De grunnleggende egenskapene til det trykte kretskortet avhenger av ytelsen til underlagskortet. For å forbedre den tekniske ytelsen til det trykte kretskortet, må ytelsen til det trykte kretssubstratkortet først forbedres. For å imøtekomme behovene for utviklingen av det trykte kretskortet, utvikles og vedtak av forskjellige nye materialer.
De siste årene har PCB -markedet flyttet fokus fra datamaskiner til kommunikasjon, inkludert basestasjoner, servere og mobile terminaler. Mobile kommunikasjonsenheter representert av smarttelefoner har drevet PCB til høyere tetthet, tynnere og høyere funksjonalitet. Trykt kretsteknologi er uatskillelig fra substratmaterialer, som også involverer tekniske krav til PCB -underlag. Det relevante innholdet i underlagsmaterialene er nå organisert i en spesiell artikkel for bransjens referanse.
1 Etterspørselen etter høy tetthet og fin linje
1.1 Etterspørsel etter kobberfolie
PCB utvikler seg alle mot utvikling med høy tetthet og tynnlinje, og HDI-brett er spesielt fremtredende. For ti år siden definerte IPC HDI -kortet som linjebredde/linjeavstand (L/s) på 0,1 mm/0,1 mm og under. Nå oppnår industrien i utgangspunktet en konvensjonell L/s på 60μm, og en avansert L/s på 40μm. Japans 2013-versjon av installasjonsteknologiens veikartdata er at i 2014 var de konvensjonelle L/S av HDI-styret 50μm, de avanserte L/S var 35μm, og den prøveproduserte L/S var 20μm.
PCB -kretsmønsterdannelse, den tradisjonelle kjemiske etsingsprosessen (subtraktiv metode) etter fotoimaging på kobberfolieunderlaget, er minimumsgrensen for subtraktiv metode for å lage fine linjer omtrent 30μm, og tynn kobberfolie (9 ~ 12μm) underlag er nødvendig. På grunn av den høye prisen på tynn kobberfolie CCL og de mange defektene i tynn kobberfolie -laminering, produserer mange fabrikker 18μm kobberfolie og bruker deretter etsing for å tynne kobberlaget under produksjonen. Denne metoden har mange prosesser, vanskelig tykkelseskontroll og høye kostnader. Det er bedre å bruke tynn kobberfolie. I tillegg, når PCB -kretsen L/S er mindre enn 20μm, er den tynne kobberfolien generelt vanskelig å håndtere. Det krever et ultra-tynt kobberfolie (3 ~ 5μM) underlag og et ultra-tynt kobberfolie festet til bæreren.
I tillegg til tynnere kobberfolier, krever de nåværende fine linjene lav ruhet på overflaten av kobberfolien. Generelt, for å forbedre bindingskraften mellom kobberfolien og underlaget og for å sikre at lederen skrellestyrke, er kobberfolielaget grovt. Grovheten i den konvensjonelle kobberfolien er større enn 5μm. Innbyggingen av kobberfoliens grove topper i underlaget forbedrer skrellemotstanden, men for å kontrollere nøyaktigheten til ledningen under linjenseting, er det enkelt å ha innebygde underlagstoppene igjen, noe som forårsaker kortslutninger mellom linjene eller redusert isolasjon, noe som er veldig viktig for fine linjer. Linjen er spesielt alvorlig. Derfor kreves kobberfolier med lav ruhet (mindre enn 3 μm) og enda lavere ruhet (1,5 μm).
1.2 Etterspørselen etter laminerte dielektriske ark
Det tekniske trekk ved HDI-brettet er at oppbyggingsprosessen (BuildingUpprocess), den ofte brukte harpiksbelagte kobberfolien (RCC), eller det laminerte laget med halvhellet epoksyglassduk og kobberfolie er vanskelig å oppnå fine linjer. For tiden er den halvt additive metoden (SAP) eller den forbedrede semi-prosesserte metoden (MSAP) en tendens til å bli tatt i bruk, det vil si at en isolerende dielektrisk film brukes til stabling, og deretter brukes elektroløs kobberbelegg for å danne et kobberlederlag. Fordi kobbersjiktet er ekstremt tynt, er det enkelt å danne fine linjer.
Et av de viktigste punktene i den halvt additive metoden er det laminerte dielektriske materialet. For å oppfylle kravene til fine linjer med høy tetthet, fremmer det laminerte materialet kravene til dielektriske elektriske egenskaper, isolasjon, varmemotstand, bindingskraft, etc., samt prosessenes tilpasningsevne til HDI-kortet. For tiden er de internasjonale HDI -laminerte mediematerialene hovedsakelig ABF/GX -serien Products fra Japan Ajinomoto Company, som bruker epoksyharpiks med forskjellige herdemidler for å tilsette uorganisk pulver for å forbedre stivheten til materialet og redusere CTE, og glassfiberklut brukes også til å øke stivheten. . Det er også lignende tynnfilm-laminatmaterialer fra Sekisui Chemical Company i Japan, og Taiwan Industrial Technology Research Institute har også utviklet slike materialer. ABF -materialer forbedres også kontinuerlig. Den nye generasjonen laminerte materialer krever spesielt lav overflateuhet, lav termisk ekspansjon, lavt dielektrisk tap og tynn stiv styrke.
I den globale halvlederemballasjen har IC -emballasjesubstrater erstattet keramiske underlag med organiske underlag. Pitchen of Flip Chip (FC) emballasjesubstrater blir mindre og mindre. Nå er den typiske linjebredde/linjeavstand 15μm, og den vil være tynnere i fremtiden. Ytelsen til flerlagsbæreren krever hovedsakelig lave dielektriske egenskaper, lav termisk ekspansjonskoeffisient og høy varmebestandighet, og jakten på lave kostnader underlag på grunnlag av å oppfylle ytelsesmål. For tiden vedtar masseproduksjonen av fine kretser i utgangspunktet MSPA -prosessen med laminert isolasjon og tynn kobberfolie. Bruk SAP -metoden for å produsere kretsmønstre med L/S mindre enn 10μm.
Når PCB-er blir tettere og tynnere, har HDI-styreteknologi utviklet seg fra kjernholdige laminater til Coreless AnyLayer interconnection-laminater (AnyLayer). Ethvert lag sammenkoblingslaminat HDI-tavler med samme funksjon er bedre enn kjernholdige laminat HDI-brett. Området og tykkelsen kan reduseres med omtrent 25%. Disse må bruke tynnere og opprettholde gode elektriske egenskaper til det dielektriske laget.
2 høy frekvens og høy hastighet etterspørsel
Elektronisk kommunikasjonsteknologi spenner fra kablet til trådløs, fra lav frekvens og lav hastighet til høy frekvens og høy hastighet. Den nåværende mobiltelefonytelsen har skrevet inn 4G og vil bevege seg mot 5G, det vil si raskere overføringshastighet og større overføringskapasitet. Fremkomsten av den globale Cloud Computing-tiden har doblet datatrafikken, og høyfrekvente og høyhastighets kommunikasjonsutstyr er en uunngåelig trend. PCB er egnet for høyfrekvente og høyhastighetsoverføring. I tillegg til å redusere signalinterferens og tap i kretsdesign, opprettholde signalintegritet og opprettholde PCB-produksjon for å oppfylle designkrav, er det viktig å ha et høyytelsesunderlag.
For å løse problemet med PCB øker hastigheten og signalintegriteten, fokuserer designingeniører hovedsakelig på elektriske signaltapegenskaper. Nøkkelfaktorene for valg av underlag er dielektrisk konstant (DK) og dielektrisk tap (DF). Når DK er lavere enn 4 og DF0.010, er det et middels DK/DF -laminat, og når DK er lavere enn 3,7 og DF0.005 er lavere, er det lavt DK/DF -laminater, nå er det en rekke underlag å komme inn i markedet å velge mellom.
For tiden er de mest brukte høyfrekvente kretskortsubstratene hovedsakelig fluorbaserte harpikser, polyfenyleneter (PPO eller PPE) harpikser og modifiserte epoksyharpikser. Fluorbaserte dielektriske underlag, så som polytetrafluoroetylen (PTFE), har de laveste dielektriske egenskapene og brukes vanligvis over 5 GHz. Det er også modifiserte epoksy FR-4 eller PPO-underlag.
I tillegg til ovennevnte harpiks og andre isolerende materialer, er overflateuhet (profilen) til lederen kobber også en viktig faktor som påvirker signaloverføringstapet, noe som påvirkes av hudeffekten (Skineffect). Hudeffekten er den elektromagnetiske induksjonen som genereres i ledningen under høyfrekvent signaloverføring, og induktansen er stor i midten av ledningsdelen, slik at strømmen eller signalet har en tendens til å konsentrere seg på overflaten på ledningen. Overflatens ruhet på lederen påvirker tapet av overføringssignal, og tapet av glatt overflate er lite.
Med samme frekvens, jo større ruhet på kobberoverflaten, desto større er signaletapet. Derfor prøver vi i den faktiske produksjonen å kontrollere ruheten i overflatekobbertykkelsen så mye som mulig. Grovheten er så liten som mulig uten å påvirke bindingskraften. Spesielt for signaler i området over 10 GHz. Ved 10 GHz må kobberfolie-ruheten være mindre enn 1μm, og det er bedre å bruke superplanar kobberfolie (overflateuness 0,04μm). Overflatens ruhet på kobberfolie må også kombineres med et passende oksidasjonsbehandling og bindingsharpikssystem. I nærmeste fremtid vil det være en harpiksbelagt kobberfolie uten nesten ingen oversikt, noe som kan ha en høyere skrellestyrke og ikke vil påvirke det dielektriske tapet.
