ბეჭდური მიკროსქემის დაფის ძირითადი მახასიათებლები დამოკიდებულია სუბსტრატის დაფის მუშაობაზე.ბეჭდური მიკროსქემის დაფის ტექნიკური მუშაობის გასაუმჯობესებლად, ჯერ უნდა გაუმჯობესდეს ბეჭდური მიკროსქემის სუბსტრატის დაფის მუშაობა.ბეჭდური მიკროსქემის დაფის განვითარების მოთხოვნილებების დასაკმაყოფილებლად, თანდათან ვითარდება და გამოიყენება სხვადასხვა ახალი მასალები.

ბოლო წლების განმავლობაში, PCB ბაზარმა გადაიტანა ყურადღება კომპიუტერებიდან კომუნიკაციებზე, მათ შორის საბაზო სადგურებზე, სერვერებზე და მობილურ ტერმინალებზე.მობილური საკომუნიკაციო მოწყობილობები, რომლებიც წარმოდგენილია სმარტფონებით, აიძულა PCB-ები უფრო მაღალი სიმკვრივის, თხელი და უფრო მაღალი ფუნქციონირებისკენ.ბეჭდური მიკროსქემის ტექნოლოგია განუყოფელია სუბსტრატის მასალებისგან, რაც ასევე მოიცავს PCB სუბსტრატების ტექნიკურ მოთხოვნებს.სუბსტრატის მასალების შესაბამისი შინაარსი ახლა ორგანიზებულია სპეციალურ სტატიაში ინდუსტრიის მითითებისთვის.

1 მოთხოვნა მაღალი სიმკვრივისა და წვრილი ხაზის მიმართ

1.1 მოთხოვნა სპილენძის ფოლგაზე

PCB-ები ყველა ვითარდება მაღალი სიმკვრივის და თხელი ხაზის განვითარებისკენ და HDI დაფები განსაკუთრებით გამორჩეულია.ათი წლის წინ, IPC-მ განსაზღვრა HDI დაფა, როგორც ხაზის სიგანე/ხაზის მანძილი (L/S) 0.1 მმ/0.1 მმ და ქვემოთ.ახლა ინდუსტრია ძირითადად აღწევს ჩვეულებრივ L/S 60μm და მოწინავე L/S 40μm.იაპონიის სამონტაჟო ტექნოლოგიის საგზაო რუქის მონაცემების 2013 წლის ვერსია არის ის, რომ 2014 წელს HDI დაფის ჩვეულებრივი L/S იყო 50μm, მოწინავე L/S იყო 35μm და საცდელი წარმოების L/S იყო 20μm.

PCB მიკროსქემის ნიმუშის ფორმირება, ტრადიციული ქიმიური ოქროვის პროცესი (სუბტრაქციული მეთოდი) სპილენძის ფოლგის სუბსტრატზე ფოტოგამოსახულების შემდეგ, წვრილი ხაზების დასამზადებლად გამოკლების მეთოდის მინიმალური ზღვარი არის დაახლოებით 30μm და საჭიროა თხელი სპილენძის ფოლგა (9~12μm) სუბსტრატი.თხელი სპილენძის კილიტა CCL-ის მაღალი ფასისა და თხელი სპილენძის ფოლგის ლამინირების მრავალი დეფექტის გამო, ბევრი ქარხანა აწარმოებს 18 μm სპილენძის ფოლგას და შემდეგ იყენებს ოქროვას წარმოების დროს სპილენძის ფენის გასათხელებლად.ამ მეთოდს აქვს მრავალი პროცესი, რთული სისქის კონტროლი და მაღალი ღირებულება.უმჯობესია გამოიყენოთ თხელი სპილენძის ფოლგა.გარდა ამისა, როდესაც PCB წრე L/S 20μm-ზე ნაკლებია, სპილენძის თხელი კილიტა ზოგადად რთულია.მას სჭირდება ულტრა თხელი სპილენძის ფოლგა (3~5μm) სუბსტრატი და ულტრა თხელი სპილენძის ფოლგა დამაგრებული მატარებელზე.

უფრო თხელი სპილენძის ფოლგის გარდა, მიმდინარე წვრილი ხაზები მოითხოვს დაბალ უხეშობას სპილენძის ფოლგის ზედაპირზე.ზოგადად, სპილენძის ფოლგასა და სუბსტრატს შორის შემაკავშირებელი ძალის გასაუმჯობესებლად და გამტარის აქერცვლების სიმტკიცის უზრუნველსაყოფად, სპილენძის ფოლგის ფენა უხეშდება.ჩვეულებრივი სპილენძის ფოლგის უხეშობა 5μm-ზე მეტია.სპილენძის ფოლგის უხეში მწვერვალების ჩასმა სუბსტრატში აუმჯობესებს აქერცველობის წინააღმდეგობას, მაგრამ მავთულის სიზუსტის გასაკონტროლებლად ხაზის ამოღების დროს, ადვილია დარჩეს ჩამონტაჟებული სუბსტრატის მწვერვალები, რაც იწვევს ხაზებს შორის მოკლე ჩართვას ან იზოლაციის დაქვეითებას. , რაც ძალიან მნიშვნელოვანია წვრილი ხაზებისთვის.ხაზი განსაკუთრებით სერიოზულია.ამიტომ საჭიროა სპილენძის ფოლგა დაბალი უხეშობის (3 მკმ-ზე ნაკლები) და კიდევ უფრო დაბალი უხეშობის (1,5 მკმ).

1.2 მოთხოვნა ლამინირებულ დიელექტრიკულ ფურცლებზე

HDI დაფის ტექნიკური მახასიათებელია ის, რომ დაგროვების პროცესი (BuildingUpProcess), ჩვეულებრივ გამოყენებული ფისით დაფარული სპილენძის კილიტა (RCC) ან ნახევრად გამყარებული ეპოქსიდური მინის ქსოვილისა და სპილენძის ფოლგის ლამინირებული ფენა ძნელია წვრილ ხაზების მიღწევა.ამჟამად გამოიყენება ნახევრად დანამატის მეთოდი (SAP) ან გაუმჯობესებული ნახევრად დამუშავებული მეთოდი (MSAP), ანუ საიზოლაციო დიელექტრიკული ფილმი გამოიყენება დასაწყობად, შემდეგ კი სპილენძის ფორმირებისთვის გამოიყენება ელექტრული სპილენძის მოპირკეთება. დირიჟორის ფენა.იმის გამო, რომ სპილენძის ფენა ძალიან თხელია, ადვილია წვრილი ხაზების ფორმირება.

ნახევრად დანამატის მეთოდის ერთ-ერთი მთავარი პუნქტია ლამინირებული დიელექტრიკული მასალა.მაღალი სიმკვრივის წვრილი ხაზების მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, ლამინირებული მასალა აყენებს დიელექტრიკულ ელექტრული თვისებების, იზოლაციის, სითბოს წინააღმდეგობის, შემაკავშირებელ ძალას და ა.ამჟამად, საერთაშორისო HDI ლამინირებული მედიის მასალები ძირითადად არის იაპონური აჯინომოტო კომპანიის ABF/GX სერიის პროდუქტები, რომლებიც იყენებენ ეპოქსიდურ ფისს სხვადასხვა გამწმენდ აგენტებთან ერთად არაორგანული ფხვნილის დასამატებლად მასალის სიხისტის გასაუმჯობესებლად და CTE-ის შესამცირებლად და მინის ბოჭკოვანი ქსოვილით. ასევე გამოიყენება სიხისტის გასაზრდელად..ასევე არსებობს იაპონიის Sekisui Chemical Company-ის მსგავსი თხელი ფენიანი ლამინირებული მასალები და ტაივანის სამრეწველო ტექნოლოგიების კვლევის ინსტიტუტმაც შეიმუშავა ასეთი მასალები.ABF მასალები ასევე მუდმივად იხვეწება და ვითარდება.ლამინირებული მასალების ახალი თაობა განსაკუთრებით მოითხოვს დაბალი ზედაპირის უხეშობას, დაბალ თერმულ გაფართოებას, დაბალ დიელექტრიკულ დანაკარგს და თხელი ხისტი გამაგრებას.

გლობალურ ნახევარგამტარულ შეფუთვაში, IC შეფუთვის სუბსტრატებმა შეცვალა კერამიკული სუბსტრატები ორგანული სუბსტრატებით.Flip Chip (FC) შესაფუთი სუბსტრატების მოედანი სულ უფრო მცირდება.ახლა ტიპიური ხაზის სიგანე/ხაზის მანძილი არის 15μm და მომავალში ის უფრო თხელი იქნება.მრავალშრიანი მატარებლის მუშაობა ძირითადად მოითხოვს დაბალ დიელექტრიკულ თვისებებს, დაბალ თერმული გაფართოების კოეფიციენტს და მაღალ სითბოს წინააღმდეგობას და დაბალი ფასის სუბსტრატების ძიებას შესრულების მიზნების დაკმაყოფილების საფუძველზე.ამჟამად, თხელი სქემების მასობრივი წარმოება ძირითადად იყენებს ლამინირებული იზოლაციისა და თხელი სპილენძის ფოლგის MSPA პროცესს.გამოიყენეთ SAP მეთოდი 10μm-ზე ნაკლები L/S სქემების დასამზადებლად.

როდესაც PCB-ები უფრო მკვრივი და თხელი ხდება, HDI დაფის ტექნოლოგია გადაიზარდა ბირთვის შემცველი ლამინატებიდან ბირთვის გარეშე Anylayer ურთიერთდაკავშირების ლამინატებამდე (Anylayer).ნებისმიერი ფენის ურთიერთდაკავშირების ლამინატის HDI დაფები იგივე ფუნქციით უკეთესია, ვიდრე ბირთვის შემცველი ლამინატის HDI დაფები.ფართობი და სისქე შეიძლება შემცირდეს დაახლოებით 25%-ით.მათ უნდა გამოიყენონ უფრო თხელი და შეინარჩუნონ დიელექტრიკული ფენის კარგი ელექტრული თვისებები.

2 მაღალი სიხშირე და მაღალი სიჩქარის მოთხოვნა

ელექტრონული საკომუნიკაციო ტექნოლოგია მერყეობს სადენიდან უსადენოზე, დაბალი სიხშირიდან და დაბალი სიჩქარიდან მაღალ სიხშირემდე და მაღალ სიჩქარემდე.მობილური ტელეფონის ამჟამინდელი შესრულება შევიდა 4G-ზე და გადავა 5G-ზე, ანუ გადაცემის უფრო სწრაფი სიჩქარე და გადაცემის დიდი სიმძლავრე.გლობალური ღრუბლოვანი გამოთვლის ეპოქის დადგომამ გააორმაგა მონაცემთა ტრაფიკი და მაღალი სიხშირის და მაღალი სიჩქარის საკომუნიკაციო მოწყობილობა გარდაუვალი ტენდენციაა.PCB შესაფერისია მაღალი სიხშირის და მაღალსიჩქარიანი გადაცემისთვის.მიკროსქემის დიზაინში სიგნალის ჩარევისა და დანაკარგის შემცირების, სიგნალის მთლიანობის შენარჩუნებისა და დიზაინის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად PCB წარმოების შენარჩუნების გარდა, მნიშვნელოვანია მაღალი ხარისხის სუბსტრატის არსებობა.

PCB სიჩქარისა და სიგნალის მთლიანობის გაზრდის პრობლემის გადასაჭრელად, დიზაინერები ძირითადად ყურადღებას ამახვილებენ ელექტრული სიგნალის დაკარგვის თვისებებზე.სუბსტრატის შერჩევის ძირითადი ფაქტორებია დიელექტრიკული მუდმივი (Dk) და დიელექტრიკული დანაკარგი (Df).როდესაც Dk არის 4-ზე დაბალი და Df0.010, ეს არის საშუალო Dk/Df ლამინატი, ხოლო როდესაც Dk არის 3.7-ზე დაბალი და Df0.005 დაბალია, ეს არის დაბალი Dk/Df კლასის ლამინატი, ახლა არის სხვადასხვა სუბსტრატები. ბაზარზე შესვლის ასარჩევად.

დღეისათვის, ყველაზე ხშირად გამოყენებული მაღალი სიხშირის მიკროსქემის დაფის სუბსტრატები ძირითადად არის ფტორზე დაფუძნებული ფისები, პოლიფენილენური ეთერის (PPO ან PPE) ფისები და მოდიფიცირებული ეპოქსიდური ფისები.ფტორზე დაფუძნებულ დიელექტრიკულ სუბსტრატებს, როგორიცაა პოლიტეტრაფტორეთილენი (PTFE), აქვთ ყველაზე დაბალი დიელექტრიკული თვისებები და ჩვეულებრივ გამოიყენება 5 გჰც-ზე ზემოთ.ასევე არის მოდიფიცირებული ეპოქსიდური FR-4 ან PPO სუბსტრატები.

ზემოაღნიშნული ფისისა და სხვა საიზოლაციო მასალების გარდა, გამტარის სპილენძის ზედაპირის უხეშობა (პროფილი) ასევე მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რომელიც გავლენას ახდენს სიგნალის გადაცემის დაკარგვაზე, რაც გავლენას ახდენს კანის ეფექტით (SkinEffect).კანის ეფექტი არის ელექტრომაგნიტური ინდუქცია, რომელიც წარმოიქმნება მავთულში მაღალი სიხშირის სიგნალის გადაცემის დროს და ინდუქციურობა დიდია მავთულის განყოფილების ცენტრში, ისე, რომ დენი ან სიგნალი კონცენტრირდება მავთულის ზედაპირზე.გამტარის ზედაპირის უხეშობა გავლენას ახდენს გადამცემი სიგნალის დაკარგვაზე, ხოლო გლუვი ზედაპირის დაკარგვა მცირეა.

იმავე სიხშირით, რაც უფრო დიდია სპილენძის ზედაპირის უხეშობა, მით მეტია სიგნალის დაკარგვა.ამიტომ რეალურ წარმოებაში მაქსიმალურად ვცდილობთ გავაკონტროლოთ ზედაპირის სპილენძის სისქის უხეშობა.უხეშობა რაც შეიძლება მცირეა შემაკავშირებელ ძალაზე ზემოქმედების გარეშე.განსაკუთრებით 10 გჰც-ზე მეტი დიაპაზონის სიგნალებისთვის.10 გჰც სიხშირეზე სპილენძის ფოლგის უხეშობა უნდა იყოს 1μm-ზე ნაკლები და უმჯობესია გამოიყენოთ სუპერპლანეტური სპილენძის ფოლგა (ზედაპირის უხეშობა 0.04μm).სპილენძის ფოლგის ზედაპირის უხეშობა ასევე უნდა იყოს შერწყმული ჟანგვის დამუშავებისა და შემაკავშირებელ რეზინის სისტემასთან.უახლოეს მომავალში იქნება ფისით დაფარული სპილენძის ფოლგა, რომელსაც თითქმის არ აქვს მონახაზი, რომელსაც შეიძლება ჰქონდეს უფრო მაღალი ქერქის ძალა და არ იმოქმედებს დიელექტრიკის დაკარგვაზე.