મુદ્રિત સર્કિટ બોર્ડની મૂળ લાક્ષણિકતાઓ સબસ્ટ્રેટ બોર્ડના પ્રભાવ પર આધારિત છે. મુદ્રિત સર્કિટ બોર્ડના તકનીકી કામગીરીમાં સુધારો કરવા માટે, પ્રિન્ટેડ સર્કિટ સબસ્ટ્રેટ બોર્ડની કામગીરીમાં પ્રથમ સુધારો થવો આવશ્યક છે. મુદ્રિત સર્કિટ બોર્ડના વિકાસની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે, વિવિધ નવી સામગ્રી તે ધીમે ધીમે વિકસિત થઈ રહી છે અને તેનો ઉપયોગ કરવામાં આવી રહી છે.

તાજેતરનાં વર્ષોમાં, પીસીબી માર્કેટમાં તેનું ધ્યાન કમ્પ્યુટરથી બેઝ સ્ટેશનો, સર્વર્સ અને મોબાઇલ ટર્મિનલ્સ સહિતના સંદેશાવ્યવહાર તરફ ખસેડ્યું છે. સ્માર્ટફોન દ્વારા રજૂ કરાયેલા મોબાઇલ કમ્યુનિકેશન ડિવાઇસીસે પીસીબીને ઉચ્ચ ઘનતા, પાતળા અને ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા તરફ દોરી છે. પ્રિન્ટેડ સર્કિટ ટેકનોલોજી સબસ્ટ્રેટ મટિરિયલ્સથી અવિભાજ્ય છે, જેમાં પીસીબી સબસ્ટ્રેટ્સની તકનીકી આવશ્યકતાઓ પણ શામેલ છે. સબસ્ટ્રેટ સામગ્રીની સંબંધિત સામગ્રી હવે ઉદ્યોગના સંદર્ભ માટે વિશેષ લેખમાં ગોઠવવામાં આવી છે.

1 ઉચ્ચ-ઘનતા અને ફાઇન લાઇન માટેની માંગ

1.1 કોપર વરખની માંગ

પીસીબી એ બધા ઉચ્ચ-ઘનતા અને પાતળા-લાઇન વિકાસ તરફ વિકસિત થાય છે, અને એચડીઆઈ બોર્ડ ખાસ કરીને અગ્રણી છે. દસ વર્ષ પહેલાં, આઇપીસીએ એચડીઆઈ બોર્ડને 0.1 મીમી/0.1 મીમી અને નીચેના લાઇન પહોળાઈ/લાઇન અંતર (એલ/સે) તરીકે વ્યાખ્યાયિત કર્યું હતું. હવે ઉદ્યોગ મૂળભૂત રીતે 60μm ના પરંપરાગત એલ/એસ પ્રાપ્ત કરે છે, અને 40μm ની અદ્યતન એલ/એસ. જાપાનનું ઇન્સ્ટોલેશન ટેકનોલોજી રોડમેપ ડેટાનું સંસ્કરણ છે કે 2014 માં, એચડીઆઈ બોર્ડનો પરંપરાગત એલ/એસ 50μm હતો, અદ્યતન એલ/એસ 35μm હતો, અને ટ્રાયલ-ઉત્પાદિત એલ/એસ 20μm હતો.

પીસીબી સર્કિટ પેટર્નની રચના, પરંપરાગત રાસાયણિક એચિંગ પ્રક્રિયા (સબટ્રેક્ટિવ પદ્ધતિ) કોપર ફોઇલ સબસ્ટ્રેટ પર ફોટોઇમેજીંગ કર્યા પછી, ફાઇન લાઇન્સ બનાવવા માટેની સબટ્રેક્ટિવ પદ્ધતિની લઘુત્તમ મર્યાદા લગભગ 30μm છે, અને પાતળા કોપર ફોઇલ (9 ~ 12μm) સબસ્ટ્રેટ આવશ્યક છે. પાતળા કોપર ફોઇલ સીસીએલની price ંચી કિંમત અને પાતળા કોપર ફોઇલ લેમિનેશનમાં ઘણી ખામીને કારણે, ઘણી ફેક્ટરીઓ 18μm કોપર વરખ ઉત્પન્ન કરે છે અને પછી ઉત્પાદન દરમિયાન તાંબાના સ્તરને પાતળા કરવા માટે એચિંગનો ઉપયોગ કરે છે. આ પદ્ધતિમાં ઘણી પ્રક્રિયાઓ, મુશ્કેલ જાડાઈ નિયંત્રણ અને cost ંચી કિંમત છે. પાતળા કોપર વરખનો ઉપયોગ કરવો વધુ સારું છે. આ ઉપરાંત, જ્યારે પીસીબી સર્કિટ એલ/એસ 20μm કરતા ઓછું હોય છે, ત્યારે પાતળા કોપર વરખને સામાન્ય રીતે હેન્ડલ કરવું મુશ્કેલ હોય છે. તેને અલ્ટ્રા-પાતળા કોપર ફોઇલ (3 ~ 5μm) સબસ્ટ્રેટ અને વાહક સાથે જોડાયેલ અલ્ટ્રા-પાતળા કોપર ફોઇલની જરૂર છે.

પાતળા કોપર ફોઇલ ઉપરાંત, વર્તમાન ફાઇન લાઇનોને તાંબાના વરખની સપાટી પર ઓછી રફની જરૂર પડે છે. સામાન્ય રીતે, તાંબાના વરખ અને સબસ્ટ્રેટ વચ્ચેના બંધન બળને સુધારવા માટે અને કંડક્ટરની છાલની શક્તિની ખાતરી કરવા માટે, કોપર ફોઇલ લેયર રગ્ડ કરવામાં આવે છે. પરંપરાગત કોપર વરખની રફનેસ 5μm કરતા વધારે છે. સબસ્ટ્રેટમાં કોપર ફોઇલના રફ શિખરોને એમ્બેડ કરવાથી છાલના પ્રતિકારમાં સુધારો થાય છે, પરંતુ લાઇન એચિંગ દરમિયાન વાયરની ચોકસાઈને નિયંત્રિત કરવા માટે, એમ્બેડિંગ સબસ્ટ્રેટ શિખરો બાકી રહેવું સરળ છે, જે રેખાઓ વચ્ચેના શોર્ટ સર્કિટ્સનું કારણ બને છે, જે સરસ રેખાઓ માટે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. લાઇન ખાસ કરીને ગંભીર છે. તેથી, નીચા રફનેસ (3 μm કરતા ઓછા) અને નીચા રફનેસ (1.5 μm) સાથે કોપર ફોઇલ આવશ્યક છે.

1.2 લેમિનેટેડ ડાઇલેક્ટ્રિક શીટ્સની માંગ

એચડીઆઈ બોર્ડની તકનીકી સુવિધા એ છે કે બિલ્ડઅપ પ્રોસેસ (બિલ્ડિંગઅપ પ્રોસેસ), સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી રેઝિન-કોટેડ કોપર ફોઇલ (આરસીસી), અથવા અર્ધ-ઉપચાર ઇપોક્રીસ ગ્લાસ કાપડ અને કોપર ફોઇલનો લેમિનેટેડ સ્તર ફાઇન લાઇનો પ્રાપ્ત કરવા માટે મુશ્કેલ છે. હાલમાં, અર્ધ-ઉમેરણ પદ્ધતિ (એસએપી) અથવા સુધારેલી અર્ધ-પ્રોસેસ્ડ પદ્ધતિ (એમએસએપી) અપનાવવામાં આવે છે, એટલે કે, ઇન્સ્યુલેટીંગ ડાઇલેક્ટ્રિક ફિલ્મનો ઉપયોગ સ્ટેકિંગ માટે થાય છે, અને પછી ઇલેક્ટ્રોલેસ કોપર પ્લેટિંગનો ઉપયોગ કોપર કંડક્ટર સ્તર બનાવવા માટે થાય છે. કારણ કે કોપર સ્તર અત્યંત પાતળા છે, તેથી સરસ રેખાઓ બનાવવી સરળ છે.

અર્ધ-એડિટિવ પદ્ધતિના મુખ્ય મુદ્દાઓમાંથી એક લેમિનેટેડ ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રી છે. ઉચ્ચ-ઘનતાવાળા ફાઇન લાઇનોની આવશ્યકતાઓને પહોંચી વળવા માટે, લેમિનેટેડ સામગ્રી ડાઇલેક્ટ્રિક ઇલેક્ટ્રિકલ ગુણધર્મો, ઇન્સ્યુલેશન, હીટ રેઝિસ્ટન્સ, બોન્ડિંગ ફોર્સ, વગેરેની આવશ્યકતાઓને આગળ ધપાવે છે, તેમજ એચડીઆઈ બોર્ડની પ્રક્રિયા અનુકૂલનક્ષમતા. હાલમાં, આંતરરાષ્ટ્રીય એચડીઆઈ લેમિનેટેડ મીડિયા મટિરિયલ્સ મુખ્યત્વે જાપાનની એજીનોમોટો કંપનીના એબીએફ/જીએક્સ સિરીઝના ઉત્પાદનો છે, જે સામગ્રીની કઠોરતા સુધારવા અને સીટીઇ ઘટાડવા માટે અકાર્બનિક પાવડર ઉમેરવા માટે વિવિધ ક્યુરિંગ એજન્ટો સાથે ઇપોક્રીસ રેઝિનનો ઉપયોગ કરે છે, અને ગ્લાસ ફાઇબર કપડા પણ કઠોરતા વધારવા માટે વપરાય છે. . જાપાનની સેકસુઇ કેમિકલ કંપનીની સમાન પાતળા-ફિલ્મ લેમિનેટ સામગ્રી પણ છે, અને તાઇવાન Industrial દ્યોગિક તકનીકી સંશોધન સંસ્થાએ પણ આવી સામગ્રી વિકસાવી છે. એબીએફ સામગ્રી પણ સતત સુધારેલી અને વિકસિત થાય છે. લેમિનેટેડ સામગ્રીની નવી પે generation ીને ખાસ કરીને ઓછી સપાટીની રફનેસ, ઓછી થર્મલ વિસ્તરણ, ઓછી ડાઇલેક્ટ્રિક ખોટ અને પાતળા કઠોર મજબૂતીકરણની જરૂર છે.

વૈશ્વિક સેમિકન્ડક્ટર પેકેજિંગમાં, આઇસી પેકેજિંગ સબસ્ટ્રેટ્સે સિરામિક સબસ્ટ્રેટ્સને કાર્બનિક સબસ્ટ્રેટ્સ સાથે બદલ્યા છે. ફ્લિપ ચિપ (એફસી) પેકેજિંગ સબસ્ટ્રેટ્સની પિચ ઓછી અને ઓછી થઈ રહી છે. હવે લાક્ષણિક લાઇન પહોળાઈ/લાઇન અંતર 15μm છે, અને તે ભવિષ્યમાં પાતળા હશે. મલ્ટિ-લેયર કેરિયરના પ્રભાવમાં મુખ્યત્વે ઓછી ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો, ઓછી થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક અને heat ંચી ગરમી પ્રતિકાર અને પ્રભાવના લક્ષ્યોને પહોંચી વળવાના આધારે ઓછા ખર્ચે સબસ્ટ્રેટ્સની શોધની જરૂર હોય છે. હાલમાં, ફાઇન સર્કિટ્સનું મોટા પ્રમાણમાં ઉત્પાદન મૂળભૂત રીતે લેમિનેટેડ ઇન્સ્યુલેશન અને પાતળા કોપર વરખની એમએસપીએ પ્રક્રિયાને અપનાવે છે. 10μm કરતા ઓછા એલ/એસ સાથે સર્કિટ પેટર્ન બનાવવા માટે એસએપી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરો.

જ્યારે પીસીબી ડેન્સર અને પાતળા બને છે, ત્યારે એચડીઆઈ બોર્ડ ટેકનોલોજી કોર-ધરાવતા લેમિનેટ્સથી કોરલેસ કોઈપણલેયર ઇન્ટરકનેક્શન લેમિનેટ્સ (કોઈપણલેયર) સુધી વિકસિત થઈ છે. સમાન ફંક્શનવાળા કોઈપણ-સ્તરના ઇન્ટરકનેક્શન લેમિનેટ એચડીઆઈ બોર્ડ કોર-ધરાવતા લેમિનેટ એચડીઆઈ બોર્ડ કરતા વધુ સારા છે. વિસ્તાર અને જાડાઈ લગભગ 25%ઘટાડી શકાય છે. આમાં પાતળાનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ અને ડાઇલેક્ટ્રિક સ્તરની સારી વિદ્યુત ગુણધર્મો જાળવી રાખવી જોઈએ.

2 ઉચ્ચ આવર્તન અને ઉચ્ચ ગતિ માંગ

ઇલેક્ટ્રોનિક કમ્યુનિકેશન ટેકનોલોજી વાયરથી વાયરલેસ સુધીની છે, ઓછી આવર્તન અને ઓછી ગતિથી ઉચ્ચ આવર્તન અને હાઇ સ્પીડ સુધી. વર્તમાન મોબાઇલ ફોન પરફોર્મન્સ 4 જીમાં પ્રવેશ્યું છે અને 5 જી તરફ આગળ વધશે, એટલે કે ઝડપી ટ્રાન્સમિશન સ્પીડ અને મોટી ટ્રાન્સમિશન ક્ષમતા. ગ્લોબલ ક્લાઉડ કમ્પ્યુટિંગ યુગના આગમનથી ડેટા ટ્રાફિકને બમણો મળ્યો છે, અને ઉચ્ચ-આવર્તન અને હાઇ-સ્પીડ કમ્યુનિકેશન સાધનો એક અનિવાર્ય વલણ છે. પીસીબી ઉચ્ચ-આવર્તન અને હાઇ સ્પીડ ટ્રાન્સમિશન માટે યોગ્ય છે. સર્કિટ ડિઝાઇનમાં સિગ્નલ દખલ અને નુકસાન ઘટાડવા, સિગ્નલ અખંડિતતા જાળવવા અને ડિઝાઇન આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવા માટે પીસીબી ઉત્પાદન જાળવવા ઉપરાંત, ઉચ્ચ પ્રદર્શન સબસ્ટ્રેટ હોવું મહત્વપૂર્ણ છે.

પીસીબીમાં વધારો અને સિગ્નલ અખંડિતતાની સમસ્યાને હલ કરવા માટે, ડિઝાઇન ઇજનેરો મુખ્યત્વે ઇલેક્ટ્રિકલ સિગ્નલ લોસ ગુણધર્મો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. સબસ્ટ્રેટની પસંદગી માટેના મુખ્ય પરિબળો ડાઇલેક્ટ્રિક કોન્સ્ટન્ટ (ડીકે) અને ડાઇલેક્ટ્રિક લોસ (ડીએફ) છે. જ્યારે ડીકે 4 અને ડીએફ 0.010 કરતા ઓછી હોય છે, ત્યારે તે એક માધ્યમ ડીકે/ડીએફ લેમિનેટ હોય છે, અને જ્યારે ડીકે 7.7 કરતા ઓછી હોય છે અને ડીએફ 0.005 ઓછી હોય છે, ત્યારે તે ઓછી ડીકે/ડીએફ ગ્રેડ લેમિનેટ છે, હવે પસંદ કરવા માટે બજારમાં પ્રવેશવા માટે વિવિધ સબસ્ટ્રેટ્સ છે.

હાલમાં, સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા ઉચ્ચ-આવર્તન સર્કિટ બોર્ડ સબસ્ટ્રેટ્સ મુખ્યત્વે ફ્લોરિન-આધારિત રેઝિન, પોલિફેનીલિન ઇથર (પીપીઓ અથવા પીપીઇ) રેઝિન અને સંશોધિત ઇપોક્રીસ રેઝિન છે. ફ્લોરીન-આધારિત ડાઇલેક્ટ્રિક સબસ્ટ્રેટ્સ, જેમ કે પોલિટેટ્રાફ્લુરોથિલિન (પીટીએફઇ), સૌથી ઓછી ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો ધરાવે છે અને સામાન્ય રીતે 5 ગીગાહર્ટ્ઝથી ઉપર ઉપયોગ થાય છે. ત્યાં સુધારેલ ઇપોક્રી એફઆર -4 અથવા પીપીઓ સબસ્ટ્રેટ્સ પણ છે.

ઉપરોક્ત રેઝિન અને અન્ય ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી ઉપરાંત, કંડક્ટર કોપરની સપાટીની રફનેસ (પ્રોફાઇલ) એ ​​પણ એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે જે સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન ખોટને અસર કરે છે, જે ત્વચા અસર (સ્કાઇનફેક્ટ) દ્વારા અસરગ્રસ્ત છે. ત્વચાની અસર એ હાઇ-ફ્રીક્વન્સી સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન વાયરમાં ઉત્પન્ન થયેલ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન છે, અને વાયર વિભાગના કેન્દ્રમાં ઇન્ડક્ટન્સ મોટી છે, જેથી વર્તમાન અથવા સિગ્નલ વાયરની સપાટી પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે. કંડક્ટરની સપાટીની રફનેસ ટ્રાન્સમિશન સિગ્નલના નુકસાનને અસર કરે છે, અને સરળ સપાટીનું નુકસાન ઓછું છે.

સમાન આવર્તન પર, તાંબાની સપાટીની રફનેસ વધારે, સિગ્નલનું નુકસાન વધારે છે. તેથી, વાસ્તવિક ઉત્પાદનમાં, અમે શક્ય તેટલી સપાટીની તાંબાની જાડાઈની રફનેસને નિયંત્રિત કરવાનો પ્રયાસ કરીએ છીએ. રફનેસ બોન્ડિંગ ફોર્સને અસર કર્યા વિના શક્ય તેટલું નાનું છે. ખાસ કરીને 10 ગીગાહર્ટ્ઝથી ઉપરની રેન્જમાં સંકેતો માટે. 10GHz પર, કોપર વરખની રફનેસ 1μm કરતા ઓછી હોવી જરૂરી છે, અને સુપર-પ્લાનર કોપર વરખ (સપાટીની રફનેસ 0.04μm) નો ઉપયોગ કરવો વધુ સારું છે. કોપર વરખની સપાટીની રફનેસને પણ યોગ્ય ઓક્સિડેશન ટ્રીટમેન્ટ અને બોન્ડિંગ રેઝિન સિસ્ટમ સાથે જોડવાની જરૂર છે. નજીકના ભવિષ્યમાં, લગભગ કોઈ રૂપરેખા ન હોય તેવા રેઝિન-કોટેડ કોપર ફોઇલ હશે, જેમાં છાલની શક્તિ વધારે હોઈ શકે છે અને ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાનને અસર કરશે નહીં.