मुद्रित सर्किट बोर्ड की मूल विशेषताएं सब्सट्रेट बोर्ड के प्रदर्शन पर निर्भर करती हैं। मुद्रित सर्किट बोर्ड के तकनीकी प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, मुद्रित सर्किट सब्सट्रेट बोर्ड के प्रदर्शन को पहले बेहतर बनाया जाना चाहिए। मुद्रित सर्किट बोर्ड के विकास की जरूरतों को पूरा करने के लिए, विभिन्न नई सामग्रियों को धीरे -धीरे विकसित किया जा रहा है और उपयोग में लाया जा रहा है।

हाल के वर्षों में, पीसीबी बाजार ने अपना ध्यान कंप्यूटर से संचार पर स्थानांतरित कर दिया है, जिसमें बेस स्टेशनों, सर्वर और मोबाइल टर्मिनलों सहित संचार हैं। स्मार्टफोन द्वारा दर्शाए गए मोबाइल संचार उपकरणों ने पीसीबी को उच्च घनत्व, पतले और उच्च कार्यक्षमता के लिए संचालित किया है। मुद्रित सर्किट प्रौद्योगिकी सब्सट्रेट सामग्री से अविभाज्य है, जिसमें पीसीबी सब्सट्रेट की तकनीकी आवश्यकताएं भी शामिल हैं। सब्सट्रेट सामग्री की प्रासंगिक सामग्री अब उद्योग के संदर्भ के लिए एक विशेष लेख में आयोजित की जाती है।

1 उच्च घनत्व और ठीक-सख्ती की मांग

1.1 तांबे की पन्नी की मांग

पीसीबी सभी उच्च घनत्व और पतली-रेखा के विकास की ओर विकसित हो रहे हैं, और एचडीआई बोर्ड विशेष रूप से प्रमुख हैं। दस साल पहले, IPC ने HDI बोर्ड को 0.1 मिमी/0.1 मिमी और नीचे की लाइन चौड़ाई/लाइन रिक्ति (L/S) के रूप में परिभाषित किया। अब उद्योग मूल रूप से 60μm के एक पारंपरिक L/S को प्राप्त करता है, और 40μm का एक उन्नत L/S है। इंस्टॉलेशन टेक्नोलॉजी रोडमैप डेटा का जापान का 2013 संस्करण यह है कि 2014 में, एचडीआई बोर्ड का पारंपरिक एल/एस 50μM था, उन्नत एल/एस 35μm था, और परीक्षण-उत्पादित एल/एस 20μM था।

पीसीबी सर्किट पैटर्न गठन, पारंपरिक रासायनिक नक़्क़ाशी प्रक्रिया (घटाव विधि) कॉपर पन्नी सब्सट्रेट पर फोटोइमेजिंग के बाद, ठीक लाइनों बनाने के लिए घटाव विधि की न्यूनतम सीमा लगभग 30μm है, और पतली तांबा पन्नी (9 ~ 12μm) सब्सट्रेट की आवश्यकता है। पतली तांबे की पन्नी सीसीएल की उच्च कीमत और पतली तांबे की पन्नी फाड़ना में कई दोषों के कारण, कई कारखाने 18μm कॉपर पन्नी का उत्पादन करते हैं और फिर उत्पादन के दौरान तांबे की परत को पतला करने के लिए नक़्क़ाशी का उपयोग करते हैं। इस विधि में कई प्रक्रियाएं हैं, कठिन मोटाई नियंत्रण और उच्च लागत। पतली तांबे की पन्नी का उपयोग करना बेहतर है। इसके अलावा, जब पीसीबी सर्किट एल/एस 20μm से कम होता है, तो पतली तांबे की पन्नी को आम तौर पर संभालना मुश्किल होता है। इसके लिए एक अल्ट्रा-पतली तांबे की पन्नी (3 ~ 5μm) सब्सट्रेट और वाहक से जुड़ी एक अल्ट्रा-पतली तांबा पन्नी की आवश्यकता होती है।

थिनर कॉपर फ़ॉइल के अलावा, वर्तमान ठीक लाइनों को तांबे की पन्नी की सतह पर कम खुरदरापन की आवश्यकता होती है। आम तौर पर, तांबे की पन्नी और सब्सट्रेट के बीच संबंध बल में सुधार करने के लिए और कंडक्टर को छीलने की ताकत को सुनिश्चित करने के लिए, तांबे की पन्नी की परत खुरदरी हो जाती है। पारंपरिक तांबे की पन्नी की खुरदरापन 5μm से अधिक है। सब्सट्रेट में तांबे की पन्नी की खुरदरी चोटियों का एम्बेडिंग छीलने के प्रतिरोध में सुधार करता है, लेकिन लाइन नक़्क़ाशी के दौरान तार की सटीकता को नियंत्रित करने के लिए, एम्बेडिंग सब्सट्रेट चोटियों को शेष करना आसान है, जिससे लाइनों के बीच शॉर्ट सर्किट होते हैं या इन्सुलेशन को कम कर दिया जाता है, जो ठीक लाइनों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। लाइन विशेष रूप से गंभीर है। इसलिए, कम खुरदरापन (3 माइक्रोन से कम) और यहां तक ​​कि कम खुरदरापन (1.5 माइक्रोन) के साथ तांबे की पन्नी की आवश्यकता होती है।

1.2 टुकड़े टुकड़े में ढांकता हुआ शीट की मांग

एचडीआई बोर्ड की तकनीकी विशेषता यह है कि बिल्डअप प्रक्रिया (बिल्डिंगअपप्रोसेस), आमतौर पर उपयोग की जाने वाली राल-लेपित कॉपर पन्नी (आरसीसी), या अर्ध-कसने वाले एपॉक्सी ग्लास क्लॉथ और कॉपर पन्नी की टुकड़े टुकड़े में परत को ठीक लाइनों को प्राप्त करना मुश्किल है। वर्तमान में, अर्ध-एडिटिव विधि (एसएपी) या बेहतर अर्ध-प्रसंस्कृत विधि (MSAP) को अपनाने के लिए झुकाया जाता है, अर्थात्, एक इन्सुलेटिंग ढांकता हुआ फिल्म का उपयोग स्टैकिंग के लिए किया जाता है, और फिर इलेक्ट्रोलेस कॉपर चढ़ाना का उपयोग कॉपर कंडक्टर परत बनाने के लिए किया जाता है। क्योंकि तांबे की परत बेहद पतली है, इसलिए ठीक लाइनें बनाना आसान है।

अर्ध-एडिटिव विधि के प्रमुख बिंदुओं में से एक टुकड़े टुकड़े में ढांकता हुआ सामग्री है। उच्च-घनत्व ठीक लाइनों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, टुकड़े टुकड़े में सामग्री ढांकता हुआ विद्युत गुणों, इन्सुलेशन, गर्मी प्रतिरोध, संबंध बल, आदि की आवश्यकताओं को आगे बढ़ाती है, साथ ही एचडीआई बोर्ड की प्रक्रिया अनुकूलनशीलता भी। वर्तमान में, अंतर्राष्ट्रीय एचडीआई लैमिनेटेड मीडिया सामग्री मुख्य रूप से जापान अजिनोमोटो कंपनी के एबीएफ/जीएक्स सीरीज़ उत्पाद हैं, जो सामग्री की कठोरता में सुधार करने और सीटीई को कम करने के लिए अकार्बनिक पाउडर को जोड़ने के लिए अलग -अलग इलाज एजेंटों के साथ एपॉक्सी राल का उपयोग करते हैं, और ग्लास फाइबर कपड़े को भी कठोरता बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है। । जापान के सेकिसुई केमिकल कंपनी की समान पतली-फिल्म टुकड़े टुकड़े सामग्री भी हैं, और ताइवान औद्योगिक प्रौद्योगिकी अनुसंधान संस्थान ने भी ऐसी सामग्रियों को विकसित किया है। एबीएफ सामग्री भी लगातार सुधार और विकसित की जाती है। टुकड़े टुकड़े में सामग्री की नई पीढ़ी को विशेष रूप से कम सतह खुरदरापन, कम थर्मल विस्तार, कम ढांकता हुआ नुकसान और पतली कठोरता की आवश्यकता होती है।

वैश्विक अर्धचालक पैकेजिंग में, आईसी पैकेजिंग सब्सट्रेट ने कार्बनिक सब्सट्रेट के साथ सिरेमिक सब्सट्रेट को बदल दिया है। फ्लिप चिप (एफसी) पैकेजिंग सब्सट्रेट की पिच छोटी और छोटी हो रही है। अब विशिष्ट लाइन चौड़ाई/लाइन रिक्ति 15μm है, और यह भविष्य में पतला होगा। बहु-परत वाहक के प्रदर्शन को मुख्य रूप से कम ढांकता हुआ गुण, कम थर्मल विस्तार गुणांक और उच्च गर्मी प्रतिरोध, और प्रदर्शन लक्ष्यों को पूरा करने के आधार पर कम लागत वाले सब्सट्रेट की खोज की आवश्यकता होती है। वर्तमान में, ठीक सर्किटों का बड़े पैमाने पर उत्पादन मूल रूप से टुकड़े टुकड़े में इन्सुलेशन और पतले तांबे की पन्नी की एमएसपीए प्रक्रिया को अपनाता है। 10μm से कम L/S के साथ सर्किट पैटर्न के निर्माण के लिए SAP विधि का उपयोग करें।

जब पीसीबी सघन और पतले हो जाते हैं, तो एचडीआई बोर्ड तकनीक कोर-युक्त लैमिनेट्स से कोरलेस एनीलेयर इंटरकनेक्शन लैमिनेट्स (एनीलेयर) तक विकसित हुई है। एक ही फ़ंक्शन के साथ किसी भी-परत इंटरकनेक्शन टुकड़े टुकड़े में HDI बोर्ड कोर युक्त टुकड़े टुकड़े HDI बोर्डों की तुलना में बेहतर हैं। क्षेत्र और मोटाई को लगभग 25%कम किया जा सकता है। इन्हें पतले का उपयोग करना चाहिए और ढांकता हुआ परत के अच्छे विद्युत गुणों को बनाए रखना चाहिए।

2 उच्च आवृत्ति और उच्च गति की मांग

इलेक्ट्रॉनिक संचार प्रौद्योगिकी वायर्ड से लेकर वायरलेस तक, कम आवृत्ति और कम गति से उच्च आवृत्ति और उच्च गति तक होती है। वर्तमान मोबाइल फोन का प्रदर्शन 4 जी में प्रवेश कर गया है और 5 जी की ओर बढ़ेगा, यानी तेजी से ट्रांसमिशन गति और बड़ी ट्रांसमिशन क्षमता। वैश्विक क्लाउड कंप्यूटिंग युग के आगमन ने डेटा ट्रैफ़िक को दोगुना कर दिया है, और उच्च-आवृत्ति और उच्च गति संचार उपकरण एक अपरिहार्य प्रवृत्ति है। पीसीबी उच्च आवृत्ति और उच्च गति संचरण के लिए उपयुक्त है। सर्किट डिजाइन में सिग्नल हस्तक्षेप और हानि को कम करने, सिग्नल अखंडता को बनाए रखने और डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पीसीबी विनिर्माण को बनाए रखने के अलावा, उच्च प्रदर्शन सब्सट्रेट होना महत्वपूर्ण है।

पीसीबी में वृद्धि की गति और सिग्नल अखंडता की समस्या को हल करने के लिए, डिजाइन इंजीनियर मुख्य रूप से विद्युत सिग्नल हानि गुणों पर ध्यान केंद्रित करते हैं। सब्सट्रेट के चयन के लिए प्रमुख कारक ढांकता हुआ स्थिरांक (डीके) और ढांकता हुआ हानि (डीएफ) हैं। जब DK 4 और DF0.010 से कम होता है, तो यह एक मध्यम DK/DF टुकड़े टुकड़े होता है, और जब DK 3.7 से कम होता है और DF0.005 कम होता है, तो यह कम DK/DF ग्रेड लैमिनेट्स होता है, अब चुनने के लिए बाजार में प्रवेश करने के लिए विभिन्न प्रकार के सब्सट्रेट हैं।

वर्तमान में, सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला उच्च-आवृत्ति सर्किट बोर्ड सब्सट्रेट मुख्य रूप से फ्लोरीन-आधारित रेजिन, पॉलीफेनिलीन ईथर (पीपीओ या पीपीई) रेजिन और संशोधित एपॉक्सी रेजिन हैं। फ्लोरीन-आधारित ढांकता हुआ सब्सट्रेट, जैसे कि पॉलीटेट्रैफ्लुओरोइथिलीन (पीटीएफई), सबसे कम ढांकता हुआ गुण होते हैं और आमतौर पर 5 गीगाहर्ट्ज से ऊपर उपयोग किए जाते हैं। संशोधित एपॉक्सी एफआर -4 या पीपीओ सब्सट्रेट भी हैं।

उपर्युक्त राल और अन्य इंसुलेटिंग सामग्रियों के अलावा, कंडक्टर कॉपर की सतह खुरदरापन (प्रोफ़ाइल) भी सिग्नल ट्रांसमिशन लॉस को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है, जो त्वचा के प्रभाव (स्काइनफेक्ट) से प्रभावित होता है। त्वचा का प्रभाव उच्च-आवृत्ति सिग्नल ट्रांसमिशन के दौरान तार में उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय इंडक्शन है, और वायर सेक्शन के केंद्र में इंडक्शन बड़ा होता है, ताकि वर्तमान या सिग्नल तार की सतह पर ध्यान केंद्रित करे। कंडक्टर की सतह खुरदरापन ट्रांसमिशन सिग्नल के नुकसान को प्रभावित करता है, और चिकनी सतह का नुकसान छोटा होता है।

एक ही आवृत्ति पर, तांबे की सतह की खुरदरापन जितनी अधिक होगी, सिग्नल लॉस जितना अधिक होगा। इसलिए, वास्तविक उत्पादन में, हम सतह के तांबे की मोटाई की खुरदरापन को यथासंभव नियंत्रित करने का प्रयास करते हैं। बॉन्डिंग फोर्स को प्रभावित किए बिना खुरदरापन जितना संभव हो उतना छोटा है। विशेष रूप से 10 गीगाहर्ट्ज से ऊपर की सीमा में संकेतों के लिए। 10GHz पर, तांबे की पन्नी खुरदरापन को 1μm से कम होना चाहिए, और सुपर-प्लानार कॉपर पन्नी (सतह खुरदरापन 0.04μm) का उपयोग करना बेहतर है। तांबे की पन्नी की सतह खुरदरापन को भी एक उपयुक्त ऑक्सीकरण उपचार और बॉन्डिंग राल प्रणाली के साथ जोड़ा जाना चाहिए। निकट भविष्य में, लगभग कोई रूपरेखा के साथ एक राल-लेपित तांबा पन्नी होगी, जिसमें एक उच्च छिलका ताकत हो सकती है और ढांकता हुआ नुकसान को प्रभावित नहीं करेगा।