Karakteristikat themelore të tabelës së qarkut të printuar varen nga performanca e tabelës së nënshtresës.Për të përmirësuar performancën teknike të tabelës së qarkut të printuar, së pari duhet të përmirësohet performanca e tabelës së nënshtresës së qarkut të printuar.Për të plotësuar nevojat e zhvillimit të bordit të qarkut të printuar, materiale të ndryshme të reja është duke u zhvilluar dhe vënë në përdorim gradualisht.
Vitet e fundit, tregu i PCB-ve ka zhvendosur fokusin e tij nga kompjuterët tek komunikimet, duke përfshirë stacionet bazë, serverët dhe terminalet celularë.Pajisjet e komunikimit celular të përfaqësuara nga telefonat inteligjentë i kanë shtyrë PCB-të në densitet më të lartë, më të hollë dhe funksionalitet më të lartë.Teknologjia e qarkut të printuar është e pandashme nga materialet e nënshtresës, e cila përfshin edhe kërkesat teknike të nënshtresave PCB.Përmbajtja përkatëse e materialeve të nënshtresës është organizuar tani në një artikull të veçantë për referencë të industrisë.
1 Kërkesa për densitet të lartë dhe linjë të imët
1.1 Kërkesa për fletë bakri
PCB-të po zhvillohen të gjitha drejt zhvillimit me densitet të lartë dhe me vijë të hollë, dhe bordet HDI janë veçanërisht të spikatura.Dhjetë vjet më parë, IPC e përcaktoi tabelën HDI si gjerësi/hapësirë linjash (L/S) prej 0.1mm/0.1mm e më poshtë.Tani industria në thelb arrin një L/S konvencionale prej 60μm dhe një L/S të avancuar prej 40μm.Versioni japonez i vitit 2013 i të dhënave të udhërrëfyesit të teknologjisë së instalimit është se në vitin 2014, L/S konvencionale e bordit HDI ishte 50μm, L/S e avancuar ishte 35μm dhe L/S e prodhuar në provë ishte 20μm.
Formimi i modelit të qarkut të PCB-së, procesi tradicional i gdhendjes kimike (metoda zbritëse) pas fotoimazhit në nënshtresën e fletës së bakrit, kufiri minimal i metodës zbritëse për krijimin e vijave të imëta është rreth 30μm dhe kërkohet një substrat i hollë bakri (9~12μm).Për shkak të çmimit të lartë të fletës së hollë të bakrit CCL dhe defekteve të shumta në petëzimin e fletës së hollë të bakrit, shumë fabrika prodhojnë fletë bakri 18μm dhe më pas përdorin gravurë për të holluar shtresën e bakrit gjatë prodhimit.Kjo metodë ka shumë procese, kontroll të vështirë të trashësisë dhe kosto të lartë.Është më mirë të përdorni letër të hollë bakri.Përveç kësaj, kur qarku i PCB L/S është më pak se 20μm, fleta e hollë e bakrit është përgjithësisht e vështirë për t'u trajtuar.Kërkon një fletë bakri ultra të hollë (3~5μm) dhe një fletë bakri ultra të hollë të ngjitur në mbajtës.
Përveç fletëve më të holla të bakrit, linjat e imta aktuale kërkojnë vrazhdësi të ulët në sipërfaqen e fletës së bakrit.Në përgjithësi, për të përmirësuar forcën e lidhjes ndërmjet fletës së bakrit dhe nënshtresës dhe për të siguruar forcën e lëvrimit të përcjellësit, shtresa e fletës së bakrit ashpërsohet.Vrazhdësia e fletës së zakonshme të bakrit është më e madhe se 5μm.Futja e majave të përafërta të fletës së bakrit në nënshtresë përmirëson rezistencën e lëvrimit, por për të kontrolluar saktësinë e telit gjatë gdhendjes së linjës, është e lehtë të mbeten majat e nënshtresës së futjes, duke shkaktuar qarqe të shkurtra midis linjave ose ulje të izolimit. , e cila është shumë e rëndësishme për linjat e holla.Linja është veçanërisht serioze.Prandaj, kërkohen fletë bakri me vrazhdësi të ulët (më pak se 3 μm) dhe vrazhdësi edhe më të ulët (1,5 μm).
1.2 Kërkesa për fletë dielektrike të laminuara
Karakteristika teknike e pllakës HDI është se procesi i ngritjes (BuildingUpProcess), folija e bakrit e veshur me rrëshirë (RCC) e përdorur zakonisht ose shtresa e laminuar e pëlhurës së qelqit epoksi gjysmë të kuruar dhe fletës së bakrit është e vështirë për të arritur linja të holla.Aktualisht, metoda gjysmë-aditiv (SAP) ose metoda e përmirësuar gjysmë e përpunuar (MSAP) priret të miratohet, domethënë, një film dielektrik izolues përdoret për grumbullim, dhe më pas përdoret mbështjellja e bakrit pa elektronikë për të formuar një bakër. shtresë përcjellëse.Për shkak se shtresa e bakrit është jashtëzakonisht e hollë, është e lehtë të formohen vija të holla.
Një nga pikat kyçe të metodës gjysmë-aditiv është materiali dielektrik i laminuar.Për të përmbushur kërkesat e linjave të imta me densitet të lartë, materiali i laminuar parashtron kërkesat e vetive elektrike dielektrike, izolimit, rezistencës ndaj nxehtësisë, forcës së lidhjes, etj., si dhe përshtatshmërisë së procesit të pllakës HDI.Aktualisht, materialet ndërkombëtare të mediave të laminuara HDI janë kryesisht produktet e serisë ABF/GX të kompanisë japoneze Ajinomoto, të cilat përdorin rrëshirë epoksi me agjentë të ndryshëm shërues për të shtuar pluhur inorganik për të përmirësuar ngurtësinë e materialit dhe për të reduktuar CTE, dhe pëlhurë me fibra qelqi. përdoret gjithashtu për të rritur ngurtësinë..Ekzistojnë gjithashtu materiale të ngjashme të petëzuar me shtresë të hollë të Sekisui Chemical Company të Japonisë, dhe Instituti i Kërkimeve të Teknologjisë Industriale të Tajvanit ka zhvilluar gjithashtu materiale të tilla.Materialet ABF gjithashtu përmirësohen dhe zhvillohen vazhdimisht.Gjenerata e re e materialeve të laminuara kërkon veçanërisht vrazhdësi të ulët të sipërfaqes, zgjerim të ulët termik, humbje të ulët dielektrike dhe forcim të hollë të ngurtë.
Në paketimin global gjysmëpërçues, nënshtresat e paketimit IC kanë zëvendësuar nënshtresat qeramike me nënshtresa organike.Hapësira e nënshtresave të paketimit me çipa rrotullues (FC) po bëhet gjithnjë e më e vogël.Tani gjerësia tipike e linjës/hapësia e vijës është 15μm dhe do të jetë më e hollë në të ardhmen.Performanca e bartësit me shumë shtresa kërkon kryesisht veti të ulëta dielektrike, koeficient të ulët të zgjerimit termik dhe rezistencë të lartë ndaj nxehtësisë dhe kërkimin e nënshtresave me kosto të ulët në bazë të përmbushjes së objektivave të performancës.Aktualisht, prodhimi masiv i qarqeve të imta në thelb adopton procesin MSPA të izolimit të laminuar dhe fletës së hollë bakri.Përdorni metodën SAP për të prodhuar modele qarku me L/S më pak se 10μm.
Kur PCB-të bëhen më të dendura dhe më të holla, teknologjia e bordit HDI ka evoluar nga laminat me përmbajtje bërthamore në laminat e ndërlidhjes Anylayer pa bërthamë (Anylayer).Pllakat HDI të laminuara të ndërlidhjes me çdo shtresë me të njëjtin funksion janë më të mira se pllakat HDI të laminuara që përmbajnë bërthamë.Sipërfaqja dhe trashësia mund të reduktohen me rreth 25%.Këto duhet të përdorin më të hollë dhe të ruajnë vetitë e mira elektrike të shtresës dielektrike.
2 Kërkesa me frekuencë të lartë dhe shpejtësi të lartë
Teknologjia e komunikimit elektronik varion nga tel në wireless, nga frekuenca e ulët dhe shpejtësia e ulët në frekuencë të lartë dhe shpejtësi të lartë.Performanca aktuale e telefonit celular ka hyrë në 4G dhe do të shkojë drejt 5G, pra shpejtësi më e shpejtë e transmetimit dhe kapacitet më të madh transmetimi.Ardhja e epokës globale të informatikës cloud ka dyfishuar trafikun e të dhënave dhe pajisjet e komunikimit me frekuencë të lartë dhe me shpejtësi të lartë janë një prirje e pashmangshme.PCB është i përshtatshëm për transmetim me frekuencë të lartë dhe shpejtësi të lartë.Përveç reduktimit të ndërhyrjes dhe humbjes së sinjalit në projektimin e qarkut, ruajtjes së integritetit të sinjalit dhe ruajtjes së prodhimit të PCB-ve për të përmbushur kërkesat e projektimit, është e rëndësishme të keni një nënshtresë me performancë të lartë.
Për të zgjidhur problemin e rritjes së shpejtësisë së PCB dhe integritetit të sinjalit, inxhinierët e projektimit fokusohen kryesisht në vetitë e humbjes së sinjalit elektrik.Faktorët kryesorë për zgjedhjen e nënshtresës janë konstanta dielektrike (Dk) dhe humbja dielektrike (Df).Kur Dk është më i ulët se 4 dhe Df0.010, është një laminat Dk/Df mesatar, dhe kur Dk është më i ulët se 3.7 dhe Df0.005 është më i ulët, është laminat i shkallës së ulët Dk/Df, tani ka një shumëllojshmëri nënshtresash për të hyrë në treg për të zgjedhur.
Aktualisht, nënshtresat më të përdorura të pllakave të qarkut me frekuencë të lartë janë kryesisht rrëshirat me bazë fluori, rrëshirat eterike polifenileni (PPO ose PPE) dhe rrëshirat epokside të modifikuara.Nënshtresat dielektrike të bazuara në fluor, të tilla si politetrafluoroetileni (PTFE), kanë vetitë dielektrike më të ulëta dhe zakonisht përdoren mbi 5 GHz.Ekzistojnë gjithashtu nënshtresa epoksi FR-4 ose PPO të modifikuara.
Përveç rrëshirës së lartpërmendur dhe materialeve të tjera izoluese, vrazhdësia (profili) i sipërfaqes së bakrit të përcjellësit është gjithashtu një faktor i rëndësishëm që ndikon në humbjen e transmetimit të sinjalit, i cili ndikohet nga efekti i lëkurës (SkinEffect).Efekti i lëkurës është induksioni elektromagnetik i gjeneruar në tel gjatë transmetimit të sinjalit me frekuencë të lartë dhe induktiviteti është i madh në qendër të seksionit të telit, kështu që rryma ose sinjali tenton të përqendrohet në sipërfaqen e telit.Vrazhdësia e sipërfaqes së përcjellësit ndikon në humbjen e sinjalit të transmetimit, dhe humbja e sipërfaqes së lëmuar është e vogël.
Në të njëjtën frekuencë, sa më e madhe të jetë vrazhdësia e sipërfaqes së bakrit, aq më e madhe është humbja e sinjalit.Prandaj, në prodhimin aktual, ne përpiqemi të kontrollojmë ashpërsinë e trashësisë së sipërfaqes së bakrit sa më shumë që të jetë e mundur.Vrazhdësia është sa më e vogël që të jetë e mundur pa ndikuar në forcën e lidhjes.Sidomos për sinjalet në intervalin mbi 10 GHz.Në 10 GHz, vrazhdësia e fletës së bakrit duhet të jetë më e vogël se 1μm dhe është më mirë të përdoret fletë bakri super-planare (vrazhdësia e sipërfaqes 0,04μm).Vrazhdësia e sipërfaqes së fletës së bakrit gjithashtu duhet të kombinohet me një sistem të përshtatshëm trajtimi oksidimi dhe rrëshirë lidhëse.Në të ardhmen e afërt, do të ketë një fletë bakri të veshur me rrëshirë pothuajse pa skicë, e cila mund të ketë një forcë më të lartë të lëvozhgës dhe nuk do të ndikojë në humbjen e dielektrikës.