Ինչպես բոլորս գիտենք, հիմնական հատկությունները PCB (տպագիր տպատախտակ) կախված են դրա հիմքի նյութի աշխատանքից: Հետևաբար, տպատախտակի աշխատանքը բարելավելու համար նախ պետք է օպտիմալացնել ենթաշերտի նյութի աշխատանքը: Մինչ այժմ մշակվում և կիրառվում են տարբեր նոր նյութեր՝ նոր տեխնոլոգիաների և շուկայի միտումների պահանջներին համապատասխանելու համար։

Վերջին տարիներին տպագիր տպատախտակները փոխակերպման են ենթարկվել: Շուկան հիմնականում տեղափոխվել է ավանդական ապարատային արտադրանքներից, ինչպիսիք են սեղանադիր համակարգիչները, դեպի անլար կապ, ինչպիսիք են սերվերները և շարժական տերմինալները: Բջջային կապի սարքերը, որոնք ներկայացված են խելացի հեռախոսներով, նպաստել են բարձր խտության, թեթև քաշի և բազմաֆունկցիոնալ PCB-ների զարգացմանը: Եթե ​​չկա ենթաշերտի նյութ, և դրա գործընթացի պահանջները սերտորեն կապված են PCB-ի աշխատանքի հետ, տպագիր շղթայի տեխնոլոգիան երբեք չի իրականացվի: Հետևաբար, հիմքի նյութի ընտրությունը կենսական դեր է խաղում PCB-ի և վերջնական արտադրանքի որակի և հուսալիության ապահովման գործում:

Բավարարեք բարձր խտության և բարակ գծերի կարիքները

•Պղնձե փայլաթիթեղին ներկայացվող պահանջները

Բոլոր PCB տախտակները շարժվում են դեպի ավելի բարձր խտության և ավելի նուրբ սխեմաներ, հատկապես HDI PCB (High Density Interconnect PCB): Տասը տարի առաջ HDI PCB-ն սահմանվեց որպես PCB, և դրա գծերի լայնությունը (L) և գծերի տարածությունը (S) 0.1 մմ կամ ավելի քիչ էին: Այնուամենայնիվ, էլեկտրոնիկայի արդյունաբերության մեջ L և S-ի ներկայիս ստանդարտ արժեքները կարող են լինել մինչև 60 մկմ, իսկ առաջադեմ դեպքերում դրանց արժեքները կարող են լինել մինչև 40 մկմ:

Ինչպես որոշել ձեր PCB ենթաշերտի նյութը

Շղթայի դիագրամի ձևավորման ավանդական մեթոդը պատկերման և փորագրման գործընթացում է: Պղնձե փայլաթիթեղի բարակ ենթաշերտերի կիրառմամբ (9մկմ-ից 12մկմ հաստությամբ) L-ի և S-ի ամենացածր արժեքը հասնում է 30մկմ-ի:

Նիհար պղնձե փայլաթիթեղի CCL-ի (Պղնձով ծածկված լամինատ) բարձր արժեքի և կույտի բազմաթիվ թերությունների պատճառով, շատ PCB արտադրողներ հակված են օգտագործել փորագրման-պղնձե փայլաթիթեղի մեթոդը, և պղնձե փայլաթիթեղի հաստությունը սահմանվել է 18 μm: Փաստորեն, այս մեթոդը խորհուրդ չի տրվում, քանի որ այն պարունակում է չափազանց շատ ընթացակարգեր, հաստությունը դժվար է վերահսկել և հանգեցնում է ավելի մեծ ծախսերի: Արդյունքում, բարակ պղնձե փայլաթիթեղը ավելի լավ է: Բացի այդ, երբ տախտակի L և S արժեքները 20 մկմ-ից պակաս են, ստանդարտ պղնձե փայլաթիթեղը չի աշխատում: Վերջապես, խորհուրդ է տրվում օգտագործել գերբարակ պղնձե փայլաթիթեղ, քանի որ դրա պղնձի հաստությունը կարող է ճշգրտվել 3մկմ-ից մինչև 5մկմ միջակայքում:

Բացի պղնձե փայլաթիթեղի հաստությունից, ընթացիկ ճշգրիտ սխեմաները պահանջում են նաև պղնձե փայլաթիթեղի մակերես՝ ցածր կոպտությամբ: Պղնձի փայլաթիթեղի և ենթաշերտի նյութի միջև կապելու ունակությունը բարելավելու և հաղորդիչի կեղևի ամրությունը ապահովելու համար կոպիտ մշակումը կատարվում է պղնձե փայլաթիթեղի հարթության վրա, իսկ պղնձե փայլաթիթեղի ընդհանուր կոշտությունը 5 մկմ-ից ավելի է:

Կուզի պղնձե փայլաթիթեղի ներկառուցումը որպես հիմնական նյութի նպատակն է բարելավել կեղևի ուժը: Այնուամենայնիվ, շղթայական փորագրման ժամանակ կապարի ճշգրտությունը վերահսկելու համար, այն հակված է առաջացնել կուզային աղտոտիչներ, որոնք կարող են առաջացնել գծերի միջև կարճ միացում կամ մեկուսացման հզորության նվազում, ինչը հատկապես ազդում է նուրբ սխեմաների վրա: Հետևաբար, պահանջվում է պղնձե փայլաթիթեղ՝ ցածր կոպտությամբ (3 մկմ-ից պակաս կամ նույնիսկ 1.5 մկմ):

Թեև պղնձե փայլաթիթեղի կոպտությունը նվազում է, այնուամենայնիվ անհրաժեշտ է պահպանել հաղորդիչի կեղևի ուժը, որն առաջացնում է հատուկ մակերեսային մշակում պղնձի փայլաթիթեղի և ենթաշերտի մակերևույթի վրա, ինչը օգնում է ապահովել կեղևի ամրությունը: դիրիժոր.

• Դիէլեկտրիկ լամինատների մեկուսիչ պահանջներ

HDI PCB-ի հիմնական տեխնիկական բնութագրերից մեկը կայանում է շինարարության գործընթացում: Սովորաբար օգտագործվող RCC-ը (խեժով պատված պղինձ) կամ էպոքսիդային ապակե կտորը և պղնձե փայլաթիթեղի շերտավորումը հազվադեպ են հանգեցնում նուրբ սխեմաների: Այն այժմ հակված է օգտագործել SAP-ը և MSPA-ն, ինչը նշանակում է մեկուսիչ դիէլեկտրական թաղանթով լամինացված էլեկտրոլազեր պղնձե ծածկույթի կիրառում պղնձի հաղորդիչ հարթություններ արտադրելու համար: Քանի որ պղնձի հարթությունը բարակ է, կարող են ստեղծվել նուրբ շղթաներ:

SAP-ի առանցքային կետերից մեկը դիէլեկտրական նյութերի լամինացումն է: Բարձր խտության ճշգրիտ սխեմաների պահանջները բավարարելու համար լամինատային նյութերի համար պետք է որոշ պահանջներ ներկայացվեն, ներառյալ դիէլեկտրական հատկությունները, մեկուսացումը, ջերմակայունությունը և կապը, ինչպես նաև տեխնիկական հարմարվողականությունը, որը համատեղելի է HDI PCB-ի հետ:

Համաշխարհային կիսահաղորդչային փաթեթավորման մեջ IC փաթեթավորման ենթաշերտերը կերամիկական ենթաշերտերից վերածվում են օրգանական ենթաշերտերի: FC փաթեթավորման ենթաշերտերի քայլը գնալով փոքրանում է, ուստի L-ի և S-ի ներկայիս բնորոշ արժեքը 15 մկմ է, և այն ավելի փոքր կլինի:

Բազմաշերտ ենթաշերտերի կատարումը պետք է ընդգծի ցածր դիէլեկտրիկ հատկությունները, ցածր գործակից ջերմային ընդլայնումը (CTE) և բարձր ջերմային դիմադրությունը, ինչը վերաբերում է ցածր գնով սուբստրատներին, որոնք համապատասխանում են կատարողականի նպատակներին: Մեր օրերում MSPA մեկուսացման դիէլեկտրական stacking տեխնոլոգիան համակցված է բարակ պղնձե փայլաթիթեղի հետ, որն օգտագործվում է ճշգրիտ սխեմաների զանգվածային արտադրության մեջ: SAP-ն օգտագործվում է 10 մկմ-ից պակաս L և S արժեքներով սխեմաներ արտադրելու համար:

PCB-ների բարձր խտությունն ու բարակությունը պատճառ են դարձել, որ HDI PCB-ները միջուկներով շերտավորումից անցում կատարեն ցանկացած շերտի միջուկի: Նույն ֆունկցիան ունեցող HDI PCB-ների համար ցանկացած շերտի վրա փոխկապակցված PCB-ների մակերեսը և հաստությունը կրճատվում է 25%-ով՝ համեմատած միջուկային լամինատներով: Այս երկու HDI PCB-ներում անհրաժեշտ է կիրառել ավելի բարակ դիէլեկտրական շերտ՝ ավելի լավ էլեկտրական հատկություններով:

Պահանջում է արտահանում բարձր հաճախականությունից և բարձր արագությունից

Էլեկտրոնային հաղորդակցության տեխնոլոգիան տատանվում է լարայինից մինչև անլար, ցածր հաճախականությունից և ցածր արագությունից մինչև բարձր հաճախականություն և բարձր արագություն: Սմարթֆոնների արդյունավետությունը 4G-ից դարձել է 5G՝ պահանջելով փոխանցման ավելի արագ արագություն և փոխանցման ավելի մեծ ծավալ:

Համաշխարհային ամպային հաշվողական դարաշրջանի գալուստը հանգեցրել է տվյալների տրաֆիկի բազմակի աճի, և կա հստակ միտում բարձր հաճախականության և բարձր արագության հաղորդակցման սարքավորումների համար: Բարձր հաճախականության և բարձր արագության փոխանցման պահանջները բավարարելու համար, ի լրումն ազդանշանի միջամտության և սպառման նվազեցման, ազդանշանի ամբողջականությունը և արտադրությունը համատեղելի են PCB դիզայնի նախագծման պահանջների հետ, բարձր արդյունավետության նյութերը ամենակարևոր տարրն են:

Ինժեների հիմնական աշխատանքն է նվազեցնել էլեկտրական ազդանշանի կորստի հատկությունները՝ PCB արագությունը բարձրացնելու և ազդանշանի ամբողջականության խնդիրները լուծելու համար: PCBCart-ի ավելի քան տասը տարվա արտադրական ծառայությունների հիման վրա, որպես հիմքի նյութի ընտրության վրա ազդող հիմնական գործոն, երբ դիէլեկտրական հաստատունը (Dk) ցածր է 4-ից, իսկ դիէլեկտրական կորուստը (Df) ցածր է 0.010-ից, այն համարվում է միջանկյալ Dk/Df լամինատ Երբ Dk-ը 3.7-ից ցածր է, իսկ Df-ը՝ 0.005-ից ցածր, այն համարվում է ցածր Dk/Df լամինատ: Ներկայումս շուկայում առկա են ենթաշերտի մի շարք նյութեր:

Առայժմ գոյություն ունեն հիմնականում երեք տեսակի սովորաբար օգտագործվող բարձր հաճախականությամբ տպատախտակի ենթաշերտի նյութեր՝ ֆտորի վրա հիմնված խեժեր, PPO կամ PPE խեժեր և փոփոխված էպոքսիդային խեժեր: Ֆտորի շարքի դիէլեկտրական ենթաշերտերը, ինչպիսիք են PTFE-ն, ունեն ամենացածր դիէլեկտրական հատկությունները և սովորաբար օգտագործվում են 5 ԳՀց կամ ավելի հաճախականությամբ արտադրանքների համար: Փոփոխված էպոքսիդային խեժ FR-4 կամ PPO սուբստրատը հարմար է 1ԳՀց-ից մինչև 10ԳՀց հաճախականությունների միջակայք ունեցող ապրանքների համար:

Համեմատելով երեք բարձր հաճախականությամբ ենթաշերտի նյութերը, էպոքսիդային խեժն ունի ամենացածր գինը, թեև ֆտորային խեժն ունի ամենաբարձր գինը: Դիէլեկտրական հաստատունի, դիէլեկտրական կորստի, ջրի կլանման և հաճախականության բնութագրերի առումով ֆտորի վրա հիմնված խեժերը լավագույնս են գործում, իսկ էպոքսիդային խեժերը՝ ավելի վատ: Երբ արտադրանքի կողմից կիրառվող հաճախականությունը 10 ԳՀց-ից բարձր է, միայն ֆտորի վրա հիմնված խեժը կաշխատի: PTFE-ի թերությունները ներառում են բարձր արժեքը, վատ կոշտությունը և ջերմային ընդարձակման բարձր գործակիցը:

PTFE-ի համար զանգվածային անօրգանական նյութերը (օրինակ՝ սիլիցիումը) կարող են օգտագործվել որպես լցնող նյութեր կամ ապակե կտոր՝ հիմքի նյութի կոշտությունը բարձրացնելու և ջերմային ընդարձակման գործակիցը նվազեցնելու համար: Բացի այդ, PTFE մոլեկուլների իներտության պատճառով PTFE մոլեկուլների համար դժվար է կապվել պղնձե փայլաթիթեղի հետ, ուստի պետք է իրականացվի հատուկ մակերեսային մշակում, որը համատեղելի է պղնձի փայլաթիթեղի հետ: Բուժման մեթոդը պոլիտետրաֆտորէթիլենի մակերևույթի վրա քիմիական փորագրումն է` մակերեսի կոշտությունը բարձրացնելու կամ կպչուն թաղանթ ավելացնելը` կպչունությունը մեծացնելու համար: Այս մեթոդի կիրառմամբ դիէլեկտրական հատկությունները կարող են ազդել, և ֆտորի վրա հիմնված բարձր հաճախականության ամբողջ սխեման պետք է հետագայում մշակվի:

Եզակի մեկուսիչ խեժ՝ կազմված փոփոխված էպոքսիդային խեժից կամ PPE և TMA, MDI և BMI, գումարած ապակե կտորից: FR-4 CCL-ի նման, այն նաև ունի գերազանց ջերմակայունություն և դիէլեկտրական հատկություններ, մեխանիկական ուժ և PCB արտադրություն, որոնք բոլորն էլ այն ավելի հայտնի են դարձնում, քան PTFE-ի վրա հիմնված ենթաշերտերը:

Ի լրումն ջերմամեկուսիչ նյութերի, ինչպիսիք են խեժերի կատարողականի պահանջները, պղնձի մակերեսային կոշտությունը որպես հաղորդիչ նույնպես կարևոր գործոն է, որն ազդում է ազդանշանի փոխանցման կորստի վրա, ինչը մաշկի էֆեկտի արդյունք է: Հիմնականում մաշկի էֆեկտը կայանում է նրանում, որ էլեկտրամագնիսական ինդուկցիան, որը առաջանում է բարձր հաճախականության ազդանշանի փոխանցման և ինդուկտիվ կապարի վրա, այնքան կենտրոնանում է կապարի լայնական հատվածի կենտրոնում, և շարժիչ հոսանքը կամ ազդանշանը կենտրոնանում է կապարի վրա: կապարի մակերեսը: Հաղորդավարի մակերեսային կոշտությունը առանցքային դեր է խաղում փոխանցման ազդանշանի կորստի վրա ազդելու համար, իսկ ցածր կոշտությունը հանգեցնում է շատ փոքր կորստի:

Նույն հաճախականությամբ, պղնձի մակերևույթի բարձր կոշտությունը կառաջացնի ազդանշանի բարձր կորուստ: Հետևաբար, մակերևութային պղնձի կոպտությունը պետք է վերահսկվի իրական արտադրության մեջ և այն պետք է լինի հնարավորինս ցածր՝ առանց կպչունության վրա ազդելու: Մեծ ուշադրություն պետք է դարձնել 10 ԳՀց կամ ավելի բարձր հաճախականության տիրույթում գտնվող ազդանշաններին: Պղնձե փայլաթիթեղի կոպտությունը պահանջվում է 1 մկմ-ից պակաս, և ավելի լավ է օգտագործել գերմակերևույթի պղնձե փայլաթիթեղը 0.04 մկմ կոպտությամբ: Պղնձե փայլաթիթեղի մակերևույթի կոշտությունը պետք է համակցվի օքսիդացման և կապող խեժի համապատասխան համակարգի հետ: Մոտ ապագայում կարող է լինել պղնձե փայլաթիթեղ՝ առանց պրոֆիլով պատված խեժի, որն ունի ավելի բարձր կեղևի ուժ՝ կանխելու դիէլեկտրական կորստի ազդեցությունը:

Պահանջում է բարձր ջերմային դիմադրություն և բարձր ցրում

Մանրագործման և բարձր ֆունկցիոնալության զարգացման միտումով էլեկտրոնային սարքավորումները հակված են ավելի շատ ջերմություն առաջացնել, ուստի էլեկտրոնային սարքավորումների ջերմային կառավարման պահանջները դառնում են ավելի ու ավելի պահանջկոտ: Այս խնդրի լուծումներից մեկը ջերմահաղորդիչ PCB-ների հետազոտությունն ու մշակումն է: Հիմնական պայմանը, որ PCB-ն լավ աշխատի ջերմակայունության և ցրման առումով, ջերմակայունությունն է և ենթաշերտի ցրման հնարավորությունը: PCB-ի ջերմահաղորդականության ներկայիս բարելավումը կապված է խեժի բարելավման և լցոնման ավելացման հետ, բայց այն աշխատում է միայն սահմանափակ կատեգորիայում: Տիպիկ մեթոդը IMS-ի կամ մետաղական միջուկի PCB-ի օգտագործումն է, որոնք գործում են որպես ջեռուցման տարրեր: Համեմատած ավանդական ռադիատորների և օդափոխիչների հետ՝ այս մեթոդն ունի փոքր չափսերի և ցածր գնի առավելությունները:

Ալյումինը շատ գրավիչ նյութ է առատ ռեսուրսների առավելություններով, ցածր գնով և լավ ջերմային հաղորդունակությամբ: Եվ ինտենսիվություն: Բացի այդ, այն այնքան էկոլոգիապես մաքուր է, որ այն օգտագործվում է մետաղական հիմքերի կամ մետաղական միջուկների մեծ մասի կողմից: Տնտեսության, հուսալի էլեկտրական միացման, ջերմային հաղորդունակության և բարձր ամրության առավելությունների շնորհիվ, առանց զոդման և կապարի, ալյումինի վրա հիմնված տպատախտակները օգտագործվել են սպառողական ապրանքների, ավտոմեքենաների, ռազմական պարագաների և օդատիեզերական արտադրանքի մեջ: Կասկածից վեր է, որ մետաղական հիմքի ջերմակայունության և ցրման գործունակության բանալին կայանում է մետաղական ափսեի և միացման հարթության միջև կպչման մեջ:

Ինչպե՞ս որոշել ձեր PCB-ի ենթաշերտի նյութը:

Ժամանակակից էլեկտրոնային դարաշրջանում էլեկտրոնային սարքերի մանրացումն ու բարակությունը հանգեցրել են կոշտ PCB-ների և ճկուն/կոշտ PCB-ների առաջացմանը: Այսպիսով, ինչ տեսակի ենթաշերտի նյութ է հարմար նրանց համար:

Կոշտ PCB-ների և ճկուն/կոշտ PCB-ների կիրառման տարածքների ավելացումը նոր պահանջներ է առաջացրել քանակի և կատարողականի առումով: Օրինակ, պոլիիմիդային թաղանթները կարելի է դասակարգել տարբեր կատեգորիաների՝ ներառյալ թափանցիկ, սպիտակ, սև և դեղին, բարձր ջերմակայունությամբ և ջերմային ընդլայնման ցածր գործակցով՝ տարբեր իրավիճակներում կիրառման համար: Նմանապես, ծախսարդյունավետ պոլիեսթեր ֆիլմի ենթաշերտը կընդունվի շուկայի կողմից՝ շնորհիվ իր բարձր առաձգականության, ծավալային կայունության, թաղանթի մակերեսի որակի, ֆոտոէլեկտրական միացման և շրջակա միջավայրի դիմադրության՝ բավարարելու օգտագործողների փոփոխվող կարիքները:

Ինչպես կոշտ HDI PCB-ին, ճկուն PCB-ն պետք է համապատասխանի բարձր արագությամբ և բարձր հաճախականությամբ ազդանշանի փոխանցման պահանջներին, և ուշադրություն պետք է դարձնել ճկուն հիմքի նյութի դիէլեկտրական հաստատունին և դիէլեկտրական կորստին: Ճկուն շղթան կարող է կազմված լինել պոլիտետրաֆտորէթիլենից և առաջադեմ պոլիիմիդային սուբստրատից: Անօրգանական փոշին և ածխածնի մանրաթելը կարող են ավելացվել պոլիիմիդային խեժին, որպեսզի ստացվի եռաշերտ ճկուն ջերմահաղորդիչ ենթաշերտ: Անօրգանական լցանյութը կարող է լինել ալյումինի նիտրիդ, ալյումինի օքսիդ կամ վեցանկյուն բորի նիտրիդ: Այս տեսակի ենթաշերտի նյութը ունի 1.51W/mK ջերմահաղորդունակություն, կարող է դիմակայել 2.5կՎ լարման և 180 աստիճանի կորության: