Основне карактеристике штампане плоче зависе од перформанси плоче подлоге.Да би се побољшале техничке перформансе штампане плоче, прво се морају побољшати перформансе плоче подлоге штампаног кола.Да би се задовољиле потребе развоја штампане плоче, разних нових материјала постепено се развијају и стављају у употребу.

Последњих година, ПЦБ тржиште је померило свој фокус са рачунара на комуникације, укључујући базне станице, сервере и мобилне терминале.Мобилни комуникациони уређаји које представљају паметни телефони довели су ПЦБ до веће густине, тање и веће функционалности.Технологија штампаних кола је неодвојива од материјала подлоге, што такође укључује техничке захтеве ПЦБ подлога.Релевантни садржај супстратних материјала је сада организован у посебан чланак за референцу у индустрији.

1 Потражња за високом густином и финим линијама

1.1 Потражња за бакарном фолијом

Сви ПЦБ-и се развијају у правцу развоја високе густине и танких линија, а ХДИ плоче су посебно истакнуте.Пре десет година, ИПЦ је дефинисао ХДИ плочу као ширину линија/размак између линија (Л/С) од 0,1 мм/0,1 мм и ниже.Сада индустрија у основи постиже конвенционални Л/С од 60 μм и напредни Л/С од 40 μм.Јапанска верзија мапе пута за технологију инсталације за 2013. је да је 2014. конвенционални Л/С ХДИ плоче био 50 μм, напредни Л/С био је 35 μм, а пробно произведен Л/С био је 20 μм.

Формирање шаблона ПЦБ кола, традиционални процес хемијског јеткања (метода субтракције) након фотоснимања на супстрату од бакарне фолије, минимална граница методе одузимања за прављење финих линија је око 30 μм, а потребна је танка бакарна фолија (9 ~ 12 μм).Због високе цене танке бакарне фолије ЦЦЛ и многих недостатака у ламинацији танке бакарне фолије, многе фабрике производе бакарну фолију од 18 μм, а затим користе јеткање да разблаже слој бакра током производње.Овај метод има много процеса, тешку контролу дебљине и високу цену.Боље је користити танку бакарну фолију.Поред тога, када је ПЦБ коло Л/С мање од 20 μм, танком бакарном фолијом је генерално тешко руковати.Захтева ултра-танку бакарну фолију (3~5μм) подлогу и ултра-танку бакарну фолију причвршћену за носач.

Поред тањих бакарних фолија, садашње фине линије захтевају ниску храпавост на површини бакарне фолије.Генерално, да би се побољшала сила везивања између бакарне фолије и подлоге и да би се обезбедила јачина љуштења проводника, слој бакарне фолије је храпав.Храпавост конвенционалне бакарне фолије је већа од 5 μм.Уграђивање грубих врхова бакарне фолије у подлогу побољшава отпорност на љуштење, али да би се контролисала тачност жице током гравирања линије, лако је оставити врхове уметнуте подлоге, што узрокује кратке спојеве између водова или смањену изолацију , што је веома важно за фине линије.Линија је посебно озбиљна.Због тога су потребне бакарне фолије мале храпавости (мање од 3 μм) и још мање храпавости (1,5 μм).

1.2 Потражња за ламинираним диелектричним плочама

Техничка карактеристика ХДИ плоче је да је процесом нагомилавања (БуилдингУпПроцесс), обично коришћеном бакарном фолијом обложеном смолом (РЦЦ) или ламинираним слојем полуочврсле епоксидне стаклене тканине и бакарне фолије тешко постићи фине линије.Тренутно се тежи усвајању полуадитивне методе (САП) или побољшане полуобрађене методе (МСАП), то јест, за слагање се користи изолациона диелектрична фолија, а затим се за формирање бакра користи бакар без електронике. слој проводника.Пошто је слој бакра изузетно танак, лако се формирају фине линије.

Једна од кључних тачака полуадитивне методе је ламинирани диелектрични материјал.Да би се задовољили захтеви финих линија високе густине, ламинирани материјал поставља захтеве диелектричних електричних својстава, изолације, отпорности на топлоту, силе везивања, итд., као и прилагодљивости процеса ХДИ плоче.Тренутно, међународни ХДИ ламинирани медијски материјали су углавном производи серије АБФ/ГКС Јапанске компаније Ајиномото, који користе епоксидну смолу са различитим агенсима за очвршћавање за додавање неорганског праха како би се побољшала крутост материјала и смањила ЦТЕ, и тканина од стаклених влакана се такође користи за повећање крутости..Постоје и слични танкослојни ламинатни материјали компаније Секисуи Цхемицал Цомпани из Јапана, а Тајвански институт за индустријску технологију је такође развио такве материјале.АБФ материјали се такође континуирано побољшавају и развијају.Нова генерација ламинираних материјала посебно захтева ниску храпавост површине, ниско топлотно ширење, мали диелектрични губитак и танко чврсто ојачање.

У глобалном паковању полупроводника, супстрати за ИЦ паковање су заменили керамичке подлоге органским супстратима.Висина флип цхип (ФЦ) подлога за паковање постаје све мања и мања.Сада је типична ширина линија/размак између 15 μм и биће тања у будућности.Перформансе вишеслојног носача углавном захтевају ниске диелектричне особине, низак коефицијент топлотног ширења и високу отпорност на топлоту, као и потрагу за јефтиним подлогама на основу испуњавања циљева перформанси.Тренутно, масовна производња финих кола у основи усваја МСПА процес ламиниране изолације и танке бакарне фолије.Користите САП метод за производњу узорака кола са Л/С мањим од 10 μм.

Када ПЦБ-и постану гушћи и тањи, технологија ХДИ плоча је еволуирала од ламината који садрже језгро до ламината за међусобно повезивање без језгра (Анилаиер).Ламинатне ХДИ плоче са било којим слојем међусобног повезивања са истом функцијом боље су од ламинатних ХДИ плоча које садрже језгро.Површина и дебљина могу се смањити за око 25%.Они морају користити разређивач и одржавати добра електрична својства диелектричног слоја.

2 Захтеви за високе фреквенције и велике брзине

Електронска комуникациона технологија се креће од жичане до бежичне, од ниске фреквенције и мале брзине до високе фреквенције и велике брзине.Тренутне перформансе мобилног телефона су ушле у 4Г и помериће се ка 5Г, односно већој брзини преноса и већем капацитету преноса.Долазак глобалне ере рачунарства у облаку удвостручио је промет података, а опрема за комуникацију високе фреквенције и велике брзине је неизбежан тренд.ПЦБ је погодан за пренос високе фреквенције и велике брзине.Поред смањења сметњи и губитка сигнала у дизајну кола, одржавања интегритета сигнала и одржавања производње ПЦБ-а како би се испунили захтеви дизајна, важно је имати подлогу високих перформанси.

Да би решили проблем повећања брзине и интегритета ПЦБ-а, дизајнери се углавном фокусирају на својства губитка електричног сигнала.Кључни фактори за избор подлоге су диелектрична константа (Дк) и диелектрични губитак (Дф).Када је Дк нижи од 4 и Дф0,010, то је средњи Дк/Дф ламинат, а када је Дк мањи од 3,7 и Дф0,005 нижи, то су ламинати ниског Дк/Дф, сада постоје разне подлоге да уђете на тржиште за избор.

Тренутно, најчешће коришћене подлоге за високофреквентне плоче су углавном смоле на бази флуора, полифенилетарске (ППО или ППЕ) смоле и модификоване епоксидне смоле.Диелектрични супстрати на бази флуора, као што је политетрафлуороетилен (ПТФЕ), имају најнижа диелектрична својства и обично се користе изнад 5 ГХз.Постоје и модификоване епоксидне ФР-4 или ППО подлоге.

Поред поменуте смоле и других изолационих материјала, храпавост површине (профил) проводника бакра је такође важан фактор који утиче на губитак преноса сигнала, на који утиче скин ефекат (СкинЕффецт).Скин ефекат је електромагнетна индукција која се генерише у жици током преноса високофреквентног сигнала, а индуктивност је велика у центру пресека жице, тако да струја или сигнал тежи да се концентрише на површини жице.Површинска храпавост проводника утиче на губитак сигнала преноса, а губитак глатке површине је мали.

На истој фреквенцији, што је већа храпавост површине бакра, то је већи губитак сигнала.Због тога се у стварној производњи трудимо да што је могуће више контролишемо храпавост површинске дебљине бакра.Храпавост је што је могуће мања без утицаја на силу везивања.Посебно за сигнале у опсегу изнад 10 ГХз.На 10ГХз, храпавост бакарне фолије треба да буде мања од 1μм, а боље је користити суперпланарну бакарну фолију (храпавост површине 0,04μм).Храпавост површине бакарне фолије такође треба комбиновати са одговарајућим оксидационим третманом и системом везивних смола.У блиској будућности ће постојати бакарна фолија обложена смолом готово без обриса, која може имати већу снагу љуштења и неће утицати на диелектричне губитке.