De grundlæggende egenskaber ved det trykte kredsløbskort afhænger af substratpladets ydeevne. For at forbedre den tekniske ydeevne for det trykte kredsløbskort, skal ydelsen af ​​det trykte kredsløbssubstratkort først forbedres. For at imødekomme behovene i udviklingen af ​​det trykte kredsløbskort, udvikles og bruges forskellige nye materialer gradvist.

I de senere år har PCB -markedet flyttet sit fokus fra computere til kommunikation, herunder basestationer, servere og mobile terminaler. Mobil kommunikationsenheder repræsenteret af smartphones har drevet PCB til højere densitet, tyndere og højere funktionalitet. Trykt kredsløbsteknologi er uadskillelig fra substratmaterialer, som også involverer de tekniske krav til PCB -underlag. Det relevante indhold af substratmaterialerne er nu organiseret i en speciel artikel til branchens reference.

1 efterspørgslen efter høj densitet og fin-linje

1.1 Efterspørgsel efter kobberfolie

PCB'er udvikler sig alle mod udvikling af høj densitet og tynd linje, og HDI-tavler er især fremtrædende. For ti år siden definerede IPC HDI -kortet som linjebredde/linjepacering (L/S) på 0,1 mm/0,1 mm og derunder. Nu opnår branchen dybest set en konventionel L/S på 60μm og en avanceret L/S på 40μm. Japans 2013-version af installationsteknologiske køreplandata er, at i 2014 var den konventionelle L/S for HDI-bestyrelsen 50μm, den avancerede L/S var 35μm, og den prøveproducerede L/S var 20μm.

PCB -kredsløbsmønsterdannelse, den traditionelle kemiske ætsningsproces (subtractive -metode) efter fotoimagering af kobberfoli -underlaget er det nødvendigt minimumsgrænsen for subtraktiv metode til fremstilling af fine linjer ca. 30 um, og tynd kobberfolie (9 ~ 12μm) substrat kræves. På grund af den høje pris på tynd kobberfolie CCL og de mange defekter i tynd kobberfolie laminering, producerer mange fabrikker 18 mikrometer kobberfolie og bruger derefter ætsning til at tynde kobberlaget under produktionen. Denne metode har mange processer, vanskelig tykkelseskontrol og høje omkostninger. Det er bedre at bruge tynd kobberfolie. Når PCB -kredsløbet L/s er mindre end 20μm, er den tynde kobberfolie generelt vanskelig at håndtere. Det kræver et ultratyndt kobberfolie (3 ~ 5μm) underlag og et ultratyndt kobberfolie fastgjort til bæreren.

Ud over tyndere kobberfolier kræver de nuværende fine linjer lav ruhed på overfladen af ​​kobberfolien. Generelt for at forbedre bindingskraften mellem kobberfolien og underlaget og for at sikre, at lederens skrælningsstyrke, er kobberfolie -laget ujævn. Roughness af den konventionelle kobberfolie er større end 5μm. Indlejringen af ​​kobberfoliers ru toppe i underlaget forbedrer skrælemodstanden, men for at kontrollere nøjagtigheden af ​​ledningen under linjen ætsning er det let at have indlejringsunderlags toppe tilbage, hvilket forårsager kortslutninger mellem linjerne eller nedsat isolering, hvilket er meget vigtigt for fine linjer. Linjen er især alvorlig. Derfor kræves kobberfolier med lav ruhed (mindre end 3 um) og endnu lavere ruhed (1,5 um).

1.2 Efterspørgslen efter laminerede dielektriske ark

Det tekniske træk ved HDI-bestyrelsen er, at opbygningsprocessen (Buildingupprocess), den almindeligt anvendte harpiksovertrukne kobberfolie (RCC) eller det laminerede lag af halvkøbt epoxy-glasklud og kobberfolie er vanskelig at opnå fine linjer. På nuværende tidspunkt er den semi-additive metode (SAP) eller den forbedrede semi-forarbejdede metode (MSAP) en tendens til at blive anvendt, dvs. en isolerende dielektrisk film bruges til stabling, og derefter bruges elektroløs kobberbelægning til at danne et kobberlederlag. Fordi kobberlaget er ekstremt tyndt, er det let at danne fine linjer.

Et af de vigtigste punkter i den semi-additive metode er det laminerede dielektriske materiale. For at imødekomme kravene til fine linjer med høj densitet fremsætter det laminerede materiale kravene til dielektriske elektriske egenskaber, isolering, varmemodstand, bindingskraft osv. Samt processtilpasningsevne for HDI-kort. På nuværende tidspunkt er de internationale HDI -laminerede mediematerialer hovedsageligt ABF/GX -serien produkter fra Japan Ajinomoto Company, der bruger epoxyharpiks med forskellige hærdemidler til at tilføje uorganisk pulver for at forbedre materialets stivhed og reducere CTE, og glasfiberklud bruges også til at øge stivheden. . Der er også lignende tyndfilm-laminatmaterialer fra Sekisui Chemical Company of Japan, og Taiwan Industrial Technology Research Institute har også udviklet sådanne materialer. ABF -materialer forbedres og udvikles også kontinuerligt. Den nye generation af laminerede materialer kræver især lav overfladefremhed, lav termisk ekspansion, lavt dielektrisk tab og tynd stiv styrkelse.

I de globale halvlederemballage har IC -emballagesubstrater erstattet keramiske underlag med organiske underlag. Pitch of Flip Chip (FC) emballagesubstrater bliver mindre og mindre. Nu er den typiske linjebredde/linjeafstand 15μm, og den vil være tyndere i fremtiden. Udførelsen af ​​flerlags transportøren kræver hovedsageligt lave dielektriske egenskaber, lav termisk ekspansionskoefficient og høj varmemodstand og forfølgelsen af ​​lave omkostningsunderlag på grundlag af opfyldelsespræstationsmål. På nuværende tidspunkt vedtager masseproduktionen af ​​fine kredsløb dybest set MSPA -processen med lamineret isolering og tynd kobberfolie. Brug SAP -metoden til at fremstille kredsløbsmønstre med L/s mindre end 10μm.

Når PCB'er bliver tættere og tyndere, har HDI-bestyrelsesteknologi udviklet sig fra kerneholdige laminater til Coreless AnyLayer-sammenkoblingslaminater (AnyLayer). Any-lag sammenkobling af laminat HDI-tavler med den samme funktion er bedre end kerneholdige laminat HDI-tavler. Området og tykkelsen kan reduceres med ca. 25%. Disse skal bruge tyndere og opretholde gode elektriske egenskaber af det dielektriske lag.

2 efterspørgsel med høj frekvens og høj hastighed

Elektronisk kommunikationsteknologi spænder fra kablet til trådløs, fra lav frekvens og lav hastighed til høj frekvens og høj hastighed. Den nuværende mobiltelefonpræstation er gået ind i 4G og bevæger sig mod 5G, det vil sige hurtigere transmissionshastighed og større transmissionskapacitet. Fremkomsten af ​​den globale cloud computing-æra har fordoblet datatrafik, og højfrekvent og højhastighedskommunikationsudstyr er en uundgåelig tendens. PCB er velegnet til højfrekvent og højhastighedsoverførsel. Ud over at reducere signalinterferens og tab i kredsløbsdesign, opretholde signalintegritet og opretholde PCB-fremstilling for at imødekomme designkrav, er det vigtigt at have et højtydende underlag.

For at løse problemet med PCB øger hastigheden og signalintegriteten fokuserer designingeniører hovedsageligt på elektriske signaltabsegenskaber. De vigtigste faktorer for valg af underlaget er den dielektriske konstant (DK) og dielektrisk tab (DF). Når DK er lavere end 4 og DF0.010, er det et medium DK/DF -laminat, og når DK er lavere end 3,7 og DF0.005 er lavere, er det lav DK/DF -klasse laminater, nu er der en række forskellige underlag, der skal komme ind på markedet at vælge imellem.

På nuværende tidspunkt er de mest almindeligt anvendte højfrekvente kredsløbskortsubstrater hovedsageligt fluorbaserede harpikser, polyphenylenether (PPO eller PPE) harpikser og modificerede epoxyharpikser. Fluorbaserede dielektriske substrater, såsom polytetrafluoroethylen (PTFE), har de laveste dielektriske egenskaber og bruges normalt over 5 GHz. Der er også modificeret epoxy FR-4 eller PPO-substrater.

Ud over ovennævnte harpiks og andre isolerende materialer er overfladefremheden (profilen) af lederkobber også en vigtig faktor, der påvirker signaltransmissionstab, som påvirkes af hudeneffekten (Skineffect). Hætteeffekten er den elektromagnetiske induktion, der genereres i ledningen under højfrekvent signaltransmission, og induktansen er stor i midten af ​​trådsektionen, så strømmen eller signalet har en tendens til at koncentrere sig om ledningsoverfladen. Lederens overfladegruppe påvirker tabet af transmissionssignal, og tabet af glat overflade er lille.

På samme frekvens, jo større ruhed af kobberoverfladen er, jo større er signaltab. Derfor prøver vi i faktisk produktion at kontrollere ruheden af ​​overfladekobbertykkelsen så meget som muligt. Roughness er så lille som muligt uden at påvirke bindingskraften. Især for signaler i området over 10 GHz. Ved 10 GHz skal kobberfolie-ruheden være mindre end 1μm, og det er bedre at bruge superplane kobberfolie (overflade ruhed 0,04μm). Overfladen ruhed af kobberfolie skal også kombineres med en passende oxidationsbehandling og binding af harpikssystem. I den nærmeste fremtid vil der være en harpiksovertrukket kobberfolie uden nogen kontur, som kan have en højere skrælstyrke og ikke vil påvirke det dielektriske tab.