Pagrindinės spausdintos plokštės charakteristikos priklauso nuo substrato plokštės veikimo. Norint patobulinti spausdintos plokštės techninę veikimą, pirmiausia reikia pagerinti spausdintos grandinės substrato plokštės našumą. Siekiant patenkinti spausdintos plokštės kūrimo poreikius, įvairios naujos medžiagos, palaipsniui plėtojamos ir naudojamos.
Pastaraisiais metais PCB rinka nukreipė dėmesį iš kompiuterių prie ryšių, įskaitant bazines stotis, serverius ir mobiliuosius terminalus. Išmaniųjų telefonų atstovaujami mobiliųjų ryšių įrenginiai paskatino PCB padidinti tankį, plonesnį ir aukštesnį funkcionalumą. Spausdintos grandinės technologija yra neatsiejama nuo substrato medžiagų, kurios taip pat apima PCB substratų techninius reikalavimus. Atitinkamas substrato medžiagų turinys dabar yra suskirstytas į specialų pramonės nuorodų straipsnį.
1 Didelio tankio ir smulkaus linijos paklausa
1.1 Vario folijos paklausa
Visi PCB vystosi didelio tankio ir plonos linijos plėtrai, o HDI lentos yra ypač ryškios. Prieš dešimt metų IPC apibrėžė HDI plokštę kaip 0,1 mm/0,1 mm linijos pločio/linijos pločio (L/S) ir žemiau. Dabar pramonė iš esmės pasiekia įprastą 60 μm L/S ir pažengusį 40 μm L/S. 2013 m. Japonijos diegimo technologijos plano duomenų versija yra ta, kad 2014 m. Įprasta HDI lentos L/S buvo 50 μm, pažengęs L/S buvo 35 μm, o bandomosios lyties atstovų L/S buvo 20 μm.
PCB grandinės modelio formavimasis, tradicinis cheminio ėsdinimo procesas (subtrakcinis metodas) Po vario folijos substrato fotoaparato, minimali atimamojo metodo ribos, skirtos plonoms linijoms sudaryti, yra apie 30 μm, ir reikalinga plona vario folija (9 ~ 12 μm) substrato. Dėl didelės plonos vario folijos CCL ir daugybės plono vario folijos laminavimo defektų daugelis gamyklų gamina 18 μm vario foliją ir tada gamybos metu naudoja ėsdinimą. Šis metodas turi daug procesų, sunkiai kontroliuoja storio ir didelę kainą. Geriau naudoti ploną vario foliją. Be to, kai PCB grandinę L/S yra mažesnė nei 20 μm, paprastai sunku valdyti ploną vario foliją. Tam reikalinga ypač plona vario folija (3 ~ 5 μm) substratas ir ypač plona vario folija, pritvirtinta prie laikiklio.
Be plonesnių vario folijų, dabartinėms smulkioms linijoms reikia mažo šiurkštumo vario folijos paviršiuje. Paprastai, siekiant pagerinti sukibimo jėgą tarp vario folijos ir substrato ir užtikrinti laidininko lupimo stiprumą, vario folijos sluoksnis yra grubus. Įprastinės vario folijos šiurkštumas yra didesnis nei 5 μm. Vario folijos grubių smailių įterpimas į substratą pagerina lupimo atsparumą, tačiau norint kontroliuoti vielos tikslumą linijos ėsdinimo metu, nesunku turėti likusius įterpimo substrato smailes, sukeliančias trumpąsias jungtis tarp linijų ar sumažėjusios izoliacijos, o tai yra labai svarbi smulkioms linijoms. Linija yra ypač rimta. Todėl reikia vario folijos, turinčios mažą šiurkštumą (mažiau nei 3 μm) ir dar mažesnį šiurkštumą (1,5 μm).
1.2 Laminuotų dielektrinių lakštų paklausa
HDI lentos techninis bruožas yra tas, kad kaupimosi procesas („Building UpProcess“), dažniausiai naudojama dervomis padengta vario folija (RCC) arba laminuotas pusiau išgydyto epoksidinio stiklo audinio ir vario folijos sluoksnis yra sunku pasiekti smulkias linijas. Šiuo metu pusiau addityvusis metodas (SAP) arba patobulintas pusiau perdirbto metodas (MSAP) yra linkęs naudoti, tai yra, vario laidininko sluoksniui formuoti naudojama izoliacinė plėvelė izoliacinė plėvelė. Kadangi vario sluoksnis yra ypač plonas, nesunku suformuoti smulkias linijas.
Vienas iš pagrindinių pusiau addityvaus metodo taškų yra laminuota dielektrinė medžiaga. Siekdama patenkinti didelio tankio plunksnos linijų reikalavimus, laminuota medžiaga pateikia dielektrinių elektrinių savybių, izoliacijos, atsparumo šilumos, ryšių jėgai ir kt., Taip pat HDI plokštės pritaikomumo proceso reikalavimus. Šiuo metu tarptautinės HDI laminuotos žiniasklaidos medžiagos daugiausia yra Japonijos „Ajinomoto“ kompanijos ABF/GX serijos produktai, kuriuose naudojama epoksidinė derva su skirtingais kietėjimo agentais, kad padidintų neorganinius miltelius, kad pagerintų medžiagos tvirtumą ir sumažintų CTE, o stiklo pluošto audinys taip pat naudojamas pritvirtinimui. . Taip pat yra panašių „Sekisui Chemical Company“ plonųjų filmų laminato medžiagų, o Taivano pramonės technologijų tyrimų institutas taip pat sukūrė tokią medžiagą. ABF medžiagos taip pat nuolat tobulinamos ir plėtojamos. Naujos kartos laminuotoms medžiagoms ypač reikia mažo paviršiaus šiurkštumo, mažo šiluminio išsiplėtimo, mažo dielektrinio nuostolių ir plono tvirto stiprinimo.
Pasaulinėje puslaidininkių pakuotėje IC pakavimo substratai pakeitė keraminius substratus organiniais substratais. „Flip Chip“ (FC) pakuotės substratų žingsnis tampa vis mažesnis. Dabar tipinis linijos pločio/linijos tarpai yra 15 μm, o ateityje jis bus plonesnis. Daugiasluoksnio nešiklio našumui daugiausia reikia mažų dielektrinių savybių, mažo šiluminio išsiplėtimo koeficiento ir didelio šilumos atsparumo, taip pat pigiems substratams siekti, remiantis siekiant veikimo tikslų. Šiuo metu masinė smulkių grandinių gamyba iš esmės priima Laminuotos izoliacijos ir plonos vario folijos MSPA procesą. Naudokite SAP metodą, kad gamintumėte grandinės modelius, kurių L/S yra mažesni nei 10 μm.
Kai PCB tampa tankesni ir plonesni, HDI lentos technologija išsivystė iš pagrindinių laminatų iki „Coreless Anyayer“ sujungimo laminatų (Anylayer). Bet kuris sluoksnio sujungimo laminato HDI plokštės, turinčios tą pačią funkciją, yra geresnės nei šerdies turinčios laminato HDI plokštės. Plotas ir storis gali sumažėti maždaug 25%. Jie turi naudoti plonesnes ir išlaikyti geras dielektrinio sluoksnio elektrines savybes.
2 Aukšto dažnio ir didelės greitos paklausos
Elektroninės ryšio technologija svyruoja nuo laidinio iki belaidžio ryšio, nuo žemo dažnio ir mažo greičio iki aukšto dažnio ir didelio greičio. Dabartinis mobiliojo telefono našumas pateko į 4G ir judės link 5G, tai yra, greitesnis perdavimo greitis ir didesnė perdavimo talpa. Pasaulinės debesų kompiuterijos eros atsiradimas padidino duomenų srautą dvigubai, o aukšto dažnio ir greitojo ryšio įranga yra neišvengiama tendencija. PCB tinka aukšto dažnio ir greitaeigių transmisijai. Be to, kad sumažėja signalo trukdžiai ir praradimas projektuojant grandinę, palaikant signalo vientisumą ir palaikant PCB gamybą, kad atitiktų projektavimo reikalavimus, svarbu turėti aukštos kokybės substratą.
Norėdami išspręsti PCB padidėjimo greičio ir signalo vientisumo problemą, projektavimo inžinieriai daugiausia dėmesio skiria elektrinio signalo praradimo savybėms. Pagrindiniai substrato parinkimo veiksniai yra dielektrinė konstanta (DK) ir dielektriniai nuostoliai (DF). Kai DK yra mažesnis nei 4 ir DF0.010, tai yra vidutinis DK/DF laminatas, o kai DK yra mažesnis nei 3,7, o DF0.005 yra mažesnis, jis yra žemas DK/DF laipsnio laminatas, dabar yra daugybė substratų, iš kurių galima pasirinkti rinką.
Šiuo metu dažniausiai naudojami aukšto dažnio grandinės plokštės substratai daugiausia yra fluoro pagrindu pagamintos dervos, polifenileno eterio (PPO arba PPE) dervos ir modifikuotos epoksidinės dervos. Fluoro pagrindu pagaminti dielektriniai substratai, tokie kaip politetrafluoretilenas (PTFE), turi žemiausias dielektrines savybes ir paprastai naudojamos virš 5 GHz. Taip pat yra modifikuotų epoksidinių FR-4 arba PPO substratų.
Be aukščiau paminėtos dervos ir kitų izoliacinių medžiagų, laidininko vario paviršiaus šiurkštumas (profilis) taip pat yra svarbus veiksnys, turintis įtakos signalo perdavimo nuostoliui, kurį daro įtaką odos efektas („Skineffect“). Odos efektas yra elektromagnetinė indukcija, susidaranti vieloje esant aukšto dažnio signalo perdavimo metu, o induktyvumas yra didelis vielos sekcijos centre, kad srovė ar signalas būtų linkęs sutelkti dėmesį į vielos paviršių. Laidininko paviršiaus šiurkštumas daro įtaką perdavimo signalo praradimui, o lygaus paviršiaus praradimas yra mažas.
Tuo pačiu dažniu, kuo didesnis vario paviršiaus šiurkštumas, tuo didesnis signalo nuostolis. Todėl realioje gamyboje mes stengiamės kiek įmanoma labiau kontroliuoti paviršiaus vario storio šiurkštumą. Šiurkštumas yra kuo mažesnis, nepaveikdamas jungimosi jėgos. Ypač signalams, esančiuose virš 10 GHz. 10 GHz, vario folijos šiurkštumas turi būti mažesnis nei 1 μm, ir geriau naudoti super planarinę vario foliją (paviršiaus šiurkštumas 0,04 μm). Vario folijos paviršiaus šiurkštumas taip pat turi būti derinamas su tinkamu oksidacijos apdorojimu ir jungimosi dervos sistema. Artimiausiu metu dervoje dengta vario folija bus beveik be kontūro, o tai gali turėti didesnį žievelės stiprumą ir neturės įtakos dielektriniam nuostoliui.