Pagrindinės spausdintinės plokštės charakteristikos priklauso nuo pagrindo plokštės veikimo.Norint pagerinti spausdintinės plokštės technines charakteristikas, pirmiausia reikia pagerinti spausdintinės grandinės pagrindo plokštės veikimą.Siekiant patenkinti spausdintinės plokštės kūrimo poreikius, įvairios naujos medžiagos palaipsniui kuriamos ir pradedamos naudoti.
Pastaraisiais metais PCB rinka nukreipė dėmesį nuo kompiuterių prie ryšių, įskaitant bazines stotis, serverius ir mobiliuosius terminalus.Mobiliojo ryšio įrenginiai, kuriuos atstovauja išmanieji telefonai, padidino PCB tankį, plonumą ir didesnį funkcionalumą.Spausdintinės grandinės technologija yra neatsiejama nuo pagrindo medžiagų, kuri taip pat apima techninius PCB substratų reikalavimus.Atitinkamas pagrindo medžiagų turinys dabar yra suskirstytas į specialų straipsnį, skirtą pramonės nuorodoms.
1 Didelio tankio ir smulkių linijų paklausa
1.1 Vario folijos paklausa
Visi PCB vystosi link didelio tankio ir plonų linijų, o HDI plokštės yra ypač svarbios.Prieš dešimt metų IPC apibrėžė HDI plokštę kaip linijos plotį ir atstumą tarp eilučių (L/S) 0,1 mm/0,1 mm ir mažiau.Dabar pramonė iš esmės pasiekia įprastą 60 μm L/S ir 40 μm pažangųjį L/S.2013 m. Japonijos diegimo technologijos plano duomenų versija yra tokia, kad 2014 m. įprastinė HDI plokštės L/S buvo 50 μm, pažangioji L/S buvo 35 μm, o bandomoji L/S buvo 20 μm.
PCB grandinės modelio formavimas, tradicinis cheminio ėsdinimo procesas (atimtinis metodas) po fotografavimo ant vario folijos pagrindo, minimali atimties metodo riba smulkioms linijoms sudaryti yra apie 30 μm, o reikalingas plonas vario folijos (9–12 μm) substratas.Dėl didelės plonos vario folijos CCL kainos ir daugybės plonos vario folijos laminavimo defektų daugelis gamyklų gamina 18 μm vario foliją, o gamybos metu naudoja ėsdinimą, kad plonintų vario sluoksnį.Šis metodas turi daug procesų, sudėtingą storio kontrolę ir didelę kainą.Geriau naudoti ploną vario foliją.Be to, kai PCB grandinės L/S yra mažesnė nei 20 μm, ploną vario foliją paprastai sunku apdoroti.Tam reikalingas itin plonas vario folijos (3–5 μm) substratas ir itin plona varinė folija, pritvirtinta prie laikiklio.
Be plonesnės varinės folijos, dabartinės smulkios linijos reikalauja mažo vario folijos paviršiaus šiurkštumo.Paprastai, siekiant pagerinti sukibimo jėgą tarp vario folijos ir pagrindo ir užtikrinti laidininko atsiplėšimo stiprumą, vario folijos sluoksnis yra grublėtas.Įprastos vario folijos šiurkštumas yra didesnis nei 5 μm.Vario folijos šiurkščių smailių įterpimas į pagrindą pagerina atsparumą lupimui, tačiau norint kontroliuoti vielos tikslumą linijos ėsdinimo metu, lengva palikti įterpimo pagrindo smailes, dėl kurių susidaro trumpieji jungimai tarp linijų arba sumažėja izoliacija. , o tai labai svarbu smulkioms raukšlėms.Linija ypač rimta.Todėl reikalingos mažo šiurkštumo (mažiau nei 3 μm) ir dar mažesnio šiurkštumo (1,5 μm) varinės folijos.
1.2 Laminuotų dielektrinių lakštų paklausa
Techninė HDI plokštės savybė yra ta, kad naudojant kaupimo procesą (BuildingUpProcess), dažniausiai naudojamą derva dengtą vario foliją (RCC) arba laminuotą pusiau sukietėjusio epoksidinio stiklo audinio ir varinės folijos sluoksnį sunku pasiekti smulkias linijas.Šiuo metu linkstama taikyti pusiau priedų metodą (SAP) arba patobulintą pusiau apdorotą metodą (MSAP), tai yra, krovimui naudojama izoliacinė dielektrinė plėvelė, o vėliau vario formavimui naudojama beelektrinė vario danga. laidininko sluoksnis.Kadangi vario sluoksnis itin plonas, nesunku suformuoti smulkias linijas.
Vienas iš pagrindinių pusiau priedinio metodo aspektų yra laminuota dielektrinė medžiaga.Siekiant patenkinti didelio tankio smulkių linijų reikalavimus, laminuota medžiaga kelia dielektrinių elektrinių savybių, izoliacijos, atsparumo karščiui, sukibimo jėgos ir kt. reikalavimus, taip pat HDI plokštės pritaikymo procesui reikalavimus.Šiuo metu tarptautinės HDI laminuotos terpės medžiagos daugiausia yra Japan Ajinomoto Company ABF / GX serijos gaminiai, kuriuose naudojama epoksidinė derva su įvairiomis kietinimo medžiagomis, kad būtų pridėta neorganinių miltelių, siekiant pagerinti medžiagos standumą ir sumažinti CTE, ir stiklo pluošto audinį. Taip pat naudojamas standumui padidinti..Taip pat yra panašių plonasluoksnių laminuotų medžiagų iš Japonijos Sekisui Chemical Company, o Taivano pramonės technologijų tyrimų institutas taip pat sukūrė tokias medžiagas.ABF medžiagos taip pat nuolat tobulinamos ir tobulinamos.Naujos kartos laminuotoms medžiagoms ypač reikalingas mažas paviršiaus šiurkštumas, mažas šiluminis plėtimasis, maži dielektriniai nuostoliai ir plonas standus sutvirtinimas.
Pasaulinėje puslaidininkių pakuotėje IC pakavimo substratai pakeitė keraminius substratus organiniais substratais.Flip chip (FC) pakavimo substratų žingsnis vis mažėja.Dabar įprastas linijos plotis / tarpas tarp eilučių yra 15 μm, o ateityje jis bus plonesnis.Daugiasluoksnio nešiklio veikimui iš esmės reikia mažų dielektrinių savybių, mažo šiluminio plėtimosi koeficiento ir didelio atsparumo karščiui bei pigių substratų siekimo, siekiant našumo tikslų.Šiuo metu masinėje smulkių grandinių gamyboje iš esmės taikomas MSPA laminuotos izoliacijos ir plonos varinės folijos procesas.Naudokite SAP metodą, kad sukurtumėte grandinės modelius, kurių L/S mažesnis nei 10 μm.
Kai PCB tampa tankesnis ir plonesnis, HDI plokščių technologija išsivystė nuo šerdies turinčių laminatų iki begyslių Anylayer sujungimo laminatų (Anylayer).Bet kokio sluoksnio sujungimo laminato HDI plokštės, turinčios tą pačią funkciją, yra geresnės nei šerdies turinčios laminuotos HDI plokštės.Plotas ir storis gali būti sumažinti apie 25%.Jie turi naudoti skiediklį ir išlaikyti geras dielektrinio sluoksnio elektrines savybes.
2 Aukšto dažnio ir didelio greičio poreikis
Elektroninių ryšių technologijos svyruoja nuo laidinio iki belaidžio, nuo žemo dažnio ir mažo greičio iki aukšto dažnio ir didelės spartos.Dabartinis mobiliojo telefono veikimas perėjo į 4G ir judės link 5G, ty greitesnio perdavimo greičio ir didesnio perdavimo pajėgumo.Pasaulinės debesų kompiuterijos eros atsiradimas dvigubai padidino duomenų srautą, o aukšto dažnio ir didelės spartos ryšio įranga yra neišvengiama tendencija.PCB tinka aukšto dažnio ir didelės spartos perdavimui.Svarbu ne tik sumažinti signalo trukdžius ir praradimą grandinės projekte, išlaikyti signalo vientisumą ir išlaikyti PCB gamybą, kad ji atitiktų projektavimo reikalavimus, bet ir turėti didelio našumo substratą.
Siekdami išspręsti PCB padidinimo greičio ir signalo vientisumo problemą, projektavimo inžinieriai daugiausia dėmesio skiria elektros signalo praradimo savybėms.Pagrindiniai substrato pasirinkimo veiksniai yra dielektrinė konstanta (Dk) ir dielektriniai nuostoliai (Df).Kai Dk yra mažesnis nei 4 ir Df0,010, tai yra vidutinio Dk/Df laminatas, o kai Dk mažesnis nei 3,7 ir Df0,005 mažesnis, tai žemos Dk/Df klasės laminatės, dabar yra įvairių substratų. įeiti į rinką ir rinktis.
Šiuo metu dažniausiai naudojami aukšto dažnio grandinių plokščių substratai yra daugiausia fluoro pagrindu pagamintos dervos, polifenileno eterio (PPO arba PPE) dervos ir modifikuotos epoksidinės dervos.Fluoro pagrindu pagaminti dielektriniai substratai, tokie kaip politetrafluoretilenas (PTFE), turi mažiausias dielektrines savybes ir dažniausiai naudojami didesniu nei 5 GHz dažniu.Taip pat yra modifikuotų epoksidinių FR-4 arba PPO substratų.
Be minėtų dervų ir kitų izoliacinių medžiagų, laidininko vario paviršiaus šiurkštumas (profilis) taip pat yra svarbus veiksnys, turintis įtakos signalo perdavimo praradimui, kuriam įtakos turi odos efektas (SkinEffect).Odos efektas yra elektromagnetinė indukcija, susidaranti laidoje perduodant aukšto dažnio signalą, o induktyvumas yra didelis laido sekcijos centre, todėl srovė arba signalas linkęs susikoncentruoti į laido paviršių.Laidininko paviršiaus šiurkštumas turi įtakos perdavimo signalo praradimui, o lygaus paviršiaus praradimas yra nedidelis.
Tuo pačiu dažniu, kuo didesnis vario paviršiaus šiurkštumas, tuo didesnis signalo praradimas.Todėl realioje gamyboje stengiamės kiek įmanoma labiau kontroliuoti paviršiaus vario storio šiurkštumą.Šiurkštumas yra kuo mažesnis, nedarant įtakos sukibimo jėgai.Ypač signalams, kurių dažnis viršija 10 GHz.Esant 10 GHz dažniui, vario folijos šiurkštumas turi būti mažesnis nei 1 μm, o geriau naudoti superplokštuminę vario foliją (paviršiaus šiurkštumas 0,04 μm).Vario folijos paviršiaus šiurkštumą taip pat reikia derinti su tinkama oksidacijos apdorojimo ir surišimo dervos sistema.Netolimoje ateityje bus beveik be kontūro derva padengta vario folija, kuri gali turėti didesnį lupimo stiprumą ir neturės įtakos dielektriniams nuostoliams.