印刷回路基板の基本的な特性は、基板ボードの性能に依存します。印刷回路基板の技術的性能を向上させるには、最初に印刷回路基板ボードの性能を改善する必要があります。印刷回路基板の開発のニーズを満たすために、徐々に開発され、使用されているさまざまな新しい材料が使用されています。
近年、PCB市場は、ベースステーション、サーバー、モバイルターミナルなど、コンピューターから通信に焦点を移しました。スマートフォンで表されるモバイル通信デバイスは、PCBをより高い密度、薄く、より高い機能に駆り立てています。印刷回路技術は、PCB基質の技術的要件も含む基質材料とは分離できません。基質材料の関連する内容は、現在、業界の参照のための特別な記事に編成されています。
1高密度と細かい線の需要
1.1銅箔の需要
PCBはすべて、高密度と薄線の発達に向けて発達しており、HDIボードは特に顕著です。 10年前、IPCはHDIボードを0.1mm/0.1mm以下のライン幅/ライン間隔（L/s）として定義しました。現在、業界は基本的に60μmの従来のL/sと40μmの高度なL/sを達成しています。日本の2013年バージョンのインストールテクノロジーロードマップデータは、2014年にHDIボードの従来のL/sが50μm、高度なL/sが35μmで、試験で生産されたL/sは20μmであることです。
PCB回路パターンの形成、銅箔基板上の光画像後の従来の化学エッチングプロセス（減算方法）、細い線を作成するための減算方法の最小限界は約30μmであり、薄い銅箔（9〜12μm）基板が必要です。薄い銅箔CCLの価格が高く、薄い銅箔積層の多くの欠陥により、多くの工場は18μmの銅箔を生成し、エッチングを使用して生産中に銅層を薄くします。この方法には、多くのプロセス、困難な厚さ制御、高コストがあります。薄い銅箔を使用する方が良いです。さらに、PCB回路L/sが20μm未満の場合、薄い銅箔の処理は一般に困難です。それは、超薄い銅箔（3〜5μm）基質と、キャリアに取り付けられた超薄銅箔を必要とします。
銅箔が薄いことに加えて、現在の細い線は銅箔の表面に低い粗さを必要とします。一般に、銅箔と基質の間の結合力を改善し、導体の剥離強度を確保するために、銅箔層が粗くなります。従来の銅箔の粗さは5μmを超えています。銅箔の粗いピークが基板に埋め込まれると、剥離抵抗が改善されますが、ラインエッチング中のワイヤの精度を制御するためには、埋め込み基板ピークが残っているため、ラインの間に短回サーキットまたは断熱材の減少を引き起こすことができます。ラインは特に深刻です。したがって、粗さが低い（3μm未満）、さらに低い粗さ（1.5μm）の銅箔が必要です。
1.2積層誘電体シートの需要
HDIボードの技術的特徴は、ビルドアッププロセス（ビルプロセス）、一般的に使用される樹脂でコーティングされた銅箔（RCC）、または半硬化エポキシガラス布と銅箔の積層層が細い線を実現するのが難しいことです。現在、半addiTive法（SAP）または改良された半処理方法（MSAP）は採用される傾向があります。つまり、断熱誘電膜が積み重ねに使用され、銅めぐり層の形成に使用されます。銅層は非常に薄いため、細い線を形成するのは簡単です。
半addiTive法の重要なポイントの1つは、ラミネートされた誘電体です。高密度の細かい線の要件を満たすために、積層材料は、誘電電気特性、断熱、耐熱性、結合力などの要件と、HDIボードのプロセス適応性を提案します。現在、国際HDIラミネートメディア材料は、主にアジノモトの日本のABF/GXシリーズ製品であり、異なる硬化剤を含むエポキシ樹脂を使用して無機粉末を追加して材料の剛性を改善し、CTEを減らし、ガラス繊維布も硬直を増加させるために使用されます。 。また、日本のSekisui Chemical Companyの同様の薄膜ラミネート材料があり、台湾工業技術研究所もこのような材料を開発しています。 ABF材料も継続的に改善および開発されています。新しい世代のラミネート材料には、特に低表面の粗さ、低熱膨張、低誘電損失、薄い剛性強化が必要です。
グローバルな半導体パッケージでは、ICパッケージング基質が有機基板にセラミック基板を置き換えました。フリップチップ（FC）パッケージ基板のピッチは、ますます小さくなっています。現在、典型的な線の幅/線間隔は15μmであり、将来的には薄くなります。マルチ層キャリアの性能には、主に低誘電特性、低熱膨張係数と高耐熱性、およびパフォーマンスの目標を達成するための低コスト基板の追求が必要です。現在、細かい回路の大量生産は、基本的に積層断熱と薄い銅箔のMSPAプロセスを採用しています。 SAPメソッドを使用して、L/sが10μm未満の回路パターンを製造します。
PCBがより密度で薄くなると、HDIボードテクノロジーは、コア含有ラミネートからコアレッショナルアニレイヤー相互接続ラミネート（ANYLAYER）に進化しました。同じ機能を持つ任意の層相互接続ラミネートHDIボードは、コア含有ラミネートHDIボードよりも優れています。面積と厚さは約25％減少できます。これらは、より薄く使用し、誘電層の良好な電気特性を維持する必要があります。
2高頻度と高速需要
電子通信技術は、有線からワイヤレス、低頻度から低速から高頻度、高速までの範囲です。現在の携帯電話のパフォーマンスは4Gに入り、5Gに向かって移動します。つまり、送信速度が高くなり、トランスミッション容量が大きくなります。グローバルクラウドコンピューティング時代の出現により、データトラフィックが2倍になり、高周波と高速の通信機器が避けられない傾向です。 PCBは、高周波および高速トランスミッションに適しています。回路設計の信号干渉と損失を減らし、信号の完全性を維持し、設計要件を満たすためにPCB製造を維持することに加えて、高性能基板を持つことが重要です。
PCBの問題を解決するために、速度と信号の整合性の増加の問題を解決するために、設計エンジニアは主に電気信号損失特性に焦点を当てています。基質の選択の重要な要因は、誘電率（DK）と誘電損失（DF）です。 DKが4およびDF0.010より低い場合、それは中程度のDK/DFラミネートであり、DKが3.7より低く、DF0.005が低い場合、DK/DFグレードのラミネートが低く、今では市場に参入するさまざまな基板があります。
現在、最も一般的に使用される高周波回路基板基質は、主にフッ素ベースの樹脂、ポリフェニレンエーテル（PPOまたはPPE）樹脂、および修飾されたエポキシ樹脂です。ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）などのフッ素ベースの誘電体基質は、最も低い誘電特性を持ち、通常5 GHzを超えて使用されます。また、エポキシFR-4またはPPO基質を修正しています。
上記の樹脂およびその他の絶縁材料に加えて、導体銅の表面粗さ（プロファイル）も、皮膚効果（Skineffect）に影響を与える信号透過損失に影響を与える重要な要因です。皮膚効果は、高周波信号伝達中にワイヤで生成される電磁誘導であり、インダクタンスはワイヤセクションの中心に大きくなるため、電流または信号はワイヤの表面に集中する傾向があります。導体の表面粗さは、伝送信号の損失に影響し、滑らかな表面の損失は小さくなります。
同じ周波数で、銅表面の粗さが大きいほど、信号損失が大きくなります。したがって、実際の生産では、表面の銅の厚さの粗さを可能な限り制御しようとします。粗さは、結合力に影響を与えることなく、できるだけ小さくなります。特に、10 GHzを超える範囲の信号の場合。 10GHzでは、銅箔の粗さは1μm未満である必要があり、超平面銅箔（表面粗さ0.04μm）を使用することをお勧めします。銅箔の表面粗さも、適切な酸化処理と結合樹脂システムと組み合わせる必要があります。近い将来、輪郭がほとんどなく、皮膚の強度が高く、誘電損失に影響しない樹脂でコーティングされた銅箔があります。