Základní charakteristiky desky s plošným obvodu závisí na výkonu desky substrátu. Pro zlepšení technického výkonu desky s obvodovým obvodem musí být výkon substrátové desky s tištěným obvodem nejprve vylepšen. Abychom vyhověli potřebám vývoje desky s tištěným obvodem, různé nové materiály, které se postupně vyvíjejí a používají.

V posledních letech se trh PCB přesunul z počítačů na komunikaci, včetně základních stanic, serverů a mobilních terminálů. Mobilní komunikační zařízení reprezentovaná chytrými telefony přiměla PCB na vyšší hustotu, tenčí a vyšší funkce. Technologie tištěných obvodů je neoddělitelná od substrátových materiálů, které také zahrnují technické požadavky substrátů PCB. Relevantní obsah substrátových materiálů je nyní uspořádán do zvláštního článku pro odkaz odvětví.

1 Poptávka po vysoké hustotě a jemné linii

1.1 Poptávka po měděné fólii

PCB se vyvíjejí směrem k vývoji s vysokou hustotou a tenko linií a desky HDI jsou zvláště výrazné. Před deseti lety IPC definoval desku HDI jako šířku linky/linie (L/s) 0,1 mm/0,1 mm a níže. Nyní odvětví v podstatě dosahuje konvenčních L/s 60 μm a pokročilé L/s 40 μm. Japonská verze údajů o instalačním technologii z roku 2013 je taková, že v roce 2014 byla konvenční L/s rady HDI 50 μm, pokročilé L/s byly 35 μm a zkušební L/s byla 20 μm.

Tvorba obvodového obvodu PCB, tradiční proces chemického leptání (subtraktivní metoda) po fotoimagingu na substrátu měděné fólie, minimální limit subtraktivní metody pro výrobu jemných linií je asi 30 μm a je nutný tenký měděnou fólii (9 ~ 12 μm). Kvůli vysoké ceně tenké měděné fólie CCL a mnoha defektům v tenké laminaci měděné fólie produkuje mnoho továren 18 μm měděné fólie a poté během výroby použije leptání k tenké vrstvě mědi. Tato metoda má mnoho procesů, obtížnou kontrolu tloušťky a vysoké náklady. Je lepší použít tenkou měděnou fólii. Navíc, když je obvod PCB L/S menší než 20 μm, je obecně obtížné zvládnout tenkou měděnou fólii. Vyžaduje ultratenkou měděnou fólii (3 ~ 5 μm) substrátu a ultratenkou měděnou fólii připojenou k nosiči.

Kromě tenčích měděných fólií vyžadují současné jemné čáry na povrchu fólie mědi nízkou drsnost. Obecně platí, že za účelem zlepšení vazby mezi měděnou fólií a substrátem a zajištění pevnosti peelingu vodiče je vrstva měděné fólie zdrsněna. Drsnost konvenční měděné fólie je větší než 5 μm. Vložení drsných vrcholů mědi fólie do substrátu zlepšuje odpor peelingu, ale za účelem kontroly přesnosti drátu během leptacího linka je snadné mít zbývající vkládání substrátových píků, což způsobuje zkratky mezi řádky nebo sníženou izolaci, což je velmi důležité pro jemné linie. Linka je obzvláště vážná. Proto jsou vyžadovány měděné fólie s nízkou drsností (menší než 3 μm) a dokonce i nižší drsností (1,5 μm).

1.2 Poptávka po laminovaných dielektrických listech

Technickým rysem desky HDI je to, že proces nahromadění (Buildingupprocess), běžně používaná měděná fólie potažená pryskyřicí (RCC) nebo laminovaná vrstva polotažené epoxidové skleněné látky a měděné fólie je obtížné dosáhnout jemných linií. V současné době se má přijmout poloaditivní metoda (SAP) nebo vylepšená částečně zpracovaná metoda (MSAP), tj. Izolační dielektrický film se používá pro stohování a poté se k vytvoření vrstvy vodiče mědi použije elektrolos. Protože měděná vrstva je extrémně tenká, je snadné tvořit jemné linie.

Jedním z klíčových bodů poloaditivní metody je laminovaný dielektrický materiál. Za účelem splnění požadavků jemných linií s vysokou hustotou laminovaný materiál předkládá požadavky dielektrických elektrických vlastností, izolace, tepelné odolnosti, vazebné síly atd., Stejně jako procesní přizpůsobivost desky HDI. V současné době jsou mezinárodními mediálními materiály HDI laminované mediální materiály hlavně produkty řady ABF/GX společnosti Japan Ajinomoto Company, které používají epoxidovou pryskyřici s různými léčivými činidly pro přidání anorganického prášku ke zlepšení rigidity materiálu a snížení CTE, a skleněné tkaniny se také používá ke zvýšení tuhosti. . Takové materiály také vyvinuly také podobné tenkovrstvé laminátové materiály z chemické společnosti Sekisui Chemical Company of Japan a tchajwanský výzkumný ústav průmyslových technologií. Materiály ABF se také neustále zlepšují a vyvíjejí. Nová generace laminovaných materiálů vyžaduje zejména nízkou drsnost povrchu, nízkou tepelnou roztažku, nízkou dielektrickou ztrátu a tenké pevné posilování.

V globálním polovodičovém obalu nahradily substráty ic balení keramické substráty organickými substráty. Rozteč substrátů balení flip chip (FC) se zmenšuje a zmenšuje. Nyní je typická šířka linie/linie 15 μm a v budoucnu bude tenčí. Výkon vícevrstvého nosiče vyžaduje hlavně nízké dielektrické vlastnosti, koeficient nízkého tepelné roztažnosti a vysokou odolnost proti teplu a pronásledování nízkonákladových substrátů na základě cílů splnění výkonnosti. V současné době hmotnostní produkce jemných obvodů v podstatě přijímá proces MSPA laminované izolace a tenké měděné fólie. Použijte metodu SAP k výrobě vzorů obvodu s L/S menším než 10 μm.

Když se PCB stávají hustšími a tenčími, technologie desky HDI se vyvinula z laminátů obsahujících jádro na lamináty pro propojení Anylayer (AnyLayer). Anyvrstvé laminátové desky propojení HDI pro propojení se stejnou funkcí jsou lepší než desky laminátových HDI obsahujících jádro. Oblast a tloušťka lze snížit asi o 25%. Musí používat tenčí a udržovat dobré elektrické vlastnosti dielektrické vrstvy.

2 Vysoká frekvence a vysokorychlostní poptávka

Elektronická komunikační technologie sahá od kabelových po bezdrátové připojení, od nízké frekvence a nízké rychlosti po vysokou frekvenci a vysokou rychlost. Aktuální výkon mobilního telefonu zadal 4G a bude se pohybovat směrem k 5G, tj. Rychlejší přenosovou rychlost a větší přenosovou kapacitu. Příchod globálního éry cloud computingu zdvojnásobil provoz dat a vysokofrekvenční a vysokorychlostní komunikační zařízení je nevyhnutelným trendem. PCB je vhodná pro vysokofrekvenční a vysokorychlostní přenos. Kromě snížení interference a ztráty signálu při návrhu obvodu, udržování integrity signálu a udržování výroby PCB pro splnění požadavků na návrh je důležité mít vysoce výkonný substrát.

Aby se vyřešil problém zvyšování rychlosti a integrity signálu PCB, konstrukční inženýři se zaměřují hlavně na vlastnosti ztráty elektrického signálu. Klíčovými faktory pro výběr substrátu jsou dielektrická konstanta (DK) a dielektrická ztráta (DF). Když je DK nižší než 4 a DF0.010, jedná se o střední laminát DK/DF, a když je DK nižší než 3,7 a DF0,005 je nižší, je to nízké lamináty DK/DF, nyní existuje řada substrátů, z nichž si vyberete na trh.

V současné době jsou nejčastěji používanými vysokofrekvenčními substráty desky obvodu hlavně pryskyřice na bázi fluoru, polyfenylenotherové (PPO nebo PPE) pryskyřice a modifikované epoxidové pryskyřice. Dielektrické substráty na bázi fluoru, jako je polytetrafluorethylen (PTFE), mají nejnižší dielektrické vlastnosti a obvykle se používají nad 5 GHz. Existují také modifikované epoxidové substráty FR-4 nebo PPO.

Kromě výše uvedené pryskyřice a dalších izolačních materiálů je drsnost povrchu (profil) mědi vodiče také důležitým faktorem ovlivňujícím ztrátu přenosu signálu, který je ovlivněn efektem kůže (skineffect). Efekt kůže je elektromagnetická indukce generovaná v drátu během přenosu vysokofrekvenčního signálu a indukčnost je velká ve středu drátěné části, takže proud nebo signál má tendenci se soustředit na povrch drátu. Drsnost povrchu vodiče ovlivňuje ztrátu přenosového signálu a ztráta hladkého povrchu je malá.

Při stejné frekvenci, tím větší je drsnost povrchu mědi, tím větší je ztráta signálu. Proto se ve skutečné výrobě snažíme co nejvíce ovládat drsnost tloušťky mědi povrchu. Drsnost je co nejmenší, aniž by to ovlivnilo spojovací sílu. Zejména pro signály v rozsahu nad 10 GHz. Při 10 GHz musí být drsnost měděné fólie menší než 1 μm a je lepší použít super-planární měděnou fólii (drsnost povrchu 0,04 μm). Drsnost povrchu měděné fólie musí být také kombinována s vhodným oxidačním ošetřovacím a vazebním pryskyřičným systémem. V blízké budoucnosti bude existovat měděná fólie potažená pryskyřicí s téměř žádným obrysem, který může mít vyšší sílu kůry a neovlivní dielektrické ztráty.