Основните карактеристики на плочата за печатено коло зависат од перформансите на плочата на подлогата.За да се подобрат техничките перформанси на плочата за печатено коло, прво мора да се подобрат перформансите на плочата за подлогата на печатеното коло.Со цел да се задоволат потребите за развој на печатено коло, разни нови материјали Постепено се развива и се става во употреба.
Во последниве години, пазарот на ПХБ го префрли својот фокус од компјутери на комуникации, вклучувајќи базни станици, сервери и мобилни терминали.Мобилните комуникациски уреди претставени со паметни телефони ги доведоа ПХБ до поголема густина, потенки и повисоки функционалности.Технологијата на печатени кола е неразделна од материјалите на подлогата, што ги вклучува и техничките барања на подлогите на ПХБ.Релевантната содржина на материјалите за подлогата сега е организирана во посебна статија за референца на индустријата.
1 Побарувачката за висока густина и фини линии
1.1 Побарувачка за бакарна фолија
ПХБ сите се развиваат кон развој со висока густина и тенка линија, а HDI плочите се особено истакнати.Пред десет години, IPC ја дефинираше HDI плочата како ширина/проред на линијата (L/S) од 0,1mm/0,1mm и подолу.Сега индустријата во основа постигнува конвенционален L/S од 60μm и напреден L/S од 40μm.Јапонската верзија од 2013 година на податоците за патоказот за технологијата за инсталација е дека во 2014 година, конвенционалниот L/S на HDI плочата беше 50μm, напредниот L/S беше 35μm, а пробниот L/S беше 20μm.
Формирање на шема на коло на ПХБ, традиционалниот хемиски процес на офорт (субтрактивен метод) по фотографирање на подлогата од бакарна фолија, минималната граница на субтрактивен метод за правење фини линии е околу 30μm, а потребна е подлога од тенка бакарна фолија (9~12μm).Поради високата цена на тенка бакарна фолија CCL и многуте дефекти во ламинирането на тенка бакарна фолија, многу фабрики произведуваат бакарна фолија од 18 μm, а потоа користат офорт за да го разредуваат бакарниот слој за време на производството.Овој метод има многу процеси, тешка контрола на дебелината и висока цена.Подобро е да користите тенка бакарна фолија.Дополнително, кога колото на ПХБ L/S е помало од 20μm, генерално е тешко да се ракува со тенката бакарна фолија.Потребна е ултра тенка бакарна фолија (3~5μm) подлога и ултра тенка бакарна фолија прикачена на носачот.
Покрај потенки бакарни фолии, сегашните фини линии бараат мала грубост на површината на бакарната фолија.Општо земено, со цел да се подобри силата на поврзување помеѓу бакарната фолија и подлогата и да се обезбеди цврстина на лупење на проводникот, слојот од бакарната фолија се груба.Грубоста на конвенционалната бакарна фолија е поголема од 5μm.Вградувањето на грубите врвови на бакарната фолија во подлогата ја подобрува отпорноста на лупење, но за да се контролира точноста на жицата за време на офортувањето на линијата, лесно е да останат врвовите на подлогата за вградување, што предизвикува кратки споеви помеѓу линиите или намалена изолација , што е многу важно за фините линии.Линијата е особено сериозна.Затоа, потребни се бакарни фолии со мала грубост (помалку од 3 μm) и уште помала грубост (1,5 μm).
1.2 Побарувачката за ламинирани диелектрични листови
Техничката карактеристика на HDI плочата е дека процесот на акумулација (BuildingUpProcess), најчесто користената бакарна фолија обложена со смола (RCC) или ламинираниот слој од полу-тврдено епоксидно стакло и бакарна фолија тешко се постигнуваат фини линии.Во моментов, методот на полу-адитив (SAP) или подобрениот полу-обработен метод (MSAP) се користи, односно се користи изолационен диелектричен филм за натрупување, а потоа се користи електролез бакарно обложување за да се формира бакар. проводен слој.Бидејќи бакарниот слој е исклучително тенок, лесно е да се формираат фини линии.
Една од клучните точки на методот на полуадитив е ламинираниот диелектричен материјал.Со цел да се задоволат барањата за фини линии со висока густина, ламинираниот материјал ги поставува барањата за диелектрични електрични својства, изолација, отпорност на топлина, сила на поврзување итн., како и процесна приспособливост на HDI плочата.Во моментов, меѓународните HDI ламинирани медиумски материјали се главно производи од серијата ABF/GX на јапонската компанија Ajinomoto, кои користат епоксидна смола со различни средства за стврднување за додавање неоргански прав за да се подобри цврстината на материјалот и да се намали CTE, како и ткаенина од стаклени влакна се користи и за зголемување на ригидноста..Има и слични ламинатни материјали со тенок филм на Sekisui Chemical Company од Јапонија, а Тајванскиот институт за индустриска технологија исто така разви такви материјали.ABF материјалите исто така постојано се подобруваат и развиваат.Новата генерација на ламинирани материјали особено бара мала грубост на површината, мала термичка експанзија, мала загуба на диелектрик и тенко цврсто зајакнување.
Во глобалната полупроводничка амбалажа, IC подлогите за пакување ги замениле керамичките подлоги со органски подлоги.Теренот на подлогите за пакување со преклопен чип (FC) станува сè помал и помал.Сега типичната ширина/проред на линијата е 15μm, а во иднина ќе биде потенка.Изведбата на повеќеслојниот носач главно бара ниски диелектрични својства, низок коефициент на термичка експанзија и висока отпорност на топлина, како и потрага по евтини подлоги врз основа на исполнување на целите за изведба.Во моментов, масовното производство на фини кола во основа го прифаќа MSPA процесот на ламинирана изолација и тенка бакарна фолија.Користете го методот SAP за производство на обрасци на кола со L/S помали од 10μm.
Кога ПХБ стануваат погусти и потенки, технологијата на HDI-плочката еволуирала од ламинати што содржат јадро до ламинати за интерконекција на Anylayer без јадро (Anylayer).Ламинатни HDI-плочки за интерконекција со кој било слој со иста функција се подобри од ламинатни HDI плочи што содржат јадро.Површината и дебелината може да се намалат за околу 25%.Тие мора да користат потенки и да одржуваат добри електрични својства на диелектричниот слој.
2 Побарувачка со висока фреквенција и голема брзина
Технологијата за електронска комуникација се движи од жична до безжична, од ниска фреквенција и мала брзина до висока фреквенција и голема брзина.Сегашните перформанси на мобилните телефони влегоа во 4G и ќе се движат кон 5G, односно поголема брзина на пренос и поголем преносен капацитет.Доаѓањето на глобалната ера на облак компјутерите го удвои сообраќајот на податоци, а комуникациската опрема со висока фреквенција и голема брзина е неизбежен тренд.ПХБ е погоден за пренос со висока фреквенција и голема брзина.Покрај намалувањето на пречките во сигналот и загубата во дизајнот на колото, одржувањето на интегритетот на сигналот и одржувањето на производството на ПХБ за да се исполнат барањата на дизајнот, важно е да се има подлога со високи перформанси.
Со цел да се реши проблемот со зголемувањето на брзината и интегритетот на сигналот на ПХБ, дизајнерските инженери главно се фокусираат на својствата на губење на електричниот сигнал.Клучни фактори за избор на подлогата се диелектричната константа (Dk) и диелектричната загуба (Df).Кога Dk е понизок од 4 и Df0.010, тоа е средно Dk/Df ламинат, а кога Dk е помал од 3,7 и Df0.005 е помал, тоа е ламинати со низок степен Dk/Df, сега има различни супстрати да влезат на пазарот за да изберете од.
Во моментов, најчесто користените подлоги за високофреквентни плочки се главно смоли на база на флуор, полифенилен етер (PPO или PPE) смоли и модифицирани епоксидни смоли.Диелектричните подлоги базирани на флуор, како што е политетрафлуороетилен (PTFE), имаат најниски диелектрични својства и обично се користат над 5 GHz.Има и модифицирани епоксидни FR-4 или PPO подлоги.
Покрај горенаведената смола и другите изолациони материјали, рапавоста на површината (профилот) на бакарот на спроводникот е исто така важен фактор што влијае на губењето на преносот на сигналот, што е под влијание на ефектот на кожата (SkinEffect).Ефектот на кожата е електромагнетна индукција генерирана во жицата за време на пренос на сигнал со висока фреквенција, а индуктивноста е голема во центарот на жичаниот дел, така што струјата или сигналот имаат тенденција да се концентрираат на површината на жицата.Грубоста на површината на проводникот влијае на губењето на преносниот сигнал, а загубата на мазната површина е мала.
На иста фреквенција, колку е поголема грубоста на бакарната површина, толку е поголема загубата на сигналот.Затоа, во вистинското производство, се трудиме да ја контролираме грубоста на дебелината на бакар на површината колку што е можно повеќе.Грубоста е колку што е можно помала без да влијае на силата на врзување.Особено за сигнали во опсег над 10 GHz.На 10 GHz, грубоста на бакарната фолија треба да биде помала од 1μm, а подобро е да се користи супер-рамна бакарна фолија (површина грубост 0,04μm).Грубоста на површината на бакарната фолија, исто така, треба да се комбинира со соодветен систем за третман на оксидација и смола за поврзување.Во блиска иднина, ќе има бакарна фолија обложена со смола без речиси никаков контури, која може да има поголема цврстина на кора и нема да влијае на загубата на диелектрикот.