों का विस्तृत विश्लेषण, उनकी विशेषताओं और भूमिकाओं के साथ प्रस्तुत करता है।
1. आधार: लचीला आधार
सबस्ट्रेट एफपीसी के मूल ढांचे के रूप में कार्य करता है, जो यांत्रिक सहायता, विद्युत इन्सुलेशन और आवश्यक लचीलापन प्रदान करता है। यह आधारभूत परत है जिस पर तांबे की पन्नी जैसे घटकों को लैमिनेट किया जाता है।
मुख्य आवश्यकताएँ: उच्च लचीलापन और स्थायित्व, उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेशन, ताप प्रतिरोध (120-200 डिग्री सेल्सियस के लेमिनेशन तापमान और उसके बाद सोल्डरिंग के अनुकूल), और रासायनिक स्थिरता (नमी, विलायक आदि के प्रति प्रतिरोध)।
सामान्य प्रकार:
पॉलीइमाइड (पीआई) फिल्मयह सबसे अधिक उपयोग में आने वाला उत्पाद है, जो असाधारण ताप प्रतिरोध (260°C तक निरंतर उपयोग), लचीलापन और इन्सुलेशन प्रदान करता है। यह ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स और फोल्डेबल उपकरणों जैसे चुनौतीपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
पॉलिएस्टर (पीईटी) फिल्म: यह एक किफायती विकल्प है जिसमें अच्छी लचीलता और इन्सुलेशन है, लेकिन इसकी ताप प्रतिरोधक क्षमता (लगभग 120°C) और लचीलापन सहनशीलता कम है। इसका उपयोग अक्सर कम दबाव वाले उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है।
फ्लोरोपॉलिमर फिल्म (जैसे, पीटीएफई)उच्च आवृत्ति सिग्नल संचरण (जैसे, 5G घटक) या अत्यधिक रासायनिक प्रतिरोध की आवश्यकता वाले वातावरण के लिए विशेषीकृत सामग्री। उच्च लागत।
2. चिपकने वाला पदार्थ: बंधन माध्यम
चिपकने वाले पदार्थ सब्सट्रेट, कॉपर फॉइल और कवरले को आपस में जोड़ते हैं, जिससे लचीलापन और विद्युत प्रदर्शन को बनाए रखते हुए मजबूत आसंजन सुनिश्चित होता है।
मुख्य आवश्यकताएँ: उच्च बंधन शक्ति, सामग्रियों के साथ अनुकूलता, कम गैस उत्सर्जन, विद्युत इन्सुलेशन और उपचार के बाद लचीलेपन का बरकरार रहना।
सामान्य प्रकार:
एपॉक्सी-आधारित चिपकने वाले पदार्थ: यह सबसे आम प्रकार है, जो मजबूत आसंजन, अच्छी ताप प्रतिरोधकता और इन्सुलेशन प्रदान करता है। इसका उपचार तापमान लगभग 150-180 डिग्री सेल्सियस होता है।
ऐक्रेलिक-आधारित चिपकने वाले पदार्थ: तेजी से सूखने वाला और लचीला, लेकिन कम ताप और नमी प्रतिरोधक क्षमता वाला। कम तापमान वाले लेमिनेशन या लागत-संवेदनशील अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।
चिपकने वाले पदार्थ रहित सब्सट्रेटकॉपर को रासायनिक या तापीय विधियों के माध्यम से सीधे पीआई से जोड़ा जाता है, जिससे पतली, अधिक लचीली और गर्मी प्रतिरोधी संरचनाएं बनती हैं, जो उच्च-स्तरीय पहनने योग्य उपकरणों के लिए आदर्श हैं।
3. तांबे की पन्नी: चालक परत
कॉपर फॉइल से चालक ट्रेसेस बनाए जाते हैं, जिन्हें सब्सट्रेट पर लैमिनेट किया जाता है और सर्किट पैटर्न में उकेरा जाता है।
मुख्य आवश्यकताएँ: उच्च विद्युत चालकता, लचीलापन, सब्सट्रेट से मजबूत आसंजन और सटीक नक़्क़ाशी के लिए एक चिकनी सतह।
सामान्य प्रकार:
इलेक्ट्रोडिपॉजिटेड (ईडी) कॉपर फ़ॉइलइलेक्ट्रोप्लेटिंग द्वारा निर्मित, जिसमें चिपकने के लिए एक खुरदुरा पक्ष और नक्काशी के लिए एक चिकना पक्ष होता है। मोटाई 9 से 70 μm तक होती है; उच्च घनत्व वाले पांचवें वेतन आयोग के लिए पतली पन्नी का उपयोग किया जाता है।
रोल्ड एनील्ड (आरए) कॉपर फ़ॉइल: रोलिंग और एनीलिंग द्वारा निर्मित, यह एकसमान मोटाई, उत्कृष्ट लचीलापन और बार-बार मोड़ने के लिए उच्च विश्वसनीयता प्रदान करता है, जैसे कि फोल्डेबल फोन में।
बॉन्डिंग-एन्हांस्ड कॉपर फ़ॉइलकठोर वातावरण में बेहतर आसंजन के लिए सतह उपचार (जैसे, जिंक प्लेटिंग, सिलान कोटिंग) के साथ ईडी या आरए फॉइल।
4. कवरले: सुरक्षात्मक परत
सर्किट ट्रेस के ऊपर कवरले को लैमिनेट किया जाता है ताकि लचीलापन बनाए रखते हुए इन्सुलेशन, यांत्रिक सुरक्षा, नमी प्रतिरोध और रासायनिक प्रतिरोध प्रदान किया जा सके।
मुख्य आवश्यकताएँ: यांत्रिक सुरक्षा, विद्युत इन्सुलेशन, लचीलापन और गर्मी तथा रसायनों के प्रति प्रतिरोध।
सामान्य प्रकार:
पॉलीइमाइड (पीआई) कवरले: यह सबसे आम है, जो उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध और सुरक्षा के साथ अनुकरणीय सब्सट्रेट के प्रदर्शन से मेल खाता है।
पॉलिएस्टर (पीईटी) कवरलेकम तनाव और कम तापमान वाले अनुप्रयोगों के लिए एक कम लागत वाला विकल्प।
लिक्विड फोटोइमेजएबल (एलपीआई) कवरले: एक तरल राल जिसे फोटोलिथोग्राफी के माध्यम से लगाया और पैटर्न किया जाता है, जिससे कैमरा मॉड्यूल जैसे उच्च घनत्व वाले एफपीसी के लिए सटीक छेद बनाना संभव हो जाता है।
5. अन्य सहायक सामग्री
विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए अतिरिक्त सामग्रियों का उपयोग किया जा सकता है:
कठोर: धातु या प्लास्टिक की चादरों को स्थानीय रूप से लैमिनेट किया जाता है ताकि समग्र लचीलेपन को प्रभावित किए बिना कनेक्टर क्षेत्रों में कठोरता प्रदान की जा सके।
चिपकने वाली टेपइसका उपयोग अस्थायी बंधन या स्थानीय सुरक्षा के लिए किया जाता है, जैसे कि सोल्डरिंग के दौरान मास्किंग के लिए ऊष्मा-प्रतिरोधी पीआई टेप।
निष्कर्ष
एफपीसी लेमिनेशन का प्रदर्शन सामग्रियों के सावधानीपूर्वक चयन पर निर्भर करता है—सब्सट्रेट लचीला आधार प्रदान करता है, चिपकने वाले पदार्थ बॉन्डिंग सुनिश्चित करते हैं, कॉपर फॉइल चालकता प्रदान करते हैं, और कवरले सुरक्षा प्रदान करते हैं। सामग्रियों का चयन लागत, लचीलापन, ताप प्रतिरोध, सिग्नल प्रदर्शन और पर्यावरणीय स्थायित्व के बीच संतुलन बनाए रखते हुए किया जाना चाहिए। सामग्रियों में प्रगति—जैसे पतली पीआई फिल्में, मजबूत चिपकने वाले पदार्थ और कम हानि वाले कॉपर फॉइल—इलेक्ट्रॉनिक्स में नवाचार को बढ़ावा देती रहेगी, जिससे फोल्डेबल डिवाइस, लघु आकार के पहनने योग्य उपकरण और 5जी तकनीक जैसे विकसित हो रहे अनुप्रयोगों को समर्थन मिलेगा।
शेन्ज़ेन चांग यूनिवर्सल इलेक्ट्रॉनिक्स कंपनी लिमिटेड की सहायक कंपनी हेनान हुआन्युचांग इलेक्ट्रॉनिक टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड की स्थापना 2009 में तकनीकी नवाचार पर विशेष ध्यान देने के साथ की गई थी। पीसीबी, एफपीसी, सीसीएल, आईसी कैरियर बोर्ड और नए ऊर्जा उत्पादों जैसे प्रेसिंग सामग्रियों के उत्पादन में विशेषज्ञता रखने वाली यह कंपनी तकनीकी अनुसंधान और विकास, उत्पादन, विपणन और तकनीकी सेवाओं को एकीकृत करने वाले एक प्रमुख उद्यम के रूप में विकसित हुई है। 2020 में, कंपनी ने 110 एकड़ से अधिक सरकारी भूमि का अधिग्रहण किया, जिससे कुल निर्माण क्षेत्र 78,000 वर्ग मीटर हो गया।
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