De basiskenmerken van de gedrukte printplaat zijn afhankelijk van de prestaties van het substraatbord. Om de technische prestaties van de gedrukte printplaat te verbeteren, moeten de prestaties van het gedrukte circuitsubstraatbord eerst worden verbeterd. Om te voldoen aan de behoeften van de ontwikkeling van de gedrukte printplaat, worden verschillende nieuwe materialen geleidelijk ontwikkeld en in gebruik genomen.

In de afgelopen jaren heeft de PCB -markt zijn focus verschoven van computers naar communicatie, waaronder basisstations, servers en mobiele terminals. Mobiele communicatieapparaten vertegenwoordigd door smartphones hebben PCB's naar een hogere dichtheid, dunnere en hogere functionaliteit gereden. Gedrukte circuittechnologie is onafscheidelijk van substraatmaterialen, die ook de technische vereisten van PCB -substraten omvatten. Het relevante gehalte van de substraatmaterialen is nu georganiseerd in een speciaal artikel voor de referentie van de industrie.

1 De vraag naar hoge dichtheid en fijne lijn

1.1 vraag naar koperen folie

PCB's ontwikkelen zich allemaal in de richting van de ontwikkeling met hoge dichtheid en dunne lijn, en HDI-boards zijn bijzonder prominent. Tien jaar geleden definieerde IPC het HDI -bord als lijnbreedte/lijnafstand (L/S) van 0,1 mm/0,1 mm en lager. Nu bereikt de industrie in feite een conventionele L/s van 60 μm en een geavanceerde L/s van 40 μm. De Japanse 2013-versie van de Installation Technology Roadmap-gegevens is dat in 2014 de conventionele L/S van het HDI-bord 50μm was, de geavanceerde L/S 35 urn was en de door proef geproduceerde L/S 20 μm was.

Vorming van het PCB -circuitpatroon, het traditionele chemische etsenproces (subtractieve methode) na foto -imaging op het koperenfolie -substraat, de minimale limiet van de subtractieve methode voor het maken van fijne lijnen is ongeveer 30 urn en is een substraat van dunne koperen folie (9 ~ 12 μm) vereist. Vanwege de hoge prijs van dunne koperen folie CCL en de vele defecten in dunne koperen folie -laminering, produceren veel fabrieken 18μm koperen folie en gebruiken vervolgens ets om de koperen laag tijdens de productie te verdunnen. Deze methode heeft veel processen, moeilijke diktecontrole en hoge kosten. Het is beter om dunne koperen folie te gebruiken. Bovendien, wanneer het PCB -circuit L/S minder is dan 20 μm, is de dunne koperen folie over het algemeen moeilijk te hanteren. Het vereist een ultradunne koperen folie (3 ~ 5μm) substraat en een ultradunne koperen folie bevestigd aan de drager.

Naast dunnere koperen folies vereisen de huidige fijne lijnen lage ruwheid op het oppervlak van de koperen folie. In het algemeen is de koperen folielaag om de bindingskracht tussen de koperen folie en het substraat te verbeteren en om de geleider te laten afpellen, is de koperen folielaag geruwd. De ruwheid van de conventionele koperen folie is groter dan 5μm. De inbedding van de ruwe pieken van koperen folie in het substraat verbetert de peelingsweerstand, maar om de nauwkeurigheid van de draad tijdens de lijntas te regelen, is het gemakkelijk om de inbeddende substraatpieken te laten overblijven, waardoor korte circuits tussen de lijnen of verminderde isolatie zijn, die zeer belangrijk is voor fijne lijnen. De lijn is bijzonder serieus. Daarom zijn koperfolies met een lage ruwheid (minder dan 3 μm) en zelfs een lagere ruwheid (1,5 μm) vereist.

1.2 De vraag naar gelamineerde diëlektrische vellen

Het technische kenmerk van het HDI-bord is dat het opbouwproces (BuildingUtProcess), de veelgebruikte hars-gecoate koperen folie (RCC) of de gelamineerde laag van semi-verzorgde epoxy-glazen doek en koperen folie moeilijk is om fijne lijntjes te bereiken. Momenteel wordt de semi-additieve methode (SAP) of de verbeterde semi-verwerkingsmethode (MSAP) overgenomen, dat wil zeggen een isolerende diëlektrische film wordt gebruikt voor het stapelen, en vervolgens wordt het koperplateren gebruikt om een ​​koperen geleiderlaag te vormen. Omdat de koperen laag extreem dun is, is het gemakkelijk om fijne lijntjes te vormen.

Een van de belangrijkste punten van de semi-additieve methode is het gelamineerde diëlektrische materiaal. Om te voldoen aan de vereisten van fijne lijnen met hoge dichtheid, stelt het gelamineerde materiaal de vereisten van diëlektrische elektrische eigenschappen, isolatie, hittebestendigheid, bindingskracht, enz., Evenals het aanpassingsvermogen van HDI-bord. Momenteel zijn de internationale HDI -gelamineerde mediamaterialen voornamelijk de ABF/GX -serie producten van Japan Ajinomoto Company, die epoxyhars gebruiken met verschillende uithardingsmiddelen om anorganisch poeder toe te voegen om de stijfheid van het materiaal te verbeteren en de CTE te verminderen en de glasvezeldoek wordt ook gebruikt om de stijfheid te verhogen. . Er zijn ook vergelijkbare dunne filmlaminaatmaterialen van Sekisui Chemical Company van Japan, en Taiwan Industrial Technology Research Institute heeft ook dergelijke materialen ontwikkeld. ABF -materialen worden ook continu verbeterd en ontwikkeld. Vooral de nieuwe generatie gelamineerde materialen vereist een lage oppervlakteruwheid, lage thermische expansie, laag diëlektrisch verlies en dunne stijve versterking.

In de Global Semiconductor -verpakking hebben IC -verpakkingssubstraten keramische substraten vervangen door organische substraten. De pitch of Flip Chip (FC) verpakkingssubstraten wordt steeds kleiner. Nu is de typische lijnbreedte/lijnafstand 15 μm en zal deze in de toekomst dunner zijn. De prestaties van de meerlagige drager vereisen voornamelijk lage diëlektrische eigenschappen, lage thermische expansiecoëfficiënt en hoge hittebestendigheid en het nastreven van goedkope substraten op basis van het bereiken van prestatiedoelen. Momenteel neemt de massaproductie van fijne circuits in feite het MSPA -proces van gelamineerde isolatie en dunne koperen folie aan. Gebruik SAP -methode om circuitpatronen te produceren met L/S minder dan 10μm.

Wanneer PCB's dichter en dunner worden, is HDI-bordtechnologie geëvolueerd van kernbevattende laminaten naar coreless anylayer interconnectie laminaten (AnyLayer). Elke laag interconnectie laminaat HDI-boards met dezelfde functie zijn beter dan kernbevattende laminaat HDI-boards. Het gebied en de dikte kunnen met ongeveer 25%worden verminderd. Deze moeten dunner gebruiken en goede elektrische eigenschappen van de diëlektrische laag behouden.

2 Hoge frequentie en hoge snelheidsvraag

Elektronische communicatietechnologie varieert van bedraad tot draadloos, van lage frequentie en lage snelheid tot hoge frequentie en hoge snelheid. De huidige prestaties van mobiele telefoons zijn 4G ingevoerd en zullen naar 5G gaan, dat wil zeggen snellere transmissiesnelheid en grotere transmissiecapaciteit. De komst van het wereldwijde cloud computing-tijdperk heeft het gegevensverkeer verdubbeld en hoogfrequente en high-speed communicatieapparatuur is een onvermijdelijke trend. PCB is geschikt voor hoogfrequente en snelle transmissie. Naast het verminderen van signaalinterferentie en verlies van circuitontwerp, het handhaven van signaalintegriteit en het handhaven van de productie van PCB om te voldoen aan de ontwerpvereisten, is het belangrijk om een ​​hoogwaardige substraat te hebben.

Om het probleem van PCB op te lossen, verhoogt de snelheid en signaalintegriteit, ontwerpingenieurs richten zich voornamelijk op eigenschappen van het elektrische signaalverlies. De belangrijkste factoren voor de selectie van het substraat zijn de diëlektrische constante (DK) en diëlektrisch verlies (DF). Wanneer DK lager is dan 4 en DF0.010, is dit een gemiddeld DK/DF -laminaat en wanneer DK lager is dan 3,7 en DF0.005 lager is, is het lage DK/DF -grade laminaten, nu zijn er een verscheidenheid aan substraten om de markt te kiezen om uit te kiezen.

Momenteel zijn de meest gebruikte hoogfrequente printplaat-substraten voornamelijk op fluorgebaseerde harsen, polyfenyleenether (PPO of PPE) harsen en gemodificeerde epoxyharsen. Op fluor gebaseerde diëlektrische substraten, zoals polytetrluorethyleen (PTFE), hebben de laagste diëlektrische eigenschappen en worden meestal boven 5 GHz gebruikt. Er zijn ook gemodificeerde epoxy FR-4 of PPO-substraten.

Naast de bovengenoemde hars en andere isolerende materialen, is de oppervlakteruwheid (profiel) van het geleider-koper ook een belangrijke factor die het verlies van signaaltransmissie beïnvloedt, die wordt beïnvloed door het huideffect (skineffect). Het huideffect is de elektromagnetische inductie die in de draad wordt gegenereerd tijdens hoogfrequente signaaltransmissie en de inductie is groot in het midden van de draadsectie, zodat de stroom of signaal de neiging heeft zich te concentreren op het oppervlak van de draad. De oppervlakteruwheid van de geleider beïnvloedt het verlies van het transmissiesignaal en het verlies van glad oppervlak is klein.

Bij dezelfde frequentie, hoe groter de ruwheid van het koperoppervlak, hoe groter het signaalverlies. Daarom proberen we in de werkelijke productie de ruwheid van de koperen dikte van het oppervlak zoveel mogelijk te regelen. De ruwheid is zo klein mogelijk zonder de bindingskracht te beïnvloeden. Vooral voor signalen in het bereik boven 10 GHz. Bij 10 GHz moet de ruwheid van de koperen folie minder zijn dan 1μm, en het is beter om super-planaire koperen folie te gebruiken (oppervlakteruwheid 0,04 μm). De oppervlakteruwheid van koperen folie moet ook worden gecombineerd met een geschikte oxidatiebehandeling en bindingsharssysteem. In de nabije toekomst zal er een door hars gecoate koperen folie zijn met bijna geen schets, die een hogere peelsterkte kan hebben en geen invloed heeft op het diëlektrische verlies.