Kif nafu lkoll, il-proprjetajiet bażiċi ta ‘ PCB (bord taċ-ċirkwit stampat) jiddependu fuq il-prestazzjoni tal-materjal tas-sottostrat tiegħu. Għalhekk, sabiex tittejjeb il-prestazzjoni tal-bord taċ-ċirkwit, il-prestazzjoni tal-materjal tas-sottostrat għandha l-ewwel tiġi ottimizzata. S’issa, diversi materjali ġodda qed jiġu żviluppati u applikati biex jissodisfaw ir-rekwiżiti ta ‘teknoloġiji ġodda u xejriet tas-suq.

F’dawn l-aħħar snin, il-bordijiet taċ-ċirkwiti stampati għaddew minn trasformazzjoni. Is-suq inbidel prinċipalment minn prodotti ta ‘ħardwer tradizzjonali bħal kompjuters desktop għal komunikazzjonijiet mingħajr fili bħal servers u terminals mobbli. Apparati ta ‘komunikazzjoni mobbli rappreżentati minn smart phones ippromwovew l-iżvilupp ta’ PCBs ta ‘densità għolja, ħfief u multi-funzjonali. Jekk ma jkunx hemm materjal ta ‘sottostrat, u r-rekwiżiti tal-proċess tiegħu huma relatati mill-qrib mal-prestazzjoni tal-PCB, it-teknoloġija taċ-ċirkwit stampat qatt ma tiġi realizzata. Għalhekk, l-għażla tal-materjal tas-sottostrat għandha rwol vitali biex tipprovdi l-kwalità u l-affidabbiltà tal-PCB u l-prodott finali.

Tissodisfa l-ħtiġijiet ta ‘densità għolja u linji fini

•Rekwiżiti għall-fojl tar-ram

Il-bordijiet tal-PCB kollha qed jimxu lejn densità ogħla u ċirkwiti ifjen, speċjalment HDI PCB (High Density Interconnect PCB). Għaxar snin ilu, HDI PCB kien definit bħala PCB, u l-wisa ‘tal-linja (L) u l-ispazjar tal-linja (S) tiegħu kienu 0.1mm jew inqas. Madankollu, il-valuri standard attwali ta ‘L u S fl-industrija elettronika jistgħu jkunu żgħar daqs 60 μm, u f’każijiet avvanzati, il-valuri tagħhom jistgħu jkunu baxxi sa 40 μm.

Kif tiddetermina l-materjal tas-sottostrat tal-PCB tiegħek

Il-metodu tradizzjonali tal-formazzjoni tad-dijagramma taċ-ċirkwit huwa fil-proċess tal-immaġini u l-inċiżjoni. Bl-applikazzjoni ta ‘sottostrati tal-fojl tar-ram irqiq (bi ħxuna fil-medda ta’ 9μm sa 12μm), l-inqas valur ta ‘L u S jilħaq 30μm.

Minħabba l-ispiża għolja tal-fojl tar-ram irqiq CCL (Laminat miksi tar-ram) u ħafna difetti fil-munzell, ħafna manifatturi tal-PCB għandhom it-tendenza li jużaw il-metodu tal-fojl tar-ram inċiżjoni, u l-ħxuna tal-fojl tar-ram hija ssettjata għal 18μm. Fil-fatt, dan il-metodu mhux rakkomandat minħabba li fih wisq proċeduri, il-ħxuna hija diffiċli biex tikkontrolla u twassal għal spejjeż ogħla. Bħala riżultat, fojl tar-ram irqiq huwa aħjar. Barra minn hekk, meta l-valuri L u S tal-bord huma inqas minn 20μm, il-fojl tar-ram standard ma jaħdimx. Fl-aħħarnett, huwa rakkomandat li tuża fojl tar-ram ultra-rqiq, minħabba li l-ħxuna tar-ram tagħha tista ‘tiġi aġġustata fil-medda ta’ 3μm sa 5μm.

Minbarra l-ħxuna tal-fojl tar-ram, iċ-ċirkwiti ta ‘preċiżjoni attwali jeħtieġu wkoll wiċċ tal-fojl tar-ram b’ħruxija baxxa. Sabiex tittejjeb il-kapaċità tat-twaħħil bejn il-fojl tar-ram u l-materjal tas-sottostrat u tiġi żgurata s-saħħa tal-qoxra tal-konduttur, isir proċessar mhux maħdum fuq il-pjan tal-fojl tar-ram, u l-ħruxija ġenerali tal-fojl tar-ram hija akbar minn 5μm.

L-inkorporazzjoni tal-fojl tar-ram tal-ħotba bħala l-materjal bażi timmira li ttejjeb is-saħħa tal-qoxra tagħha. Madankollu, sabiex tikkontrolla l-preċiżjoni taċ-ċomb ‘il bogħod mill-inċiżjoni żejda waqt l-inċiżjoni taċ-ċirkwit, għandha tendenza li tikkawża pollutanti tal-ħotba, li jistgħu jikkawżaw ċirkwit qasir bejn il-linji jew tnaqqis fil-kapaċità ta’ insulazzjoni, li taffettwa b’mod partikolari ċirkwiti fini. Għalhekk, hija meħtieġa fojl tar-ram bi ħruxija baxxa (inqas minn 3 μm jew saħansitra 1.5 μm).

Għalkemm il-ħruxija tal-fojl tar-ram titnaqqas, xorta huwa meħtieġ li tinżamm is-saħħa tal-qoxra tal-konduttur, li tikkawża trattament speċjali tal-wiċċ fuq il-wiċċ tal-fojl tar-ram u l-materjal tas-sottostrat, li jgħin biex jiżgura s-saħħa tal-qoxra tal- konduttur.

• Rekwiżiti għal laminati dielettriċi iżolanti

Waħda mill-karatteristiċi tekniċi ewlenin tal-PCB HDI tinsab fil-proċess tal-kostruzzjoni. L-RCC użat b’mod komuni (ram miksi bir-reżina) jew drapp tal-ħġieġ epoxy prepreg u laminazzjoni tal-fojl tar-ram rarament iwasslu għal ċirkwiti fini. Issa huwa inklinat li juża SAP u MSPA, li jfisser l-applikazzjoni ta ‘film dielettriku iżolanti laminati kisi tar-ram elettroless biex jipproduċu pjani konduttivi tar-ram. Minħabba li l-pjan tar-ram huwa rqiq, jistgħu jiġu prodotti ċirkwiti fini.

Wieħed mill-punti ewlenin ta ‘SAP huwa li pellikola materjali dielettriċi. Sabiex jintlaħqu r-rekwiżiti ta ‘ċirkwiti ta’ preċiżjoni ta ‘densità għolja, għandhom jitressqu xi rekwiżiti għal materjali laminati, inklużi proprjetajiet dielettriċi, insulazzjoni, reżistenza għas-sħana u twaħħil, kif ukoll adattabilità teknika kompatibbli mal-PCB HDI.

Fl-imballaġġ globali tas-semikondutturi, sottostrati tal-ippakkjar IC huma kkonvertiti minn sottostrati taċ-ċeramika għal sottostrati organiċi. Iż-żift tas-sottostrati tal-pakkett FC qed isir dejjem iżgħar, għalhekk il-valur tipiku attwali ta ‘L u S huwa ta’ 15 μm, u se jkun iżgħar.

Il-prestazzjoni ta ‘sottostrati b’ħafna saffi għandha tenfasizza proprjetajiet dielettriċi baxxi, espansjoni termika ta’ koeffiċjent baxx (CTE) u reżistenza għolja tas-sħana, li tirreferi għal sottostrati bi prezz baxx li jilħqu l-miri ta ‘prestazzjoni. Illum il-ġurnata, it-teknoloġija tal-istivar dielettriċi tal-insulazzjoni MSPA hija kkombinata ma ‘fojl irqiq tar-ram biex tintuża fil-produzzjoni tal-massa ta’ ċirkwiti ta ‘preċiżjoni. SAP jintuża biex jimmanifattura mudelli ta ‘ċirkwiti b’valuri kemm L kif ukoll S ta’ inqas minn 10 μm.

Id-densità għolja u l-irqaq tal-PCBs ikkawżaw il-PCBs HDI għal tranżizzjoni minn laminazzjoni b’qlub għal qlub ta ‘kwalunkwe saff. Għal PCBs HDI bl-istess funzjoni, iż-żona u l-ħxuna tal-PCBs interkonnessi fuq kwalunkwe saff huma mnaqqsa b’25% meta mqabbla ma ‘dawk b’laminati tal-qalba. Huwa meħtieġ li jiġi applikat saff dielettriku irqaq bi proprjetajiet elettriċi aħjar f’dawn iż-żewġ PCBs HDI.

Jeħtieġ esportazzjoni minn frekwenza għolja u veloċità għolja

It-teknoloġija tal-komunikazzjoni elettronika tvarja minn fili għal bla fili, minn frekwenza baxxa u veloċità baxxa għal frekwenza għolja u veloċità għolja. Il-prestazzjoni tal-ismartphones evolviet minn 4G għal 5G, li teħtieġ veloċitajiet ta ‘trażmissjoni aktar mgħaġġla u volumi ta’ trasmissjoni akbar.

Il-miġja tal-era globali tal-cloud computing wasslet għal żieda multipla fit-traffiku tad-dejta, u hemm tendenza ċara għal tagħmir ta ‘komunikazzjoni ta’ frekwenza għolja u ta ‘veloċità għolja. Sabiex tissodisfa r-rekwiżiti ta ‘trasmissjoni ta’ frekwenza għolja u ta ‘veloċità għolja, minbarra li tnaqqas l-interferenza u l-konsum tas-sinjal, l-integrità tas-sinjal u l-manifattura huma kompatibbli mar-rekwiżiti tad-disinn tad-disinn tal-PCB, materjali ta’ prestazzjoni għolja huma l-aktar element importanti.

Ix-xogħol ewlieni ta ‘inġinier huwa li jnaqqas il-proprjetajiet tat-telf tas-sinjali elettriċi biex iżżid il-veloċità tal-PCB u ssolvi problemi ta’ integrità tas-sinjal. Ibbażat fuq aktar minn għaxar snin ta ‘servizzi ta’ manifattura ta ‘PCBCart, bħala fattur ewlieni li jaffettwa l-għażla tal-materjal tas-sottostrat, meta l-kostanti dielettrika (Dk) hija inqas minn 4 u t-telf dielettriku (Df) huwa inqas minn 0.010, huwa meqjus bħala laminat Dk/Df intermedju Meta Dk huwa inqas minn 3.7 u Df huwa inqas minn 0.005, huwa meqjus bħala laminat Dk/Df baxx. Bħalissa, varjetà ta ‘materjali sottostrat huma disponibbli fis-suq.

S’issa, hemm prinċipalment tliet tipi ta ‘materjali sottostrat ta’ bord ta ‘ċirkwiti ta’ frekwenza għolja użati b’mod komuni: reżini bbażati fuq il-fluworin, reżini PPO jew PPE u reżini epossidiċi modifikati. Is-sottostrati dielettriċi tas-serje tal-fluworin, bħal PTFE, għandhom l-inqas proprjetajiet dielettriċi u ġeneralment jintużaw għal prodotti bi frekwenza ta ‘5 GHz jew ogħla. Is-sottostrat tar-reżina epoxy modifikata FR-4 jew PPO huwa adattat għal prodotti b’firxa ta ‘frekwenza ta’ 1GHz sa 10GHz.

Meta tqabbel it-tliet materjali ta ‘sottostrat ta’ frekwenza għolja, ir-reżina epoxy għandha l-inqas prezz, għalkemm ir-reżina tal-fluworin għandha l-ogħla prezz. F’termini ta ‘kostanti dielettrika, telf dielettriku, assorbiment ta’ ilma, u karatteristiċi ta ‘frekwenza, ir-reżini bbażati fuq il-fluworin jaħdmu l-aħjar, filwaqt li r-reżini epossidiċi jaħdmu agħar. Meta l-frekwenza applikata mill-prodott tkun ogħla minn 10GHz, ir-reżina bbażata fuq il-fluworin biss taħdem. L-iżvantaġġi ta ‘PTFE jinkludu spiża għolja, riġidità fqira, u koeffiċjent ta’ espansjoni termali għoli.

Għal PTFE, sustanzi inorganiċi bl-ingrossa (bħal silika) jistgħu jintużaw bħala materjali tal-mili jew drapp tal-ħġieġ biex itejbu r-riġidità tal-materjal tas-sottostrat u jnaqqsu l-koeffiċjent ta ‘espansjoni termali. Barra minn hekk, minħabba l-inertezza tal-molekuli PTFE, huwa diffiċli għall-molekuli PTFE li jingħaqdu mal-fojl tar-ram, għalhekk għandu jiġi realizzat trattament tal-wiċċ speċjali kompatibbli mal-fojl tar-ram. Il-metodu ta ‘trattament huwa li twettaq inċiżjoni kimika fuq il-wiċċ tal-polytetrafluoroethylene biex tiżdied il-ħruxija tal-wiċċ jew biex iżżid film li jwaħħal biex tiżdied il-kapaċità ta’ adeżjoni. Bl-applikazzjoni ta ‘dan il-metodu, il-proprjetajiet dielettriċi jistgħu jiġu affettwati, u ċ-ċirkwit kollu ta’ frekwenza għolja bbażat fuq il-fluworin għandu jiġi żviluppat aktar.

Reżina iżolanti unika magħmula minn reżina epoxy modifikata jew PPE u TMA, MDI u BMI, flimkien ma ‘drapp tal-ħġieġ. Simili għal FR-4 CCL, għandu wkoll reżistenza eċċellenti tas-sħana u proprjetajiet dielettriċi, saħħa mekkanika, u manifattura tal-PCB, li kollha jagħmluha aktar popolari minn sottostrati bbażati fuq PTFE.

Minbarra r-rekwiżiti tal-prestazzjoni ta ‘materjali iżolanti bħal reżini, il-ħruxija tal-wiċċ tar-ram bħala konduttur hija wkoll fattur importanti li jaffettwa t-telf tat-trasmissjoni tas-sinjal, li huwa r-riżultat tal-effett tal-ġilda. Bażikament, l-effett tal-ġilda huwa li l-induzzjoni elettromanjetika ġġenerata fuq it-trażmissjoni tas-sinjal ta ‘frekwenza għolja u ċ-ċomb induttiv isir hekk ikkonċentrat fiċ-ċentru taż-żona trasversali taċ-ċomb, u l-kurrent jew is-sinjal tas-sewqan huwa ffukat fuq il- wiċċ taċ-ċomb. Il-ħruxija tal-wiċċ tal-konduttur għandha rwol ewlieni fl-influwenzar tat-telf tas-sinjal tat-trasmissjoni, u l-ħruxija baxxa twassal għal telf żgħir ħafna.

Fl-istess frekwenza, il-ħruxija għolja tal-wiċċ tar-ram se tikkawża telf ta ‘sinjal għoli. Għalhekk, il-ħruxija tar-ram tal-wiċċ għandha tiġi kkontrollata fil-manifattura attwali, u għandha tkun baxxa kemm jista ‘jkun mingħajr ma taffettwa l-adeżjoni. Għandha tingħata attenzjoni kbira lis-sinjali fil-medda ta ‘frekwenza ta’ 10 GHz jew ogħla. Il-ħruxija tal-fojl tar-ram hija meħtieġa li tkun inqas minn 1μm, u huwa aħjar li tuża fojl tar-ram ultra-wiċċ b’ħruxija ta ‘0.04μm. Il-ħruxija tal-wiċċ tal-fojl tar-ram għandha tkun magħquda ma ‘trattament ta’ ossidazzjoni adattat u sistema ta ‘reżina ta’ twaħħil. Fil-futur qarib, jista ‘jkun hemm fojl tar-ram mingħajr reżina miksija bil-profil, li għandha qawwa ogħla tal-qoxra biex tevita li t-telf dielettriku jiġi affettwat.

Jeħtieġ reżistenza termali għolja u dissipazzjoni għolja

Bix-xejra ta ‘żvilupp ta’ minjaturizzazzjoni u funzjonalità għolja, it-tagħmir elettroniku għandu tendenza li jiġġenera aktar sħana, għalhekk ir-rekwiżiti ta ‘ġestjoni termali ta’ tagħmir elettroniku qed isiru aktar u aktar eżiġenti. Waħda mis-soluzzjonijiet għal din il-problema tinsab fir-riċerka u l-iżvilupp ta ‘PCBs termalment konduttivi. Il-kundizzjoni bażika biex il-PCB jaħdem tajjeb f’termini ta ‘reżistenza tas-sħana u dissipazzjoni hija r-reżistenza tas-sħana u l-kapaċità ta’ dissipazzjoni tas-sottostrat. It-titjib attwali fil-konduttività termali tal-PCB jinsab fit-titjib tar-reżina u ż-żieda tal-mili, iżda jaħdem biss f’kategorija limitata. Il-metodu tipiku huwa li tuża IMS jew PCB tal-qalba tal-metall, li jaġixxu bħala elementi ta ’tisħin. Meta mqabbel ma ‘radjaturi u fannijiet tradizzjonali, dan il-metodu għandu l-vantaġġi ta’ daqs żgħir u prezz baxx.

L-aluminju huwa materjal attraenti ħafna bil-vantaġġi ta ‘riżorsi abbundanti, prezz baxx u konduttività termali tajba. U l-intensità. Barra minn hekk, huwa tant favur l-ambjent li huwa użat mill-biċċa l-kbira tas-sottostrati tal-metall jew qlub tal-metall. Minħabba l-vantaġġi ta ‘ekonomija, konnessjoni elettrika affidabbli, konduttività termali u qawwa għolja, istann u mingħajr ċomb, bordijiet taċ-ċirkwiti bbażati fuq l-aluminju ġew użati fi prodotti tal-konsumatur, karozzi, provvisti militari u prodotti aerospazjali. M’hemm l-ebda dubju li ċ-ċavetta għar-reżistenza tas-sħana u l-prestazzjoni tad-dissipazzjoni tas-sottostrat tal-metall tinsab fl-adeżjoni bejn il-pjanċa tal-metall u l-pjan taċ-ċirkwit.

Kif tiddetermina l-materjal tas-sottostrat tal-PCB tiegħek?

Fl-era elettronika moderna, il-minjaturizzazzjoni u l-irqiq ta ‘apparat elettroniku wassal għall-emerġenza ta’ PCBs riġidi u PCBs flessibbli/riġidi. Allura liema tip ta ‘materjal ta’ sottostrat huwa adattat għalihom?

Żoni ta ‘applikazzjoni miżjuda ta’ PCBs riġidi u PCBs flessibbli/riġidi ġabu rekwiżiti ġodda f’termini ta ‘kwantità u prestazzjoni. Pereżempju, il-films tal-polyimide jistgħu jiġu kklassifikati f’diversi kategoriji, inklużi trasparenti, abjad, iswed u isfar, b’reżistenza għolja tas-sħana u koeffiċjent baxx ta ‘espansjoni termali għal applikazzjoni f’sitwazzjonijiet differenti. Bl-istess mod, is-sottostrat tal-film tal-poliester kost-effettiv se jiġi aċċettat mis-suq minħabba l-elastiċità għolja tiegħu, l-istabbiltà dimensjonali, il-kwalità tal-wiċċ tal-film, l-akkoppjar fotoelettriku u r-reżistenza ambjentali, biex jissodisfa l-ħtiġijiet li jinbidlu tal-utenti.

Simili għal HDI PCB riġidu, PCB flessibbli għandu jissodisfa r-rekwiżiti ta ‘trasmissjoni ta’ sinjal ta ‘veloċità għolja u ta’ frekwenza għolja, u għandha tingħata attenzjoni lill-kostanti dielettrika u t-telf dielettriku tal-materjal tas-sottostrat flessibbli. Iċ-ċirkwit flessibbli jista ‘jkun magħmul minn polytetrafluoroethylene u substrat ta’ polyimide avvanzat. Trab inorganiku u fibra tal-karbonju jistgħu jiġu miżjuda mar-reżina tal-polyimide biex jirriżultaw f’sottostrat termokonduttiv flessibbli bi tliet saffi. Il-materjal tal-mili inorganiku jista ‘jkun nitrur tal-aluminju, ossidu tal-aluminju jew nitrur tal-boron eżagonali. Dan it-tip ta ‘materjal sottostrat għandu konduttività termali ta’ 1.51W/mK, jista ‘jirreżisti vultaġġ ta’ 2.5kV u kurvatura ta ‘180 grad.