Бидний мэдэж байгаагаар үндсэн шинж чанарууд ПХБ-ийн (хэвлэмэл хэлхээний самбар) нь түүний субстратын материалын гүйцэтгэлээс хамаарна. Тиймээс хэлхээний хавтангийн гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд эхлээд субстратын материалын гүйцэтгэлийг оновчтой болгох шаардлагатай. Одоогийн байдлаар шинэ технологи, зах зээлийн чиг хандлагын шаардлагад нийцүүлэн төрөл бүрийн шинэ материалыг боловсруулж, хэрэглэж байна.

Сүүлийн жилүүдэд хэвлэмэл хэлхээний самбарууд өөрчлөгдсөн. Зах зээл нь үндсэндээ ширээний компьютер гэх мэт уламжлалт техник хангамжийн бүтээгдэхүүнээс сервер, гар утасны терминал зэрэг утасгүй холбоо руу шилжсэн. Ухаалаг гар утсаар дүрслэгдсэн хөдөлгөөнт холбооны төхөөрөмжүүд нь өндөр нягтралтай, хөнгөн жинтэй, олон үйлдэлт ПХБ-ийн хөгжлийг дэмжсэн. Хэрэв субстрат материал байхгүй бөгөөд түүний процессын шаардлага нь ПХБ-ийн гүйцэтгэлтэй нягт холбоотой бол хэвлэмэл хэлхээний технологи хэзээ ч хэрэгжихгүй. Тиймээс субстратын материалын сонголт нь ПХБ болон эцсийн бүтээгдэхүүний чанар, найдвартай байдлыг хангахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Өндөр нягтралтай, нарийн шугамын хэрэгцээг хангана

•Зэс тугалган цаасанд тавигдах шаардлага

Бүх ПХБ хавтангууд илүү нягтралтай, нарийн хэлхээ рүү, ялангуяа HDI PCB (High Density Interconnect PCB) руу шилжиж байна. Арван жилийн өмнө HDI ПХБ-ийг ПХБ гэж тодорхойлсон бөгөөд түүний шугамын өргөн (L) ба мөр хоорондын зай (S) 0.1 мм ба түүнээс бага байсан. Гэсэн хэдий ч электроникийн салбарт L ба S-ийн одоогийн стандарт утга нь 60 мкм хүртэл бага байж болох бөгөөд дэвшилтэт тохиолдолд тэдгээрийн утга 40 мкм хүртэл бага байж болно.

ПХБ-ын субстратын материалыг хэрхэн тодорхойлох вэ

Хэлхээний диаграмм үүсгэх уламжлалт арга бол дүрслэх, сийлбэрлэх процесс юм. Нимгэн зэс тугалган дэвсгэрийг (9мкм-ээс 12мкм хүртэл зузаантай) хэрэглэснээр L ба S-ийн хамгийн бага утга 30мкм хүрдэг.

Нимгэн зэс тугалган CCL (Зэс бүрсэн ламинат) өндөр өртөгтэй, яндан дахь олон согогтой тул олон ПХБ үйлдвэрлэгчид сийлбэр-зэс тугалган цаасны аргыг ашиглах хандлагатай байдаг бөгөөд зэс тугалган цаасны зузааныг 18μm болгож тохируулдаг. Үнэн хэрэгтээ энэ аргыг хэрэглэхийг зөвлөдөггүй, учир нь энэ нь хэтэрхий олон процедурыг агуулдаг, зузааныг хянахад хэцүү, өндөр өртөгтэй байдаг. Үүний үр дүнд нимгэн зэс тугалган цаас нь илүү дээр юм. Түүнчлэн, хавтангийн L ба S утгууд 20μм-ээс бага байвал стандарт зэс тугалган цаас ажиллахгүй. Эцэст нь, хэт нимгэн зэс тугалган цаас хэрэглэхийг зөвлөж байна, учир нь түүний зэсийн зузаан нь 3μm-ээс 5μm-ийн хооронд тохируулагдах боломжтой.

Зэс тугалган цаасны зузаанаас гадна гүйдлийн нарийн хэлхээнүүд нь барзгаржилт багатай зэс тугалган гадаргуутай байхыг шаарддаг. Зэс тугалган цаас ба субстратын материалын хооронд холбох чадварыг сайжруулж, дамжуулагчийн хальслах бат бөх чанарыг хангахын тулд зэс тугалган хавтгай дээр барзгар боловсруулалт хийдэг бөгөөд зэс тугалган цаасны ерөнхий барзгар байдал 5мкм-ээс их байна.

Бөгтөр зэс тугалган цаасыг суурь материал болгон наах нь түүний хальслах бат бөх чанарыг сайжруулах зорилготой. Гэсэн хэдий ч хэлхээний сийлбэр хийх явцад хэт сийлбэр хийхээс сэргийлж хар тугалганы нарийвчлалыг хянахын тулд энэ нь шугамын хооронд богино холболт үүсгэх эсвэл тусгаарлагчийн хүчин чадал буурахад хүргэдэг овойлт бохирдуулагчийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь ялангуяа нарийн хэлхээнд нөлөөлдөг. Тиймээс барзгаржилт багатай (3 мкм, бүр 1.5 мкм) зэс тугалган цаас шаардлагатай.

Зэс тугалган цаасны барзгар байдал багассан ч зэс тугалган цаас болон субстратын материалын гадаргуу дээр тусгай гадаргуугийн боловсруулалт хийдэг дамжуулагчийн хальслах бат бөх чанарыг хадгалах шаардлагатай хэвээр байна. дамжуулагч.

• Тусгаарлагч диэлектрик ламинатад тавигдах шаардлага

ХХИ ПХБ-ийн үндсэн техникийн шинж чанаруудын нэг нь барилгын үйл явцад оршдог. Түгээмэл хэрэглэгддэг RCC (давирхайгаар бүрсэн зэс) эсвэл prepreg эпокси шилэн даавуу, зэс тугалган цаас нь нарийн хэлхээнд хүргэдэггүй. Одоо энэ нь SAP болон MSPA ашиглах хандлагатай байгаа бөгөөд энэ нь тусгаарлагч диэлектрик хальсыг давхарласан цахилгаангүй зэс бүрэхийг ашиглан зэс дамжуулагч онгоц үйлдвэрлэх гэсэн үг юм. Зэсийн онгоц нимгэн учраас нарийн хэлхээг гаргаж болно.

SAP-ийн гол цэгүүдийн нэг бол диэлектрик материалыг ламинатжуулах явдал юм. Өндөр нягтралтай нарийн хэлхээний шаардлагыг хангахын тулд ламинатан материалд диэлектрик шинж чанар, тусгаарлагч, халуунд тэсвэртэй, холбох чадвар, түүнчлэн HDI ПХБ-тай нийцэх техникийн дасан зохицох чадвар зэрэг зарим шаардлагыг тавих ёстой.

Дэлхийн хагас дамжуулагч савлагаанд IC савлагааны субстратыг керамик субстратаас органик субстрат болгон хувиргадаг. FC багцын субстратын давирхай улам бүр багасч байгаа тул L ба S-ийн одоогийн ердийн утга нь 15 μм бөгөөд энэ нь бага байх болно.

Олон давхаргат субстратын гүйцэтгэл нь бага диэлектрик шинж чанар, бага коэффициент дулааны тэлэлт (CTE) болон өндөр дулаан эсэргүүцлийг онцлон тэмдэглэх ёстой бөгөөд энэ нь гүйцэтгэлийн зорилтод нийцсэн хямд өртөгтэй субстратыг хэлнэ. Өнөө үед MSPA тусгаарлагч диэлектрик овоолгын технологийг нарийн хэлхээний массын үйлдвэрлэлд ашиглахын тулд нимгэн зэс тугалган цаастай хослуулсан. SAP нь 10 μм-ээс бага L ба S утгатай хэлхээний загварыг үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг.

ПХБ-ийн өндөр нягтрал, нимгэн байдал нь HDI ПХБ-ыг цөмтэй давхаргаас аль ч давхаргын цөм рүү шилжүүлэхэд хүргэсэн. Ижил үүрэг бүхий HDI ПХБ-ын хувьд аль ч давхарга дээр хоорондоо холбогдсон ПХБ-ийн талбай ба зузаан нь үндсэн ламинаттай харьцуулахад 25% -иар багасдаг. Эдгээр хоёр ХХИ ПХБ-д илүү сайн цахилгаан шинж чанартай нимгэн диэлектрик давхаргыг хэрэглэх шаардлагатай.

Өндөр давтамж, өндөр хурднаас экспортлохыг шаарддаг

Цахим холбооны технологи нь утастай утаснаас утасгүй хүртэл, бага давтамжтай, бага хурдтай, өндөр давтамжтай, өндөр хурдтай байдаг. Ухаалаг гар утасны гүйцэтгэл 4G-ээс 5G болж өөрчлөгдсөн бөгөөд энэ нь илүү хурдан дамжуулах хурд, илүү их дамжуулах хэмжээг шаарддаг.

Дэлхийн үүлэн тооцооллын эрин үе гарч ирснээр өгөгдлийн урсгал хэд хэдэн удаа нэмэгдэж, өндөр давтамжийн болон өндөр хурдны холбооны тоног төхөөрөмжид тодорхой чиг хандлага ажиглагдаж байна. Өндөр давтамж, өндөр хурдны дамжуулалтын шаардлагыг хангахын тулд дохионы хөндлөнгийн оролцоо, хэрэглээг багасгахаас гадна дохионы бүрэн бүтэн байдал, үйлдвэрлэл нь ПХБ-ийн дизайны дизайны шаардлагад нийцсэн, өндөр гүйцэтгэлтэй материалууд нь хамгийн чухал элемент юм.

Инженерийн үндсэн ажил бол ПХБ-ийн хурдыг нэмэгдүүлэх, дохионы бүрэн бүтэн байдлын асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд цахилгаан дохионы алдагдлын шинж чанарыг бууруулах явдал юм. PCBCart-ын арав гаруй жилийн үйлдвэрлэлийн үйлчилгээнд үндэслэн, субстратын материалын сонголтод нөлөөлдөг гол хүчин зүйл болох диэлектрик тогтмол (Dk) 4-өөс бага, диэлектрик алдагдал (Df) 0.010-аас бага байвал үүнийг . завсрын Dk/Df ламинат Dk нь 3.7-оос бага, Df нь 0.005-аас бага байвал бага Dk/Df ламинат гэж үзнэ. Одоогийн байдлаар зах зээл дээр янз бүрийн субстрат материалууд байдаг.

Өнөөг хүртэл ихэвчлэн гурван төрлийн өндөр давтамжийн хэлхээний хавтангийн субстратын материалууд байдаг: фтор дээр суурилсан давирхай, PPO эсвэл PPE давирхай, өөрчлөгдсөн эпокси давирхай. Фторын цувралын диэлектрик субстратууд, тухайлбал PTFE нь хамгийн бага диэлектрик шинж чанартай бөгөөд ихэвчлэн 5 GHz ба түүнээс дээш давтамжтай бүтээгдэхүүнд ашиглагддаг. Өөрчлөгдсөн эпокси давирхай FR-4 эсвэл PPO субстрат нь 1ГГц-ээс 10ГГц давтамжтай бүтээгдэхүүнд тохиромжтой.

Гурван өндөр давтамжийн субстратын материалыг харьцуулж үзвэл эпокси давирхай нь хамгийн бага үнэтэй боловч фторын давирхай нь хамгийн өндөр үнэтэй байдаг. Диэлектрик тогтмол, диэлектрик алдагдал, ус шингээх чадвар, давтамжийн шинж чанаруудын хувьд фтор дээр суурилсан давирхай нь хамгийн сайн ажилладаг бол эпокси давирхай нь муу ажилладаг. Бүтээгдэхүүний хэрэглэж буй давтамж 10 ГГц-ээс их байвал зөвхөн фтор дээр суурилсан давирхай ажиллах болно. PTFE-ийн сул талууд нь өндөр өртөгтэй, хатуу чанар муутай, дулааны тэлэлтийн өндөр коэффициент юм.

PTFE-ийн хувьд задгай органик бус бодисыг (цахиур гэх мэт) дүүргэгч материал эсвэл шилэн даавуу болгон ашиглаж, субстратын материалын хатуу байдлыг сайжруулж, дулааны тэлэлтийн коэффициентийг бууруулж болно. Үүнээс гадна PTFE молекулуудын идэвхгүй байдлаас шалтгаалан PTFE молекулууд нь зэс тугалган цаастай холбогдоход хэцүү байдаг тул зэс тугалган цаастай тохирох гадаргуугийн тусгай боловсруулалтыг хийх шаардлагатай. Эмчилгээний арга нь гадаргуугийн тэгш бус байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд политетрафторэтиленийн гадаргуу дээр химийн сийлбэр хийх эсвэл наалдамхай чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд наалдамхай хальс нэмэх явдал юм. Энэ аргыг хэрэглэснээр диэлектрик шинж чанарт нөлөөлж болзошгүй тул фтор дээр суурилсан өндөр давтамжийн хэлхээг бүхэлд нь хөгжүүлэх шаардлагатай.

Өөрчлөгдсөн эпокси давирхай эсвэл PPE, TMA, MDI, BMI, шилэн даавуунаас бүрдсэн өвөрмөц тусгаарлагч давирхай. FR-4 CCL-тэй адил халуунд тэсвэртэй, диэлектрик шинж чанар, механик бат бөх чанар, ПХБ үйлдвэрлэх чадвар зэрэг нь PTFE-д суурилсан субстратаас илүү алдартай болгодог.

Давирхай зэрэг тусгаарлагч материалын гүйцэтгэлийн шаардлагаас гадна дамжуулагчийн хувьд зэсийн гадаргуугийн барзгар байдал нь арьсны нөлөөний үр дүн болох дохионы дамжуулалтын алдагдалд нөлөөлдөг чухал хүчин зүйл юм. Үндсэндээ арьсны нөлөө нь өндөр давтамжийн дохионы дамжуулалт ба индуктив хар тугалга дээр үүссэн цахилгаан соронзон индукц нь хар тугалганы хөндлөн огтлолын төвд төвлөрч, жолоодлогын гүйдэл эсвэл дохио нь чиглүүлдэг. хар тугалганы гадаргуу. Дамжуулагчийн гадаргуугийн тэгш бус байдал нь дамжуулах дохионы алдагдалд нөлөөлөх гол үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд бага барзгар нь маш бага алдагдалд хүргэдэг.

Үүнтэй ижил давтамжтайгаар зэсийн гадаргуугийн тэгш бус байдал нь өндөр дохионы алдагдалд хүргэдэг. Тиймээс үйлдвэрлэлийн явцад гадаргуугийн зэсийн барзгар байдлыг хянах шаардлагатай бөгөөд наалдацанд нөлөөлөхгүйгээр аль болох бага байх ёстой. 10 ГГц ба түүнээс дээш давтамжийн муж дахь дохионд ихээхэн анхаарал хандуулах хэрэгтэй. Зэс тугалган цаасны барзгар байдал нь 1μм-ээс бага байх шаардлагатай бөгөөд 0.04μm барзгаржилттай хэт гадаргуугийн зэс тугалган цаасыг ашиглах нь хамгийн сайн арга юм. Зэс тугалган гадаргуугийн барзгаржилтыг тохирох исэлдэлтийн боловсруулалт ба холбох давирхайн системтэй хослуулах ёстой. Ойрын ирээдүйд диэлектрикийн алдагдалд өртөхөөс сэргийлж илүү өндөр хальслах бат бэхтэй профиль бүрсэн давирхайгүй зэс тугалган цаас байж болно.

Өндөр дулааны эсэргүүцэл, өндөр тархалт шаарддаг

Бяцхан хэлбэр, өндөр ажиллагаатай хөгжлийн чиг хандлагыг дагаж электрон төхөөрөмж илүү их дулаан ялгаруулах хандлагатай байдаг тул электрон тоног төхөөрөмжийн дулааны менежментийн шаардлага улам бүр нэмэгдэж байна. Энэ асуудлыг шийдэх нэг шийдэл нь дулаан дамжуулагч ПХБ-ийн судалгаа, хөгжүүлэлт юм. ПХБ-ийн дулааны эсэргүүцэл ба тархалтын хувьд сайн ажиллах үндсэн нөхцөл нь субстратын дулааны эсэргүүцэл ба тархах чадвар юм. ПХБ-ийн дулаан дамжилтын өнөөгийн сайжруулалт нь давирхай болон дүүргэлтийн нэмэлтийг сайжруулахад оршдог боловч энэ нь зөвхөн хязгаарлагдмал ангилалд ажилладаг. Ердийн арга бол халаалтын элементийн үүрэг гүйцэтгэдэг IMS эсвэл металл үндсэн ПХБ-ийг ашиглах явдал юм. Уламжлалт радиатор, сэнстэй харьцуулахад энэ арга нь жижиг хэмжээтэй, хямд өртөгтэй давуу талтай.

Хөнгөн цагаан бол маш их нөөцтэй, хямд өртөгтэй, дулаан дамжуулалт сайтай давуу талтай маш сонирхолтой материал юм. Мөн эрч хүч. Нэмж дурдахад энэ нь байгаль орчинд ээлтэй тул ихэнх металл субстрат эсвэл металл голд ашиглагддаг. хэмнэлттэй, найдвартай цахилгаан холболттой, дулаан дамжуулалт сайтай, бат бөх чанар сайтай, гагнуургүй, хар тугалгагүй, хөнгөн цагаан дээр суурилсан хэлхээний хавтанг өргөн хэрэглээний бүтээгдэхүүн, автомашин, цэргийн хангамж, сансрын бүтээгдэхүүн зэрэгт ашиглаж ирсэн. Металл субстратын дулаан тэсвэрлэх чадвар, задралын гол түлхүүр нь металл хавтан ба хэлхээний хавтгай хоорондын наалдацанд оршдог нь эргэлзээгүй.

ПХБ-ийн субстрат материалыг хэрхэн тодорхойлох вэ?

Орчин үеийн цахим эрин зуунд электрон төхөөрөмжүүдийн жижигрүүлсэн байдал, нимгэн байдал нь хатуу ПХБ болон уян хатан/хатуу ПХБ үүсэхэд хүргэсэн. Тэгэхээр тэдэнд ямар төрлийн субстратын материал тохиромжтой вэ?

Хатуу ПХБ болон уян хатан/хатуу ПХБ-ийн хэрэглээний талбар нэмэгдэж байгаа нь тоо хэмжээ, гүйцэтгэлийн хувьд шинэ шаардлагыг авчирсан. Жишээлбэл, полиимид хальсыг янз бүрийн нөхцөлд хэрэглэхэд өндөр халуунд тэсвэртэй, дулааны тэлэлтийн бага коэффициент бүхий ил тод, цагаан, хар, шар зэрэг төрөл бүрийн ангилалд ангилж болно. Үүний нэгэн адил өртөг багатай полиэфир хальсан дэвсгэр нь хэрэглэгчдийн өөрчлөгдөж буй хэрэгцээг хангахын тулд өндөр уян хатан чанар, хэмжээст тогтворжилт, хальсны гадаргуугийн чанар, фотоэлектрик холболт, хүрээлэн буй орчны эсэргүүцэл зэргээс шалтгаалан зах зээлд хүлээн зөвшөөрөгдөх болно.

Хатуу HDI ПХБ-ийн нэгэн адил уян хатан ПХБ нь өндөр хурд, өндөр давтамжийн дохио дамжуулах шаардлагыг хангасан байх ёстой бөгөөд уян хатан субстратын материалын диэлектрик тогтмол болон диэлектрик алдагдалд анхаарлаа хандуулах ёстой. Уян хатан хэлхээ нь политетрафторэтилен болон дэвшилтэт полимидын субстратаас бүрдэх боломжтой. Органик бус тоос, нүүрстөрөгчийн эслэгийг полиимидын давирхайд нэмж, гурван давхаргат уян хатан дулаан дамжуулагч субстрат үүсгэдэг. Органик бус дүүргэгч материал нь хөнгөн цагаан нитрид, хөнгөн цагаан исэл эсвэл зургаан өнцөгт борын нитрид байж болно. Энэ төрлийн субстратын материал нь 1.51Вт / мК дулаан дамжуулалттай, 2.5кВ хүчдэл, 180 градусын муруйлтыг тэсвэрлэх чадвартай.