Grunneiginleikar prentuðu hringrásarinnar eru háðir frammistöðu undirlagsplötunnar.Til að bæta tæknilega frammistöðu prentuðu hringrásarborðsins verður fyrst að bæta árangur prentuðu hringrásarborðsins.Til að mæta þörfum þróunar prentuðu hringrásarinnar er ýmis ný efni smám saman þróað og tekin í notkun.
Undanfarin ár hefur PCB-markaðurinn færst frá tölvum yfir í fjarskipti, þar á meðal grunnstöðvar, netþjóna og farsímaútstöðvar.Farsímasamskiptatæki sem snjallsímar tákna hafa knúið PCB til hærri þéttleika, þynnri og meiri virkni.Prentað hringrásartækni er óaðskiljanleg frá undirlagsefnum, sem einnig felur í sér tæknilegar kröfur PCB hvarfefna.Viðkomandi innihald undirlagsefna er nú skipulagt í sérstaka grein til viðmiðunar iðnaðarins.
1 Krafan um háþéttni og fínlínu
1.1 Eftirspurn eftir koparþynnu
PCB eru öll að þróast í átt að háþéttni og þunnri línu, og HDI plötur eru sérstaklega áberandi.Fyrir tíu árum síðan skilgreindi IPC HDI borðið sem línubreidd/línubil (L/S) 0,1 mm/0,1 mm og neðar.Nú nær iðnaðurinn í grundvallaratriðum hefðbundnum L/S 60μm og háþróuðum L/S 40μm.Japans 2013 útgáfa af uppsetningartækni vegakortsgögnum er sú að árið 2014 var hefðbundið L/S HDI borðsins 50μm, háþróað L/S var 35μm og tilraunaframleitt L/S var 20μm.
Myndun PCB hringrásarmynsturs, hefðbundið efnafræðilegt ætingarferli (frádráttaraðferð) eftir ljósmyndun á koparþynnu undirlaginu, lágmarksmörk frádráttaraðferðar til að búa til fínar línur eru um 30μm, og þunnt koparþynna (9~12μm) undirlag er krafist.Vegna hás verðs á þunnri koparþynnu CCL og margra galla í þunnri koparþynnulögun, framleiða margar verksmiðjur 18μm koparþynnu og nota síðan ætingu til að þynna koparlagið meðan á framleiðslu stendur.Þessi aðferð hefur marga ferla, erfiða þykktarstjórnun og mikinn kostnað.Það er betra að nota þunnt koparpappír.Þar að auki, þegar PCB hringrás L/S er minna en 20μm, er þunnt koparþynna almennt erfitt að meðhöndla.Það þarf ofurþunnt koparþynna (3~5μm) undirlag og ofurþunnt koparþynna sem er fest við burðarefnið.
Til viðbótar við þynnri koparþynnur, krefjast núverandi fínu línur lítils grófleika á yfirborði koparþynnunnar.Almennt, til þess að bæta bindikraftinn milli koparþynnunnar og undirlagsins og tryggja flögnunarstyrk leiðarans, er koparþynnuna gróft.Grófleiki hefðbundinnar koparþynnu er meiri en 5μm.Innfelling gróft toppa koparþynnunnar í undirlagið bætir flögnunarviðnám, en til að stjórna nákvæmni vírsins við línuætingu er auðvelt að hafa toppa undirlagsins eftir sem veldur skammhlaupi milli línanna eða minni einangrun. , sem er mjög mikilvægt fyrir fínar línur.Línan er sérstaklega alvarleg.Þess vegna þarf koparþynnur með lágan grófleika (minna en 3 μm) og enn minni grófleika (1,5 μm).
1.2 Eftirspurnin eftir lagskipuðum díselplötum
Tæknilegi eiginleiki HDI borðs er að uppbyggingarferlið (BuildingUpProcess), algengt plastefnishúðuð koparþynna (RCC), eða lagskipt lag af hálfhertu epoxýglerklút og koparþynnu er erfitt að ná fram fínum línum.Sem stendur er tilhneigingu til að nota hálf-aukandi aðferðin (SAP) eða endurbætt hálfunnar aðferðin (MSAP), það er að einangrandi díselfilma er notuð til að stafla og síðan er raflaus koparhúðun notuð til að mynda kopar leiðaralag.Þar sem koparlagið er mjög þunnt er auðvelt að mynda fínar línur.
Eitt af lykilatriðum hálf-aukandi aðferðarinnar er lagskipt dielectric efni.Til þess að mæta kröfum um fínar línur með mikilli þéttleika, setur lagskipt efni fram kröfur um rafeiginleika rafmagns, einangrun, hitaþol, bindikraft osfrv., Eins og aðlögunarhæfni HDI borðs.Sem stendur eru alþjóðlegu HDI lagskiptu fjölmiðlaefnin aðallega ABF/GX röð vörur Japans Ajinomoto Company, sem nota epoxý plastefni með mismunandi ráðhúsefnum til að bæta við ólífrænu dufti til að bæta stífleika efnisins og draga úr CTE og glertrefjaklút. er einnig notað til að auka stífni..Það eru líka til svipað þunnt filmu lagskipt efni frá Sekisui Chemical Company í Japan og Taiwan Industrial Technology Research Institute hefur einnig þróað slík efni.ABF efni eru einnig stöðugt endurbætt og þróað.Nýja kynslóð lagskiptra efna krefst sérstaklega lágs yfirborðs ójöfnur, lítillar hitauppstreymis, lágs raforkutaps og þunnrar stífrar styrkingar.
Í alþjóðlegum hálfleiðaraumbúðum hafa IC umbúðir hvarfefni skipt út fyrir keramik hvarfefni fyrir lífrænt hvarfefni.Hljóðhæð flip chip (FC) umbúða undirlags er að verða minni og minni.Nú er dæmigerð línubreidd/línubil 15μm, og það verður þynnra í framtíðinni.Frammistaða margra laga burðarefnisins krefst aðallega lágra rafeiginleikaeiginleika, lágs varmaþenslustuðul og mikla hitaþol, og leit að ódýrum undirlagi á grundvelli þess að ná frammistöðumarkmiðum.Sem stendur samþykkir fjöldaframleiðsla á fínum hringrásum í grundvallaratriðum MSPA ferli lagskiptrar einangrunar og þunnrar koparþynnu.Notaðu SAP aðferð til að framleiða hringrásarmynstur með L/S minna en 10μm.
Þegar PCB-efni verða þéttari og þynnri hefur HDI borðtækni þróast frá lagskiptum sem innihalda kjarna yfir í kjarnalausar Anylayer samtengingar lagskipt (Anylayer).HDI plötur með samtengingu í hvaða lagi sem er með sömu virkni eru betri en HDI plötur sem innihalda kjarna.Hægt er að minnka flatarmál og þykkt um 25%.Þetta verður að nota þynnri og viðhalda góðum rafeiginleikum rafeiginleikalagsins.
2 Hátíðni og háhraða eftirspurn
Rafræn fjarskiptatækni er allt frá hlerunarbúnaði til þráðlauss, frá lágtíðni og lághraða til hátíðni og háhraða.Núverandi afköst farsíma eru komin í 4G og mun færast í átt að 5G, það er að segja meiri flutningshraða og meiri flutningsgetu.Tilkoma hins alþjóðlega skýjatölvutímabils hefur tvöfaldað gagnaumferð og hátíðni og háhraða samskiptabúnaður er óumflýjanleg þróun.PCB er hentugur fyrir hátíðni og háhraða sendingu.Auk þess að draga úr merkjatruflunum og tapi í hringrásarhönnun, viðhalda heilleika merkja og viðhalda PCB-framleiðslu til að uppfylla hönnunarkröfur, er mikilvægt að hafa afkastamikið undirlag.
Til að leysa vandamálið með PCB auka hraða og merki heilleika, einbeita hönnunarverkfræðingum aðallega að rafmagnsmerkjatapseiginleikum.Lykilþættir fyrir val á undirlagi eru rafstuðull (Dk) og rafmagnstap (Df).Þegar Dk er lægra en 4 og Df0.010 er það miðlungs Dk/Df lagskipt og þegar Dk er lægra en 3.7 og Df0.005 er lægra er það lágt Dk/Df lagskipt, nú eru til margs konar undirlag til að komast inn á markaðinn til að velja úr.
Sem stendur eru algengustu hvarfefni hringrásarplötunnar aðallega flúor-undirstaða plastefni, pólýfenýlen eter (PPO eða PPE) plastefni og breytt epoxý plastefni.Flúor-undirstaða díelectric hvarfefni, svo sem pólýtetraflúoróetýlen (PTFE), hafa lægstu dielectric eiginleika og eru venjulega notuð yfir 5 GHz.Það eru einnig breytt epoxý FR-4 eða PPO hvarfefni.
Til viðbótar við ofangreind plastefni og önnur einangrunarefni er yfirborðsgrófleiki (snið) kopars leiðarans einnig mikilvægur þáttur sem hefur áhrif á tap á merkjasendingum, sem hefur áhrif á húðáhrifin (SkinEffect).Húðáhrifin eru rafsegulöflunin sem myndast í vírnum við hátíðniboðasendingu og sprautan er stór í miðju vírhlutanum, þannig að straumurinn eða merkið hefur tilhneigingu til að einbeita sér að yfirborði vírsins.Yfirborðsgrófleiki leiðarans hefur áhrif á tap á sendingarmerki og tap á sléttu yfirborði er lítið.
Á sömu tíðni, því meiri sem ójöfnur koparyfirborðsins er, því meira er merkjatapið.Þess vegna, í raunverulegri framleiðslu, reynum við að stjórna grófleika koparþykktar yfirborðsins eins mikið og mögulegt er.Grófleiki er eins lítill og mögulegt er án þess að hafa áhrif á bindikraftinn.Sérstaklega fyrir merki á bilinu yfir 10 GHz.Við 10GHz þarf grófleiki koparþynnunnar að vera minni en 1μm og betra er að nota ofurplana koparþynnu (yfirborðsgrófleiki 0,04μm).Yfirborðsgrófleiki koparþynnunnar þarf einnig að sameina með viðeigandi oxunarmeðferð og bindandi plastefniskerfi.Í náinni framtíð verður plastefnishúðuð koparþynna með nánast engum útlínum, sem getur haft meiri afhýðingarstyrk og mun ekki hafa áhrif á rafmagnstapið.