Основні характеристики друкованої плати залежать від продуктивності плати підкладки.Щоб покращити технічні характеристики друкованої плати, спочатку слід покращити характеристики плати підкладки друкованої схеми.Щоб задовольнити потреби в розробці друкованої плати, різні нові матеріали поступово розробляються та вводяться в експлуатацію.

В останні роки ринок друкованих плат змістив свою увагу з комп’ютерів на засоби зв’язку, включаючи базові станції, сервери та мобільні термінали.Пристрої мобільного зв’язку, представлені смартфонами, підштовхнули друковані плати до більшої щільності, тоншості та більшої функціональності.Технологія друкованих схем невіддільна від матеріалів підкладки, що також передбачає технічні вимоги до підкладок для друкованих плат.Відповідний вміст матеріалів підкладки тепер організовано в спеціальній статті для довідки в галузі.

1 Попит на високощільні та тонкі лінії

1.1 Попит на мідну фольгу

Усі друковані плати розвиваються в напрямку високої щільності та тонких ліній, і плати HDI є особливо помітними.Десять років тому IPC визначила плату HDI як ширину лінії/відстань між рядками (L/S) 0,1 мм/0,1 мм і менше.Зараз галузь в основному досягає звичайного L/S 60 мкм і вдосконаленого L/S 40 мкм.У японській версії плану інсталяційних технологій за 2013 рік зазначено, що в 2014 році звичайний L/S плати HDI становив 50 мкм, удосконалений L/S — 35 мкм, а L/S, виготовлений у пробному режимі, становив 20 мкм.

Формування шаблону схеми друкованої плати, традиційний процес хімічного травлення (субтрактивний метод) після фотозображення на підкладці з мідної фольги, мінімальна межа субтрактивного методу для створення тонких ліній становить близько 30 мкм, і потрібна тонка підкладка з мідної фольги (9~12 мкм).Через високу ціну на тонку мідну фольгу CCL і багато дефектів у ламінуванні тонкої мідної фольги багато заводів виробляють 18 мкм мідної фольги, а потім використовують травлення для тоншого шару міді під час виробництва.Цей метод включає багато процесів, складний контроль товщини та високу вартість.Краще використовувати тонку мідну фольгу.Крім того, коли L/S схеми друкованої плати менше 20 мкм, тонку мідну фольгу, як правило, важко використовувати.Для цього потрібна надтонка підкладка з мідної фольги (3~5 мкм) і надтонка мідна фольга, прикріплена до носія.

На додаток до більш тонкої мідної фольги, поточні тонкі лінії вимагають низької шорсткості на поверхні мідної фольги.Загалом, щоб покращити силу зв’язку між мідною фольгою та підкладкою та забезпечити міцність провідника на відшарування, шар мідної фольги робиться шорстким.Шорсткість звичайної мідної фольги перевищує 5 мкм.Вбудовування шорстких піків мідної фольги в підкладку покращує стійкість до відшаровування, але для того, щоб контролювати точність дроту під час травлення лінії, можна легко залишити піки вбудованої підкладки, що спричиняє короткі замикання між лініями або зниження ізоляції. , що дуже важливо для тонких зморшок.Лінія особливо серйозна.Тому потрібні мідні фольги з низькою шорсткістю (менше 3 мкм) і ще меншою шорсткістю (1,5 мкм).

1.2 Попит на ламіновані діелектричні листи

Технічна особливість плити HDI полягає в тому, що процес нарощування (BuildingUpProcess), зазвичай використовувана мідна фольга, покрита смолою (RCC), або ламінований шар напівзатверділої епоксидної склотканини та мідної фольги важко досягти тонких ліній.В даний час прийнято використовувати напівдобавковий метод (SAP) або вдосконалений напівоброблений метод (MSAP), тобто для укладання використовується ізоляційна діелектрична плівка, а потім для утворення міді використовується електролітичне міднення. шар провідника.Оскільки мідний шар надзвичайно тонкий, на ньому легко формувати тонкі лінії.

Одним з ключових моментів напівадитивного методу є шаруватий діелектричний матеріал.Для того, щоб відповідати вимогам високої щільності тонких ліній, ламінований матеріал висуває вимоги до діелектричних електричних властивостей, ізоляції, термостійкості, сили з’єднання тощо, а також до адаптивності процесу дошки HDI.В даний час міжнародні ламіновані медіа-матеріали HDI - це в основному продукти серії ABF/GX японської компанії Ajinomoto, які використовують епоксидну смолу з різними затверджувачами для додавання неорганічного порошку для підвищення жорсткості матеріалу та зниження КТР, а також склотканину. також використовується для підвищення жорсткості..Існують також подібні тонкоплівкові ламінатні матеріали японської хімічної компанії Sekisui, і Тайванський науково-дослідний інститут промислових технологій також розробив такі матеріали.Матеріали ABF також постійно вдосконалюються та розвиваються.Нове покоління ламінованих матеріалів особливо вимагає низької шорсткості поверхні, низького теплового розширення, низьких діелектричних втрат і тонкого жорсткого зміцнення.

У глобальній упаковці напівпровідників підкладки для упаковки IC замінили керамічні підкладки органічними підкладками.Крок підкладок для упаковки фліп-чіпів (FC) стає все меншим і меншим.Зараз типова ширина лінії/міжрядковий інтервал становить 15 мкм, і в майбутньому вона стане тоншою.Ефективність багатошарового носія в основному вимагає низьких діелектричних властивостей, низького коефіцієнта теплового розширення та високої термостійкості, а також пошуку недорогих підкладок на основі досягнення цілей продуктивності.В даний час масове виробництво тонких схем в основному приймає процес MSPA з ламінованої ізоляції та тонкої мідної фольги.Використовуйте метод SAP для виготовлення моделей схем із L/S менше 10 мкм.

Коли друковані плати стають щільнішими та тоншими, технологія плат HDI еволюціонувала від ламінатів із серцевиною до безсерцевих ламінатів Anylayer (Anylayer).Ламіновані плити HDI з будь-яким шаром з’єднання з тією ж функцією є кращими, ніж ламінатні плити HDI із серцевиною.Площа і товщина можуть бути зменшені приблизно на 25%.Вони повинні використовувати розріджувач і підтримувати хороші електричні властивості шару діелектрика.

2 Попит на високу частоту та високу швидкість

Технологія електронного зв’язку варіюється від дротової до бездротової, від низькочастотної та низькошвидкісної до високочастотної та високошвидкісної.Поточна продуктивність мобільних телефонів увійшла в 4G і буде переходити до 5G, тобто, швидше швидкість передачі даних і більша пропускна здатність передачі.Настання ери глобальних хмарних обчислень подвоїло трафік даних, і високочастотне та високошвидкісне комунікаційне обладнання є неминучою тенденцією.PCB підходить для високочастотної та високошвидкісної передачі.На додаток до зменшення перешкод і втрат сигналу в схемотехніці, підтримки цілісності сигналу та підтримки виробництва друкованої плати відповідно до проектних вимог, важливо мати високоефективну підкладку.

Щоб вирішити проблему збільшення швидкості та цілісності сигналу друкованої плати, інженери-конструктори в основному зосереджуються на властивостях втрати електричного сигналу.Ключовими факторами для вибору підкладки є діелектрична проникність (Dk) і діелектричні втрати (Df).Якщо Dk нижчий за 4 і Df0,010, це ламінат із середнім Dk/Df, а коли Dk нижчий за 3,7 і Df0,005 нижчий, це ламінат із низьким рівнем Dk/Df, тепер існує різноманітність підкладок вийти на ринок на вибір.

В даний час найбільш часто використовуваними підкладками для високочастотних друкованих плат є смоли на основі фтору, поліфеніленефірні (PPO або PPE) смоли та модифіковані епоксидні смоли.Діелектричні підкладки на основі фтору, такі як політетрафторетилен (PTFE), мають найнижчі діелектричні властивості і зазвичай використовуються вище 5 ГГц.Існують також модифіковані епоксидні підкладки FR-4 або PPO.

На додаток до вищезгаданої смоли та інших ізоляційних матеріалів, шорсткість поверхні (профіль) мідного провідника також є важливим фактором, що впливає на втрати сигналу, на які впливає скін-ефект (SkinEffect).Скін-ефект — це електромагнітна індукція, що створюється в дроті під час передачі високочастотного сигналу, і індуктивність є великою в центрі ділянки дроту, тому струм або сигнал має тенденцію концентруватися на поверхні дроту.Шорсткість поверхні провідника впливає на втрату сигналу передачі, а втрата гладкої поверхні невелика.

При однаковій частоті чим більше шорсткість поверхні міді, тим більше втрати сигналу.Тому в реальному виробництві ми намагаємося максимально контролювати шорсткість товщини поверхні міді.Шорсткість є якомога меншою, не впливаючи на силу з’єднання.Особливо для сигналів у діапазоні вище 10 ГГц.На частоті 10 ГГц шорсткість мідної фольги має бути менше 1 мкм, і краще використовувати суперплоску мідну фольгу (шорсткість поверхні 0,04 мкм).Шорсткість поверхні мідної фольги також повинна поєднуватися з відповідною обробкою окисленням і системою склеювальної смоли.Найближчим часом з’явиться мідна фольга, вкрита смолою, майже без контурів, яка може мати вищу міцність на відрив і не впливатиме на діелектричні втрати.