Kita kabeh ngerti, sifat dhasar saka PCB (papan sirkuit dicithak) gumantung ing kinerja materi substrate. Mulane, kanggo nambah kinerja papan sirkuit, kinerja materi landasan kudu dioptimalake dhisik. Nganti saiki, macem-macem bahan anyar dikembangake lan ditrapake kanggo nyukupi syarat teknologi anyar lan tren pasar.

Ing taun-taun pungkasan, papan sirkuit cetak wis ngalami transformasi. Pasar utamane wis pindah saka produk hardware tradisional kayata komputer desktop menyang komunikasi nirkabel kayata server lan terminal seluler. Piranti komunikasi seluler sing diwakili dening telpon pinter wis ningkatake pangembangan PCB kanthi kapadhetan dhuwur, entheng lan multi-fungsi. Yen ora ana materi landasan, lan syarat proses kasebut raket banget karo kinerja PCB, teknologi sirkuit sing dicithak ora bakal diwujudake. Mulane, pilihan saka materi landasan muter peran penting ing nyediakake kualitas lan linuwih saka PCB lan produk final.

Nyukupi kabutuhan Kapadhetan dhuwur lan garis sing apik

• Requirements kanggo foil tembaga

Kabeh Papan PCB pindhah menyang Kapadhetan sing luwih dhuwur lan sirkuit sing luwih apik, utamane HDI PCB (High Density Interconnect PCB). Sepuluh taun kepungkur, HDI PCB ditetepake minangka PCB, lan jembaré garis (L) lan jarak baris (S) padha 0.1mm utawa kurang. Nanging, nilai standar saiki L lan S ing industri elektronik bisa nganti 60 μm, lan ing kasus lanjut, nilai kasebut bisa nganti 40 μm.

Carane nemtokake materi landasan PCB

Cara tradisional pambentukan diagram sirkuit yaiku ing proses pencitraan lan etsa. Kanthi aplikasi saka substrat foil tembaga lancip (kanthi kekandelan ing sawetara saka 9μm kanggo 12μm), Nilai paling saka L lan S tekan 30μm.

Amarga biaya dhuwur saka foil tembaga lancip CCL (Copper Klambi Laminate) lan akeh cacat ing tumpukan, akeh manufaktur PCB kathah nggunakake cara foil etching-tembaga, lan kekandelan foil tembaga disetel kanggo 18μm. Nyatane, cara iki ora dianjurake amarga ngemot akeh banget prosedur, kekandelan angel dikontrol lan nyebabake biaya sing luwih dhuwur. Akibaté, foil tembaga tipis luwih apik. Kajaba iku, nalika nilai L lan S papan kurang saka 20μm, foil tembaga standar ora bisa digunakake. Pungkasan, dianjurake kanggo nggunakake foil tembaga ultra-tipis, amarga ketebalan tembaga bisa diatur ing kisaran 3μm nganti 5μm.

Saliyane ketebalan foil tembaga, sirkuit presisi saiki uga mbutuhake permukaan foil tembaga kanthi kekasaran sing kurang. Kanggo nambah kemampuan iketan antarane foil tembaga lan materi landasan lan mesthekake kekuatan pil saka dirijen, Processing kasar wis dileksanakake ing bidang foil tembaga, lan roughness umum saka foil tembaga luwih saka 5μm.

Nampilake foil tembaga hump minangka bahan dhasar kanggo nambah kekuatan kulit. Nanging, kanggo ngontrol presisi timbal adoh saka over-etching sajrone etsa sirkuit, cenderung nyebabake polutan hump, sing bisa nyebabake sirkuit cendhak ing antarane garis utawa nyuda kapasitas insulasi, sing utamane mengaruhi sirkuit sing apik. Mulane, foil tembaga kanthi kekasaran kurang (kurang saka 3 μm utawa malah 1.5 μm) dibutuhake.

Senajan roughness saka foil tembaga wis suda, iku isih perlu kanggo nahan kekuatan pil saka dirijen, kang nimbulaké perawatan lumahing khusus ing lumahing foil tembaga lan materi landasan, kang mbantu kanggo mesthekake kekuatan pil saka konduktor.

• Requirements kanggo insulating laminates dielektrik

Salah siji saka ciri technical utama HDI PCB dumunung ing proses construction. Ing umum digunakake RCC (resin dilapisi tembaga) utawa prepreg epoxy kaca lan laminasi foil tembaga arang mimpin kanggo sirkuit nggoleki. Saiki kepekso kanggo nggunakake SAP lan MSPA, kang tegese aplikasi saka insulating film dielektrik laminated electroless plating tembaga kanggo gawé bidang konduktif tembaga. Amarga bidang tembaga tipis, sirkuit sing apik bisa diprodhuksi.

Salah sawijining titik kunci SAP yaiku laminate bahan dielektrik. Kanggo nyukupi syarat sirkuit tliti kapadhetan dhuwur, sawetara syarat kudu diterusake kanggo bahan laminate, kalebu sifat dielektrik, insulasi, tahan panas lan ikatan, uga adaptasi teknis sing kompatibel karo HDI PCB.

Ing kemasan semikonduktor global, substrat kemasan IC diowahi saka substrat keramik dadi substrat organik. Jarak saka substrat paket FC dadi luwih cilik lan luwih cilik, saengga nilai khas L lan S saiki yaiku 15 μm, lan bakal luwih cilik.

Kinerja substrat multi-lapisan kudu nandheske sifat dielektrik sing kurang, ekspansi termal koefisien rendah (CTE) lan tahan panas sing dhuwur, sing nuduhake substrat murah sing cocog karo target kinerja. Saiki, teknologi penumpukan dielektrik insulasi MSPA digabungake karo foil tembaga tipis kanggo digunakake ing produksi massal sirkuit presisi. SAP digunakake kanggo nggawe pola sirkuit kanthi nilai L lan S kurang saka 10 μm.

Kapadhetan dhuwur lan ketipisan PCB wis nyebabake PCB HDI transisi saka laminasi karo inti menyang inti saka lapisan apa wae. Kanggo PCB HDI kanthi fungsi sing padha, area lan kekandelan PCB sing disambungake ing lapisan apa wae dikurangi 25% dibandhingake karo laminates inti. Sampeyan kudu ngetrapake lapisan dielektrik sing luwih tipis kanthi sifat listrik sing luwih apik ing loro PCB HDI kasebut.

Mbutuhake ekspor saka frekuensi dhuwur lan kacepetan dhuwur

Teknologi komunikasi elektronik kisaran saka kabel kanggo nirkabel, saka frekuensi kurang lan kacepetan kurang kanggo frekuensi dhuwur lan kacepetan dhuwur. Kinerja smartphone wis berkembang saka 4G dadi 5G, mbutuhake kacepetan transmisi luwih cepet lan volume transmisi luwih gedhe.

Tekane jaman komputasi awan global wis nyebabake peningkatan lalu lintas data, lan ana tren sing jelas kanggo peralatan komunikasi frekuensi lan kacepetan dhuwur. Kanggo nyukupi syarat transmisi frekuensi lan kacepetan dhuwur, saliyane nyuda gangguan lan konsumsi sinyal, integritas sinyal lan manufaktur kompatibel karo syarat desain desain PCB, bahan kinerja dhuwur minangka unsur sing paling penting.

Tugas utama insinyur yaiku nyuda sifat mundhut sinyal listrik kanggo nambah kacepetan PCB lan ngatasi masalah integritas sinyal. Adhedhasar layanan manufaktur PCBCart luwih saka sepuluh taun, minangka faktor kunci sing mengaruhi pilihan materi substrat, nalika konstanta dielektrik (Dk) luwih murah tinimbang 4 lan mundhut dielektrik (Df) luwih murah tinimbang 0.010, dianggep minangka Dk penengah / Df laminate Nalika Dk luwih murah tinimbang 3.7 lan Df luwih murah tinimbang 0.005, dianggep minangka laminate Dk / Df sing kurang. Saiki, macem-macem bahan substrat kasedhiya ing pasar.

Nganti saiki, ana telung jinis bahan substrat papan sirkuit frekuensi dhuwur sing umum digunakake: resin adhedhasar fluorine, resin PPO utawa PPE lan resin epoksi sing diowahi. Substrat dielektrik seri fluorine, kayata PTFE, nduweni sifat dielektrik paling murah lan biasane digunakake kanggo produk kanthi frekuensi 5 GHz utawa luwih dhuwur. Substrat resin epoksi FR-4 utawa PPO sing diowahi cocog kanggo produk kanthi kisaran frekuensi 1GHz nganti 10GHz.

Mbandhingake telung bahan substrat frekuensi dhuwur, resin epoksi nduweni rega paling murah, sanajan resin fluorine nduweni rega paling dhuwur. Ing syarat-syarat konstanta dielektrik, mundhut dielektrik, panyerepan banyu, lan karakteristik frekuensi, resin basis fluorine nindakake paling apik, nalika resin epoksi nindakake luwih elek. Nalika frekuensi sing ditrapake produk luwih dhuwur tinimbang 10GHz, mung resin adhedhasar fluorine sing bisa digunakake. Kerugian saka PTFE kalebu biaya dhuwur, rigidity miskin, lan koefisien expansion termal dhuwur.

Kanggo PTFE, bahan anorganik akeh (kayata silika) bisa digunakake minangka bahan pengisi utawa kain kaca kanggo nambah kekakuan materi substrat lan nyuda koefisien ekspansi termal. Kajaba iku, amarga inertness saka molekul PTFE, iku angel kanggo molekul PTFE kanggo ikatan karo foil tembaga, supaya perawatan lumahing khusus kompatibel karo foil tembaga kudu temen maujud. Cara perawatan yaiku nindakake etsa kimia ing permukaan polytetrafluoroethylene kanggo nambah kekasaran permukaan utawa nambah film adesif kanggo nambah kemampuan adhesi. Kanthi aplikasi metode iki, sifat dielektrik bisa uga kena pengaruh, lan kabeh sirkuit frekuensi dhuwur adhedhasar fluorine kudu dikembangake maneh.

Resin insulasi unik sing kasusun saka resin epoksi sing dimodifikasi utawa PPE lan TMA, MDI lan BMI, ditambah kain kaca. Kaya karo FR-4 CCL, uga nduweni sifat tahan panas lan dielektrik sing apik, kekuatan mekanik, lan manufaktur PCB, kabeh iki ndadekake luwih populer tinimbang substrat berbasis PTFE.

Saliyane syarat kinerja bahan insulasi kayata resin, kekasaran permukaan tembaga minangka konduktor uga minangka faktor penting sing nyebabake mundhut transmisi sinyal, sing minangka asil saka efek kulit. Sejatine, efek kulit yaiku induksi elektromagnetik sing diasilake ing transmisi sinyal frekuensi dhuwur lan timbal induktif dadi konsentrasi ing tengah area cross-sectional timbal, lan arus utawa sinyal nyopir fokus ing lumahing timbal. Kekasaran permukaan konduktor nduweni peran penting kanggo mengaruhi mundhut sinyal transmisi, lan kekasaran sing kurang nyebabake kerugian sing sithik.

Ing frekuensi sing padha, roughness lumahing dhuwur saka tembaga bakal nimbulaké mundhut sinyal dhuwur. Mulane, ing roughness saka tembaga lumahing kudu kontrol ing Manufaktur nyata, lan iku kudu dadi kurang sabisa tanpa mengaruhi adhesion. Perhatian gedhe kudu dibayar kanggo sinyal ing sawetara frekuensi 10 GHz utawa luwih dhuwur. Kekasaran foil tembaga dibutuhake kurang saka 1μm, lan paling apik nggunakake foil tembaga ultra-lumahing kanthi kekasaran 0.04μm. Kekasaran permukaan foil tembaga kudu digabung karo perawatan oksidasi sing cocog lan sistem resin ikatan. Ing mangsa ngarep, bisa uga ana foil tembaga tanpa resin sing dilapisi profil, sing nduweni kekuatan kulit sing luwih dhuwur kanggo nyegah mundhut dielektrik saka kena pengaruh.

Mbutuhake resistance termal dhuwur lan boros dhuwur

Kanthi tren pangembangan miniaturisasi lan fungsi sing dhuwur, peralatan elektronik cenderung ngasilake panas, saengga syarat manajemen termal peralatan elektronik saya tambah akeh. Salah sawijining solusi kanggo masalah iki yaiku riset lan pangembangan PCB konduktif termal. Kawontenan dhasar kanggo PCB kanggo nindakake uga ing syarat-syarat resistance panas lan boros punika resistance panas lan kemampuan boros saka landasan. Dandan saiki ing konduktivitas termal saka PCB dumunung ing asil dandan saka resin lan Isi tambahan, nanging mung dianggo ing kategori winates. Cara sing khas yaiku nggunakake IMS utawa PCB inti logam, sing dadi unsur pemanas. Dibandhingake karo radiator tradisional lan penggemar, cara iki nduweni kaluwihan ukuran cilik lan biaya murah.

Aluminium minangka bahan sing apik banget kanthi kaluwihan sumber daya sing akeh, biaya murah lan konduktivitas termal sing apik. Lan intensitas. Kajaba iku, iku banget lingkungan sing digunakake dening paling landasan logam utawa intine logam. Amarga kaluwihan ekonomi, sambungan listrik sing dipercaya, konduktivitas termal lan kekuatan dhuwur, papan sirkuit basis aluminium sing bebas solder lan bebas timbal, wis digunakake ing produk konsumen, mobil, pasokan militer lan produk aerospace. Ora ana sangsi sing tombol kanggo resistance panas lan kinerja boros saka landasan logam dumunung ing adhesion antarane piring logam lan bidang sirkuit.

Carane nemtokake materi landasan PCB?

Ing jaman elektronik modern, miniaturization lan thinness saka piranti elektronik wis mimpin kanggo emergence saka PCBs kaku lan fleksibel / kaku PCBs. Dadi apa jinis bahan substrat sing cocog kanggo dheweke?

Tambah wilayah aplikasi saka PCBs kaku lan fleksibel / PCBs kaku wis nggawa syarat anyar ing syarat-syarat jumlahe lan kinerja. Contone, film polyimide bisa diklasifikasikaké menyang macem-macem kategori, kalebu transparent, putih, ireng lan kuning, karo resistance panas dhuwur lan koefisien kurang saka expansion termal kanggo aplikasi ing kahanan beda. Kajaba iku, substrat film poliester sing larang regane bakal ditampa dening pasar amarga elastisitas sing dhuwur, stabilitas dimensi, kualitas permukaan film, kopling fotoelektrik lan resistensi lingkungan, kanggo nyukupi kabutuhan pangguna sing ganti.

Kaya PCB HDI kaku, PCB fleksibel kudu nyukupi syarat transmisi sinyal kanthi kacepetan dhuwur lan frekuensi dhuwur, lan manungsa waé kudu dibayar kanggo mundhut konstan dielektrik lan dielektrik saka materi substrat fleksibel. Sirkuit fleksibel bisa dumadi saka polytetrafluoroethylene lan substrat polyimide majeng. Debu anorganik lan serat karbon bisa ditambahake ing resin polimida kanggo ngasilake substrat konduktif termal sing fleksibel telung lapisan. Bahan pangisi anorganik bisa uga aluminium nitrida, aluminium oksida utawa boron nitride heksagonal. Bahan substrat jinis iki nduweni konduktivitas termal 1.51W/mK, bisa nolak tegangan 2.5kV lan kelengkungan 180 derajat.