Çap dövrə lövhəsinin əsas xüsusiyyətləri substrat lövhəsinin performansından asılıdır.Çap dövrə lövhəsinin texniki göstəricilərini yaxşılaşdırmaq üçün əvvəlcə çap dövrə lövhəsinin performansını yaxşılaşdırmaq lazımdır.Çap dövrə lövhəsinin inkişafı ehtiyaclarını ödəmək üçün müxtəlif yeni materiallar tədricən hazırlanır və istifadəyə verilir.

Son illərdə PCB bazarı diqqətini kompüterlərdən rabitə vasitələrinə, o cümlədən baza stansiyalarına, serverlərə və mobil terminallara çevirdi.Smartfonlarla təmsil olunan mobil rabitə cihazları PCB-ləri daha yüksək sıxlığa, incəliyə və daha yüksək funksionallığa sövq etmişdir.Çap sxemi texnologiyası substrat materiallarından ayrılmazdır, bu da PCB substratlarının texniki tələblərini əhatə edir.Substrat materiallarının müvafiq məzmunu indi sənayenin istinadı üçün xüsusi məqalə şəklində təşkil edilmişdir.

1 Yüksək sıxlıq və incə xətt tələbi

1.1 Mis folqa tələbatı

PCB-lərin hamısı yüksək sıxlıqlı və nazik xətt inkişafı istiqamətində inkişaf edir və HDI lövhələri xüsusilə nəzərə çarpır.On il əvvəl IPC HDI lövhəsini 0,1 mm/0,1 mm və daha aşağı xətt eni/sətir aralığı (L/S) kimi təyin etdi.İndi sənaye əsasən 60μm şərti L/S və 40μm qabaqcıl L/S əldə edir.Quraşdırma texnologiyası yol xəritəsi məlumatlarının Yaponiyanın 2013-cü il versiyası ondan ibarətdir ki, 2014-cü ildə HDI lövhəsinin şərti L/S 50μm, qabaqcıl L/S 35μm və sınaqda istehsal olunmuş L/S 20μm idi.

PCB dövrə naxışının formalaşması, mis folqa substratında fotoşəkildən sonra ənənəvi kimyəvi aşındırma prosesi (çıxarma üsulu), incə xətlər yaratmaq üçün subtractive metodun minimum həddi təxminən 30μm-dir və nazik mis folqa (9 ~ 12μm) substrat tələb olunur.İncə mis folqa CCL-nin yüksək qiyməti və nazik mis folqa laminasiyasında çoxlu qüsurlar səbəbindən bir çox fabrik 18μm mis folqa istehsal edir və sonra istehsal zamanı mis təbəqəni incələşdirmək üçün aşındırmadan istifadə edir.Bu üsul bir çox prosesə, çətin qalınlığa nəzarətə və yüksək qiymətə malikdir.Nazik mis folqa istifadə etmək daha yaxşıdır.Bundan əlavə, PCB dövrəsi L/S 20μm-dən az olduqda, nazik mis folqa ilə işləmək ümumiyyətlə çətindir.Bunun üçün ultra nazik mis folqa (3~5μm) substrat və daşıyıcıya bərkidilmiş ultra nazik mis folqa lazımdır.

Daha nazik mis folqalara əlavə olaraq, mövcud incə xəttlər mis folqa səthində aşağı pürüzlülük tələb edir.Ümumiyyətlə, mis folqa və substrat arasında bağlanma gücünü yaxşılaşdırmaq və keçiricinin soyulma gücünü təmin etmək üçün mis folqa təbəqəsi kobudlaşdırılır.Adi mis folqanın kobudluğu 5μm-dən çoxdur.Mis folqa kobud zirvələrinin substrata daxil edilməsi soyulma müqavimətini yaxşılaşdırır, lakin xəttin aşındırılması zamanı telin düzgünlüyünə nəzarət etmək üçün, xətlər arasında qısa qapanmalara və ya izolyasiyanın azalmasına səbəb olan yerləşdirmə substratının zirvələrini saxlamaq asandır. , bu incə xəttlər üçün çox vacibdir.Xətt xüsusilə ciddidir.Buna görə də, aşağı pürüzlülük (3 μm-dən az) və hətta daha aşağı pürüzlülük (1,5 μm) olan mis folqa tələb olunur.

1.2 Laminatlaşdırılmış dielektrik təbəqələrə tələbat

HDI lövhəsinin texniki xüsusiyyəti ondan ibarətdir ki, yığılma prosesi (BuildingUpProcess), çox istifadə edilən qatranla örtülmüş mis folqa (RCC) və ya yarı bərkidilmiş epoksi şüşə parça və mis folqa ilə laminasiya edilmiş təbəqə ilə incə xətlər əldə etmək çətindir.Hazırda yarı qatqı metodu (SAP) və ya təkmilləşdirilmiş yarım emal üsulu (MSAP) qəbul edilməyə meyllidir, yəni yığma üçün izolyasiya edən dielektrik plyonka istifadə olunur, sonra isə mis formalaşdırmaq üçün elektriksiz mis örtük istifadə olunur. keçirici təbəqə.Mis təbəqəsi son dərəcə incə olduğundan incə xəttlər əmələ gətirmək asandır.

Yarım qatqı metodunun əsas məqamlarından biri laminatlaşdırılmış dielektrik materialdır.Yüksək sıxlıqlı incə xətlərin tələblərinə cavab vermək üçün laminatlanmış material dielektrik elektrik xüsusiyyətləri, izolyasiya, istilik müqaviməti, birləşdirmə qüvvəsi və s., habelə HDI lövhəsinin proses uyğunluğu tələblərini irəli sürür.Hal-hazırda, beynəlxalq HDI laminatlı media materialları əsasən materialın sərtliyini yaxşılaşdırmaq və CTE-ni azaltmaq üçün qeyri-üzvi toz əlavə etmək üçün müxtəlif müalicə agentləri ilə epoksi qatranından istifadə edən Yaponiya Ajinomoto Şirkətinin ABF / GX seriyalı məhsulları və şüşə lifli parçadır. sərtliyini artırmaq üçün də istifadə olunur..Yaponiyanın Sekisui Kimya Şirkətinin də oxşar nazik təbəqəli laminat materialları var və Tayvan Sənaye Texnologiyaları Tədqiqat İnstitutu da belə materialları işləyib hazırlayıb.ABF materialları da davamlı olaraq təkmilləşdirilir və inkişaf etdirilir.Yeni nəsil laminat materialları xüsusilə aşağı səth pürüzlülüyünü, aşağı istilik genişlənməsini, aşağı dielektrik itkisini və nazik sərt möhkəmlənməni tələb edir.

Qlobal yarımkeçirici qablaşdırmada IC qablaşdırma substratları keramika substratlarını üzvi substratlarla əvəz etdi.Flip chip (FC) qablaşdırma substratlarının meydançası getdikcə kiçik olur.İndi tipik xətt eni/sətir aralığı 15μm-dir və gələcəkdə daha incə olacaq.Çox qatlı daşıyıcının performansı əsasən aşağı dielektrik xassələri, aşağı istilik genişlənmə əmsalı və yüksək istilik müqavimətini və performans məqsədlərinə çatmaq əsasında aşağı qiymətli substratların axtarışını tələb edir.Hal-hazırda, incə sxemlərin kütləvi istehsalı əsasən laminatlaşdırılmış izolyasiya və nazik mis folqa MSPA prosesini qəbul edir.L/S 10μm-dən az olan dövrə nümunələri hazırlamaq üçün SAP metodundan istifadə edin.

PCB-lər daha sıx və incə olduqda, HDI board texnologiyası əsas tərkibli laminatlardan nüvəsiz Anylayer interconnection laminatlarına (Anylayer) çevrildi.Eyni funksiyaya malik istənilən qatlı interconnection laminat HDI lövhələri əsas tərkibli laminat HDI lövhələrdən daha yaxşıdır.Sahəsi və qalınlığı təxminən 25% azaldıla bilər.Bunlar tinerdən istifadə etməli və dielektrik təbəqənin yaxşı elektrik xüsusiyyətlərini saxlamalıdır.

2 Yüksək tezlik və yüksək sürət tələbi

Elektron rabitə texnologiyası simlidən simsizə, aşağı tezlikli və aşağı sürətdən yüksək tezlikli və yüksək sürətə qədər dəyişir.Mövcud mobil telefon performansı 4G-yə daxil olub və 5G-yə, yəni daha sürətli ötürmə sürətinə və daha böyük ötürmə qabiliyyətinə doğru hərəkət edəcək.Qlobal bulud hesablamaları dövrünün gəlişi məlumat trafikini iki dəfə artırdı və yüksək tezlikli və yüksək sürətli rabitə avadanlığı qaçılmaz tendensiyadır.PCB yüksək tezlikli və yüksək sürətli ötürmə üçün uyğundur.Dövrə dizaynında siqnal müdaxiləsini və itkisini azaltmaq, siqnal bütövlüyünü qorumaq və dizayn tələblərinə cavab vermək üçün PCB istehsalını saxlamaqla yanaşı, yüksək performanslı substratın olması vacibdir.

PCB artım sürəti və siqnal bütövlüyü problemini həll etmək üçün dizayn mühəndisləri əsasən elektrik siqnalının itkisi xüsusiyyətlərinə diqqət yetirirlər.Substratın seçilməsi üçün əsas amillər dielektrik sabitliyi (Dk) və dielektrik itkisidir (Df).Dk 4 və Df0.010-dan aşağı olduqda orta Dk/Df laminat, Dk 3.7-dən aşağı və Df0.005 aşağı olduqda isə aşağı Dk/Df dərəcəli laminatlar, indi müxtəlif substratlar var. seçmək üçün bazara girmək.

Hal-hazırda, ən çox istifadə olunan yüksək tezlikli dövrə lövhəsi substratları əsasən flüor əsaslı qatranlar, polifenilen efir (PPO və ya PPE) qatranları və dəyişdirilmiş epoksi qatranlardır.Politetrafloroetilen (PTFE) kimi flüor əsaslı dielektrik substratlar ən aşağı dielektrik xüsusiyyətlərə malikdir və adətən 5 GHz-dən yuxarı istifadə olunur.Dəyişdirilmiş epoksi FR-4 və ya PPO substratları da var.

Yuxarıda qeyd olunan qatran və digər izolyasiya materialları ilə yanaşı, keçirici misin səthinin pürüzlülüyü (profil) də dəri effektindən (SkinEffect) təsirlənən siqnal ötürülməsi itkisinə təsir edən mühüm amildir.Dəri effekti yüksək tezlikli siqnal ötürülməsi zamanı naqildə yaranan elektromaqnit induksiyasıdır və endüktans tel bölməsinin mərkəzində böyükdür, beləliklə cərəyan və ya siqnal telin səthində cəmləşməyə meyllidir.Dirijorun səthinin pürüzlülüyü ötürmə siqnalının itkisinə təsir göstərir və hamar səth itkisi kiçikdir.

Eyni tezlikdə, mis səthinin pürüzlülüyü nə qədər çox olarsa, siqnal itkisi bir o qədər çox olar.Buna görə də, faktiki istehsalda, mümkün qədər səthin mis qalınlığının pürüzlülüyünə nəzarət etməyə çalışırıq.Kobudluq bağlama qüvvəsinə təsir etmədən mümkün qədər kiçikdir.Xüsusilə 10 GHz-dən yuxarı diapazondakı siqnallar üçün.10GHz-də mis folqa pürüzlülüyü 1μm-dən az olmalıdır və super planar mis folqa istifadə etmək daha yaxşıdır (səth pürüzlülüyü 0,04μm).Mis folqa səthinin pürüzlülüyünü də uyğun bir oksidləşmə müalicəsi və yapışdırıcı qatran sistemi ilə birləşdirmək lazımdır.Yaxın gələcəkdə, demək olar ki, heç bir konturları olmayan, daha yüksək soyma gücünə malik ola bilən və dielektrik itkisinə təsir göstərməyən qatranla örtülmüş mis folqa olacaq.