Як мы ўсе ведаем, асноўныя ўласцівасці ст Друкаваная плата (друкаваная плата) залежаць ад прадукцыйнасці матэрыялу яе падкладкі. Такім чынам, каб палепшыць прадукцыйнасць друкаванай платы, прадукцыйнасць матэрыялу падкладкі павінна быць спачатку аптымізавана. Да гэтага часу распрацоўваюцца і прымяняюцца розныя новыя матэрыялы, якія адпавядаюць патрабаванням новых тэхналогій і тэндэнцый рынку.

У апошнія гады друкаваныя платы зведалі трансфармацыю. Рынак у асноўным перайшоў ад традыцыйных апаратных прадуктаў, такіх як настольныя кампутары, да бесправадных сродкаў сувязі, такіх як серверы і мабільныя тэрміналы. Мабільныя прылады сувязі, прадстаўленыя смартфонамі, спрыялі распрацоўцы друкаваных плат высокай шчыльнасці, лёгкіх і шматфункцыянальных. Калі няма матэрыялу падкладкі, а патрабаванні да яго працэсу цесна звязаны з прадукцыйнасцю друкаванай платы, тэхналогія друкаванай схемы ніколі не будзе рэалізавана. Такім чынам, выбар матэрыялу падкладкі гуляе жыццёва важную ролю ў забеспячэнні якасці і надзейнасці друкаванай платы і канчатковага прадукту.

Задаволіць патрэбы высокай шчыльнасці і тонкіх маршчын

• Патрабаванні да меднай фальгі

Усе друкаваныя платы рухаюцца да больш высокай шчыльнасці і больш тонкай схемы, асабліва HDI PCB (High Density Interconnect PCB). Дзесяць гадоў таму друкаваная плата HDI вызначалася як друкаваная плата, а яе шырыня радкоў (L) і міжрадковы інтэрвал (S) складалі 0.1 мм або менш. Аднак бягучыя стандартныя значэння L і S у электроннай прамысловасці могуць складаць усяго 60 мкм, а ў запушчаных выпадках іх значэння могуць быць і 40 мкм.

Як вызначыць матэрыял падкладкі друкаванай платы

Традыцыйны метад фарміравання схемы – гэта працэс візуалізацыі і тручэння. Пры ўжыванні падкладак з тонкай меднай фальгі (таўшчынёй ад 9 мкм да 12 мкм) найменшае значэнне L і S дасягае 30 мкм.

З-за высокай кошту тонкай меднай фальгі CCL (Copper Clad Laminate) і шматлікіх дэфектаў у стэку, многія вытворцы друкаваных плат схільныя выкарыстоўваць метад тручэння з меднай фальгой, а таўшчыня меднай фальгі ўстаноўлена на 18 мкм. На самай справе гэты метад не рэкамендуецца, таму што ён змяшчае занадта шмат працэдур, таўшчыню цяжка кантраляваць і прыводзіць да росту выдаткаў. У выніку лепш падыдзе тонкая медная фальга. Акрамя таго, калі значэння платы L і S менш за 20 мкм, стандартная медная фальга не працуе. Нарэшце, рэкамендуецца выкарыстоўваць ультратонкую медную фальгу, таму што яе таўшчыню медзі можна рэгуляваць у дыяпазоне ад 3 мкм да 5 мкм.

У дадатак да таўшчыні меднай фальгі, токавыя дакладныя схемы таксама патрабуюць паверхні меднай фальгі з нізкай шурпатасці. Для таго, каб палепшыць здольнасць склейвання паміж меднай фальгой і матэрыялам падкладкі і забяспечыць трываласць правадніка ад адслаення, на плоскасці меднай фальгі выконваецца грубая апрацоўка, а агульная шурпатасць меднай фальгі складае больш за 5 мкм.

Укладанне меднай фальгі ў якасці асноўнага матэрыялу накіравана на паляпшэнне яе трываласці на адслаенне. Аднак, каб кантраляваць дакладнасць свінцу ад празмернага тручэння падчас тручэння ланцуга, ён мае тэндэнцыю выклікаць забруджвальнікі, якія могуць выклікаць кароткае замыканне паміж лініямі або зніжэнне ізаляцыйнай здольнасці, што асабліва ўплывае на тонкія ланцугі. Таму патрабуецца медная фальга з нізкай шурпатасці (менш за 3 мкм ці нават 1.5 мкм).

Нягледзячы на ​​тое, што шурпатасць меднай фальгі памяншаецца, усё роўна неабходна захаваць трываласць правадыра на адслаенне, што выклікае спецыяльную апрацоўку паверхні меднай фальгі і матэрыялу падкладкі, што дапамагае забяспечыць трываласць ад адрыву правадыра. праваднік.

• Патрабаванні да ізаляцыі дыэлектрычных ламінату

Адна з асноўных тэхнічных характарыстык HDI PCB заключаецца ў працэсе пабудовы. Звычайна выкарыстоўваецца RCC (медзь, пакрытая смалой) або эпаксідная шкляная тканіна і ламініраванне меднай фальгі рэдка прыводзяць да тонкай схемы. У цяперашні час схільныя выкарыстоўваць SAP і MSPA, што азначае прымяненне ізаляцыйнай дыэлектрычнай плёнкі, ламінаванай безэлектроэлектромеднения для атрымання медных токаправодных плоскасцяў. Паколькі медная плоскасць тонкая, можна вырабляць тонкія схемы.

Адным з ключавых момантаў SAP з’яўляецца ламініраванне дыэлектрычных матэрыялаў. Каб адпавядаць патрабаванням дакладных схем высокай шчыльнасці, да ламінаваных матэрыялаў павінны быць вылучаны некаторыя патрабаванні, у тым ліку дыэлектрычныя ўласцівасці, ізаляцыя, тэрмаўстойлівасць і склейванне, а таксама тэхнічная адаптыўнасць, сумяшчальная з HDI PCB.

У сусветнай упакоўцы паўправаднікоў падкладкі для ўпакоўкі IC пераўтвараюцца з керамічных у арганічныя. Крок падкладак FC пакета становіцца ўсё меншым і меншым, таму бягучае тыповае значэнне L і S складае 15 мкм, і яно будзе меншым.

Прадукцыйнасць шматслаёвых падкладак павінна падкрэсліваць нізкія дыэлектрычныя ўласцівасці, нізкі каэфіцыент цеплавога пашырэння (CTE) і высокую тэрмаўстойлівасць, што адносіцца да недарагіх падкладак, якія адпавядаюць мэтавым паказчыкам. У цяперашні час тэхналогія дыэлектрычнай кладкі ізаляцыі MSPA спалучаецца з тонкай меднай фальгой для выкарыстання ў масавым вытворчасці дакладных схем. SAP выкарыстоўваецца для вытворчасці шаблонаў схем са значэннямі L і S менш за 10 мкм.

Высокая шчыльнасць і тонкасць друкаваных плат прывялі да пераходу друкаваных плат HDI ад ламінавання з ядраў да ядраў любога пласта. Для друкаваных плат HDI з такой жа функцыяй плошча і таўшчыня друкаваных плат, злучаных паміж сабой на любым пласце, памяншаюцца на 25% у параўнанні з друкаванымі платамі з асноўнай ламінат. Неабходна ўжыць больш тонкі дыэлектрычны пласт з лепшымі электрычнымі ўласцівасцямі ў гэтыя дзве друкаваныя платы HDI.

Патрабуецца экспарт з высокай частоты і высокай хуткасці

Тэхналогія электроннай сувязі вар’іруецца ад правадных да бесправадных, ад нізкачашчынных і нізкахуткасных да высокачашчынных і хуткасных. Прадукцыйнасць смартфонаў павялічылася ад 4G да 5G, што патрабуе больш высокай хуткасці перадачы і большых аб’ёмаў перадачы.

Наступленне глабальнай эры воблачных вылічэнняў прывяло да шматразовага павелічэння трафіку дадзеных, і існуе выразная тэндэнцыя да высокачашчыннага і высакахуткаснага абсталявання сувязі. Для таго, каб задаволіць патрабаванні высокачашчыннай і высакахуткаснай перадачы, у дадатак да памяншэння перашкод і спажывання сігналу, цэласнасць сігналу і вытворчасць сумяшчальныя з патрабаваннямі дызайну друкаванай платы, высокапрадукцыйныя матэрыялы з’яўляюцца найбольш важным элементам.

Асноўная праца інжынера – паменшыць ўласцівасці страты электрычнага сігналу, каб павялічыць хуткасць друкаванай платы і вырашыць праблемы цэласнасці сігналу. Зыходзячы з больш чым дзесяці гадоў вытворчых паслуг PCBCart, у якасці ключавога фактару, які ўплывае на выбар матэрыялу падкладкі, калі дыэлектрычная пранікальнасць (Dk) меншая за 4, а дыэлектрычныя страты (Df) ніжэй за 0.010, гэта разглядаецца як прамежкавы ламінат Dk/Df Калі Dk ніжэй за 3.7 і Df ніжэй за 0.005, ён лічыцца ламінатам з нізкім Dk/Df. У цяперашні час на рынку прадстаўлены розныя матэрыялы падкладкі.

Да гэтага часу існуюць у асноўным тры тыпы звычайна выкарыстоўваюцца матэрыялаў падкладкі для высокачашчынных плат: смалы на аснове фтору, смалы PPO або PPE і мадыфікаваныя эпаксідныя смалы. Дыэлектрычныя падкладкі серыі фтору, такія як PTFE, маюць самыя нізкія дыэлектрычныя ўласцівасці і звычайна выкарыстоўваюцца для вырабаў з частатой 5 Ггц і вышэй. Мадыфікаваная падкладка з эпаксіднай смалы FR-4 або PPO падыходзіць для вырабаў з дыяпазонам частот ад 1 Ггц да 10 Ггц.

Параўноўваючы тры высокачашчынныя матэрыялы падкладкі, эпаксідная смала мае самую нізкую цану, хоць фторыстая смала мае самую высокую цану. З пункту гледжання дыэлектрычнай пранікальнасці, дыэлектрычных страт, водапаглынання і частотных характарыстык смалы на аснове фтору працуюць лепш за ўсё, у той час як эпаксідныя смалы працуюць горш. Калі частата, якая ўжываецца прадуктам, вышэй за 10 Ггц, будзе працаваць толькі смала на аснове фтору. Да недахопаў PTFE можна аднесці высокі кошт, дрэнную калянасць і высокі каэфіцыент цеплавога пашырэння.

Для ПТФЭ сыпкія неарганічныя рэчывы (напрыклад, кремнезем) могуць быць выкарыстаны ў якасці напаўняльніка або шкляной тканіны для павышэння калянасці матэрыялу падкладкі і зніжэння каэфіцыента цеплавога пашырэння. Акрамя таго, з-за інэртнасці малекул ПТФЭ, малекулам ПТФЭ цяжка звязвацца з меднай фальгой, таму павінна быць выканана спецыяльная апрацоўка паверхні, сумяшчальная з меднай фальгой. Метад апрацоўкі заключаецца ў правядзенні хімічнага тручэння на паверхні политетрафторэтилена для павелічэння шурпатасці паверхні або ў даданні клейкай плёнкі для павышэння адгезійнай здольнасці. Пры выкарыстанні гэтага метаду могуць пацярпець дыэлектрычныя ўласцівасці, і ўвесь высокачашчынны ланцуг на аснове фтору неабходна развіваць далей.

Унікальная ізаляцыйная смала, якая складаецца з мадыфікаванай эпаксіднай смалы або PPE і TMA, MDI і BMI, а таксама шкляной тканіны. Падобна FR-4 CCL, ён таксама мае выдатную тэрмаўстойлівасць і дыэлектрычныя ўласцівасці, механічную трываласць і тэхналагічнасць друкаваных плат, што робіць яго больш папулярным, чым падкладкі на аснове PTFE.

У дадатак да патрабаванняў да эксплуатацыйных характарыстык ізаляцыйных матэрыялаў, такіх як смалы, шурпатасць паверхні медзі ў якасці правадніка таксама з’яўляецца важным фактарам, які ўплывае на страты перадачы сігналу, што з’яўляецца вынікам скін-эфекту. У асноўным, скін-эфект заключаецца ў тым, што электрамагнітная індукцыя, якая ствараецца пры перадачы высокачашчыннага сігналу і індуктыўнага адвядзення, канцэнтруецца ў цэнтры плошчы папярочнага перасеку адвядзення, і ток або сігнал засяроджваецца на паверхні свінцу. Шурпатасць паверхні правадыра гуляе ключавую ролю ва ўплыве на страту сігналу перадачы, а нізкая шурпатасць прыводзіць да вельмі невялікіх страт.

На той жа частаце высокая шурпатасць паверхні медзі прывядзе да высокай страты сігналу. Такім чынам, шурпатасць паверхні медзі павінна кантралявацца ў рэальным вытворчасці, і яна павінна быць як мага ніжэй, не ўплываючы на ​​адгезію. Вялікая ўвага павінна быць нададзена сігналам у дыяпазоне частот 10 Ггц і вышэй. Шурпатасць меднай фальгі павінна быць менш за 1 мкм, і лепш за ўсё выкарыстоўваць медную фальгу ультрапаверхню з шурпатасці 0.04 мкм. Шурпатасць паверхні меднай фальгі павінна спалучацца з адпаведнай сістэмай акіслення і склейвання смалы. У найбліжэйшай будучыні можа з’явіцца медная фальга без смалы з профільным пакрыццём, якая мае больш высокую трываласць на адслаенне, каб прадухіліць дыэлектрычныя страты.

Патрабуе высокай цеплавой стойкасці і высокай дысіпацыі

З тэндэнцыяй развіцця мініяцюрызацыі і высокай функцыянальнасцю, электроннае абсталяванне мае тэндэнцыю выпрацоўваць больш цяпла, таму патрабаванні да тэрмічнага кіравання электроннага абсталявання становяцца ўсё больш і больш патрабавальнымі. Адно з рашэнняў гэтай праблемы заключаецца ў даследаванні і распрацоўцы цеплаправодных друкаваных плат. Асноўнай умовай для добрай працы друкаванай платы з пункту гледжання цеплаўстойлівасці і рассейвання з’яўляецца цеплаўстойлівасць і здольнасць да рассейвання падкладкі. Цяперашняе паляпшэнне цеплаправоднасці друкаванай платы заключаецца ў паляпшэнні смалы і напаўнення, але гэта працуе толькі ў абмежаванай катэгорыі. Тыповым метадам з’яўляецца выкарыстанне IMS або друкаванай платы з металічным стрыжнем, якія дзейнічаюць як награвальныя элементы. У параўнанні з традыцыйнымі радыятарамі і вентылятарамі гэты метад мае перавагі ў невялікіх памерах і нізкай кошту.

Алюміній – вельмі прывабны матэрыял з перавагамі багатых рэсурсаў, нізкай кошту і добрай цеплаправоднасці. І інтэнсіўнасць. Акрамя таго, ён настолькі экалагічна чысты, што яго выкарыстоўваюць большасць металічных падкладак або металічных стрыжняў. Дзякуючы перавагам эканоміі, надзейнага электрычнага злучэння, цеплаправоднасці і высокай трываласці, без прыпоя і свінцу, алюмініевыя платы выкарыстоўваюцца ў спажывецкіх таварах, аўтамабілях, ваеннай і аэракасмічнай прадукцыі. Несумненна, што ключ да цеплаўстойлівасці і эфектыўнасці рассейвання металічнай падкладкі заключаецца ў счапленні паміж металічнай пласцінай і плоскасцю ланцуга.

Як вызначыць матэрыял падкладкі вашай друкаванай платы?

У сучасную эпоху электроннага друку мініяцюрызацыя і тонкасць электронных прылад прывялі да з’яўлення жорсткіх друкаваных плат і гнуткіх/цвёрдых друкаваных плат. Дык які ж тып матэрыялу падкладкі для іх падыдзе?

Пашырэнне сфер прымянення жорсткіх друкаваных плат і гнуткіх/жорсткіх друкаваных плат прад’явіла новыя патрабаванні ў плане колькасці і прадукцыйнасці. Напрыклад, поліімідныя плёнкі можна класіфікаваць на розныя катэгорыі, у тым ліку празрыстыя, белыя, чорныя і жоўтыя, з высокай тэрмаўстойлівасцю і нізкім каэфіцыентам цеплавога пашырэння для прымянення ў розных сітуацыях. Аналагічным чынам, эканамічная падкладка з поліэфірнай плёнкі будзе прынята рынкам дзякуючы сваёй высокай эластычнасці, стабільнасці памераў, якасці паверхні плёнкі, фотаэлектрычнай сувязі і ўстойлівасці да навакольнага асяроддзя, каб задаволіць зменлівыя патрэбы карыстальнікаў.

Падобна жорсткай друкаванай платы HDI, гнуткая друкаваная плата павінна адпавядаць патрабаванням высакахуткаснай і высокачашчыннай перадачы сігналу, а таксама трэба звяртаць увагу на дыэлектрычную пранікальнасць і дыэлектрычныя страты гнуткага матэрыялу падкладкі. Гнуткая схема можа складацца з политетрафторэтилена і перадавой полііміднай падкладкі. Да полііміднай смалы можна дадаць неарганічную пыл і вугляроднае валакно, каб атрымаць трохслаёвую гнуткую цеплаправодную падкладку. Неарганічным напаўняльнікам можа быць нітрыд алюмінія, аксід алюмінія або шасцікутны нітрыд бору. Гэты тып матэрыялу падкладкі мае цеплаправоднасць 1.51 Вт / мК, вытрымлівае напружанне 2.5 кВ і скрыўленне 180 градусаў.