Тавре ки ба ҳама маълум аст, хосиятҳои асосии PCB (тахтаи микросхемаи чопӣ) аз иҷрои маводи зерсохти он вобаста аст. Аз ин рӯ, барои беҳтар кардани кори тахтаи ноҳиявӣ, пеш аз ҳама, иҷрои маводи субстрат бояд оптимизатсия карда шавад. То ба ҳол маводҳои гуногуни нав барои қонеъ кардани талаботи технологияҳои нав ва тамоюлҳои бозор таҳия ва татбиқ карда мешаванд.

Дар солҳои охир, платаҳои чопӣ дигаргун шуданд. Бозор асосан аз маҳсулоти сахтафзори анъанавӣ ба монанди компютерҳои мизи корӣ ба алоқаи бесим ба монанди серверҳо ва терминалҳои мобилӣ гузашт. Таҷҳизоти алоқаи мобилӣ, ки тавассути телефонҳои интеллектуалӣ муаррифӣ мешаванд, ба рушди PCB-ҳои зичии баланд, сабук ва бисёрфунксионалӣ мусоидат карданд. Агар маводи субстрат мавҷуд набошад ва талаботи раванди он бо иҷрои PCB зич алоқаманд бошад, технологияи схемаи чопӣ ҳеҷ гоҳ амалӣ карда намешавад. Аз ин рӯ, интихоби маводи субстрат дар таъмини сифат ва эътимоднокии PCB ва маҳсулоти ниҳоӣ нақши муҳим мебозад.

Эҳтиёҷоти зичии баланд ва хатҳои ҷаримаро қонеъ кунед

•Талабот ба фолгаи мис

Ҳама тахтаҳои PCB ба сӯи микросхемаҳои зичии баландтар ва хубтар ҳаракат мекунанд, махсусан HDI PCB (High Density Interconnect PCB). Даҳ сол пеш, HDI PCB ҳамчун PCB муайян карда шуда буд ва паҳнои он (L) ва фосилаи сатр (S) 0.1 мм ё камтар буд. Аммо, арзишҳои стандартии ҷории L ва S дар саноати электроника метавонад то 60 мкм хурд бошад ва дар ҳолатҳои пешрафта арзиши онҳо то 40 мкм паст бошад.

Чӣ тавр муайян кардани маводи субстрати PCB-и худ

Усули анъанавии ташаккули диаграммаи ноҳиявӣ дар раванди тасвирӣ ва etching аст. Ҳангоми истифодаи субстратҳои фолгаи мисии тунук (бо ғафсӣ дар доираи аз 9 мкм то 12 мкм), арзиши пасттарини L ва S ба 30 мкм мерасад.

Аз сабаби арзиши баланди фолгаи миси тунуки CCL (Ламинати мис пӯшидашуда) ва камбудиҳои зиёд дар стек, бисёре аз истеҳсолкунандагони PCB одатан усули фолгаи мисиро истифода мебаранд ва ғафсии фолгаи мис ба 18 мкм муқаррар карда шудааст. Дар асл, ин усул тавсия дода намешавад, зеро он дорои тартиботи аз ҳад зиёд аст, ғафсӣ назорат душвор аст ва боиси хароҷоти зиёд мегардад. Дар натича фольгаи мисии тунук бехтар аст. Илова бар ин, вақте ки арзишҳои L ва S тахта камтар аз 20 микрон аст, фолгаи миси стандартӣ кор намекунад. Дар ниҳоят, тавсия дода мешавад, ки фолгаи миси ултра борик истифода шавад, зеро ғафсии миси онро дар доираи аз 3μm то 5μm танзим кардан мумкин аст.

Илова ба ғафсии фолгаи мис, схемаҳои дақиқи ҷорӣ инчунин сатҳи фолгаи мисини бо ноҳамвории пастро талаб мекунанд. Барои беҳтар кардани қобилияти пайвастшавӣ байни фолгаи мис ва маводи субстрат ва таъмини устувории пӯсти ноқил, коркарди ноҳамвор дар ҳавопаймои фолгаи мис анҷом дода мешавад ва ноҳамвории умумии фолгаи мис аз 5 микрон зиёдтар аст.

Ҷойгир кардани фолгаи мисии камбағал ҳамчун маводи асосӣ барои беҳтар кардани қувваи пӯсташ. Бо вуҷуди ин, бо мақсади назорат кардани дақиқии сурб аз аз ҳад зиёд кашидан дар вақти буридани схема, он тамоюли боиси ифлоскунандаҳои теппа мегардад, ки метавонад расиши кӯтоҳ дар байни хатҳо ё коҳиши қобилияти изолятсияро ба вуҷуд орад, ки махсусан ба схемаҳои хуб таъсир мерасонад. Аз ин рӯ, фолгаи миси дорои ноҳамворӣ (камтар аз 3 мкм ё ҳатто 1.5 мкм) лозим аст.

Ҳарчанд ноҳамвор будани фолгаи мис кам шуда бошад ҳам, барои нигоҳ доштани устувории пӯсти баранда зарур аст, ки боиси коркарди махсуси сатҳи рӯи фолгаи мис ва маводи субстрат мегардад, ки ба таъмини устувории пӯсти филиз мусоидат мекунад. баранда.

• Талабот барои изолятсияи ламинатҳои диэлектрикӣ

Яке аз хусусиятҳои асосии техникии HDI PCB дар раванди сохтмон аст. RCC маъмулан истифодашаванда (миси қатрон бо қабати мис) ё матои шишаи эпоксии препрег ва ламинатсияи фолгаи мис хеле кам ба схемаҳои хуб оварда мерасонад. Ҳоло он ба истифодаи SAP ва MSPA майл дорад, ки маънои истифодаи плёнкаи диэлектрикии изолятсионии ламинатшудаи мисии беэлектрикро барои истеҳсоли ҳавопаймоҳои гузаронандаи мис дорад. Азбаски ҳавопаймои мис борик аст, схемаҳои хуб истеҳсол кардан мумкин аст.

Яке аз нуктаҳои асосии SAP ламинат кардани маводи диэлектрикӣ мебошад. Барои қонеъ кардани талаботи схемаҳои дақиқи зичии баланд, баъзе талаботҳо бояд ба маводи ламинатӣ, аз ҷумла хосиятҳои диэлектрикӣ, изолятсия, муқовимат ба гармӣ ва пайвастшавӣ, инчунин мутобиқшавии техникӣ бо HDI PCB мувофиқ бошанд.

Дар бастабандии нимноқилҳои ҷаҳонӣ, субстратҳои бастабандии IC аз субстратҳои сафолӣ ба субстратҳои органикӣ табдил меёбанд. Сатҳи субстратҳои бастаи FC торафт хурдтар ва хурдтар мешавад, аз ин рӯ арзиши маъмулии ҷории L ва S 15 мкм аст ва он хурдтар мешавад.

Фаъолияти субстратҳои бисёрқабата бояд хосиятҳои пасти диэлектрикӣ, тавсеаи гармии пасти коэффитсиент (CTE) ва муқовимати гармии баландро, ки ба субстратҳои камхарҷ, ки ба ҳадафҳои иҷроиш мувофиқат мекунанд, таъкид кунанд. Дар айни замон, технологияи stacking диэлектрикии изолятсияи MSPA бо фолгаи тунуки миси якҷоя карда мешавад, то дар истеҳсоли оммавии схемаҳои дақиқ истифода шавад. SAP барои истеҳсоли схемаҳои схемавӣ бо арзишҳои L ва S камтар аз 10 мкм истифода мешавад.

Зичии баланд ва лоғарии PCB-ҳо боиси он шуданд, ки PCB-ҳои HDI аз ламинатсия бо ядроҳо ба ядроҳои ҳама гуна қабат гузаранд. Барои PCB-ҳои HDI бо як вазифа, масоҳат ва ғафсии PCB-ҳои дар ҳама гуна қабат пайвастшуда нисбат ба онҳое, ки ламинатҳои аслӣ доранд, 25% кам карда мешаванд. Дар ин ду PCB HDI қабати тунуктари диэлектрикиро бо хосиятҳои беҳтари электрикӣ татбиқ кардан лозим аст.

Содиротро аз басомади баланд ва суръати баланд талаб мекунад

Технологияи алоқаи электронӣ аз симӣ то бесим, аз басомади паст ва паст то басомади баланд ва суръати баландро дар бар мегирад. Фаъолияти смартфонҳо аз 4G ба 5G табдил ёфт, ки суръати интиқоли тезтар ва ҳаҷми бештари интиқолро талаб мекунад.

Пайдоиши даврони ҷаҳонии роёниши абрӣ ба афзоиши чандкаратаи трафики додаҳо оварда расонд ва тамоюли равшани таҷҳизоти алоқаи басомади баланд ва баландсуръат вуҷуд дорад. Бо мақсади қонеъ кардани талаботи интиқоли басомади баланд ва баландсуръат, ба ғайр аз коҳиш додани дахолат ва истеъмоли сигнал, якпорчагии сигнал ва истеҳсолот бо талаботи тарҳрезии тарроҳии PCB мувофиқанд, маводҳои баландсифат муҳимтарин унсур мебошанд.

Вазифаи асосии муҳандис кам кардани хосиятҳои талафоти сигнали барқӣ барои баланд бардоштани суръати PCB ва ҳалли мушкилоти якпорчагии сигнал мебошад. Дар асоси зиёда аз даҳ соли хидматҳои истеҳсолии PCBCart, ҳамчун омили асосии таъсир ба интихоби маводи зерсохтор, вақте ки доимии диэлектрикӣ (Dk) аз 4 ва талафоти диэлектрикӣ (Df) аз 0.010 камтар аст, он ҳамчун фосилавии Dk/Df ламинат Вақте ки Dk камтар аз 3.7 ва Df камтар аз 0.005 аст, он ламинати пасти Dk/Df ҳисобида мешавад. Дар айни замон, дар бозор маводҳои гуногуни субстрат мавҷуданд.

То ба ҳол, асосан се намуди маводҳои зеризаминии тахтаи ноҳиявии баландбасомад вуҷуд доранд: қатронҳои фторӣ, қатронҳои PPO ё PPE ва қатронҳои тағирёфтаи эпоксидӣ. Субстратҳои диэлектрикии силсилаи фторӣ, ба монанди PTFE, дорои хосиятҳои пасттарини диэлектрикӣ мебошанд ва одатан барои маҳсулот бо басомади 5 ГГц ё зиёдтар истифода мешаванд. Қатрони эпоксии тағирёфтаи FR-4 ё субстрати PPO барои маҳсулоте, ки диапазони басомади 1 ГГц то 10 ГГц доранд, мувофиқ аст.

Дар муқоиса бо се маводи зеризаминии басомади баланд, қатрони эпокси пасттарин нарх дорад, гарчанде ки қатрони фтор нархи баландтарин дорад. Аз нуқтаи назари доимии диэлектрикӣ, талафоти диэлектрикӣ, азхудкунии об ва хусусиятҳои басомад, қатронҳои фторӣ беҳтарин кор мекунанд, дар ҳоле ки қатронҳои эпоксидӣ бадтар кор мекунанд. Вақте ки басомади аз ҷониби маҳсулот истифодашаванда аз 10 ГГц баландтар аст, танҳо қатрон дар асоси фтор кор мекунад. Камбудиҳои PTFE дорои арзиши баланд, сахтии бад ва коэффисиенти баланди гармидиҳӣ мебошанд.

Барои PTFE, моддаҳои ғайриорганикӣ (масалан, кремний) метавонанд ҳамчун маводи пуркунанда ё матои шишагӣ барои баланд бардоштани устувории маводи субстрат ва кам кардани коэффисиенти васеъшавии гармӣ истифода шаванд. Илова бар ин, аз сабаби беэътиноии молекулаҳои PTFE, пайваст кардани молекулаҳои PTFE бо фолгаи мис душвор аст, бинобар ин, коркарди махсуси сатҳи мувофиқ бо фолгаи мис бояд амалӣ карда шавад. Усули муолиҷа аз он иборат аст, ки дар рӯи политетрафторэтилен пошидани кимиёвӣ барои баланд бардоштани ноҳамвории сатҳ ё илова кардани плёнкаи илтиёмӣ барои баланд бардоштани қобилияти часпак. Дар сурати ба кор бурдани ин усул ба хосиятҳои диэлектрикӣ таъсир расонидан мумкин аст ва тамоми схемаи басомади баланд дар асоси фтор бояд минбаъд инкишоф дода шавад.

Unique insulating resin composed of modified epoxy resin or PPE and TMA, MDI and BMI, plus glass cloth. Similar to FR-4 CCL, it also has excellent heat resistance and dielectric properties, mechanical strength, and PCB manufacturability, all of which make it more popular than PTFE-based substrates.

Илова ба талаботи иҷрои маводи изолятсия ба монанди қатрон, ноҳамвории сатҳи мис ҳамчун баранда низ омили муҳимест, ки ба талафи интиқоли сигнал таъсир мерасонад, ки натиҷаи таъсири пӯст аст. Асосан, эффекти пӯст аз он иборат аст, ки индуксияи электромагнитӣ, ки дар интиқоли сигнали басомади баланд тавлид мешавад ва сими индуктивӣ дар маркази майдони буриши сурб он қадар мутамарказ мешавад ва ҷараёни ҳаракаткунанда ё сигнал ба он мутамарказ мешавад. сатҳи сурб. Ноҳамвории сатҳи ноқил дар таъсири талафоти сигнали интиқол нақши асосиро мебозад ва ноҳамвории паст боиси талафоти хеле хурд мегардад.

Дар ҳамон басомад ноҳамвор будани сатҳи баланди мис боиси талафоти баланди сигнал мегардад. Аз ин рӯ, ноҳамвор будани миси рӯизаминӣ бояд дар истеҳсолоти воқеӣ назорат карда шавад ва он бояд то ҳадди имкон паст бошад, бе таъсир ба часпак. Диққати калон бояд ба сигналҳо дар диапазони басомади 10 ГГц ё зиёдтар дода шавад. Ноҳамвории фолгаи мис бояд камтар аз 1 мкм бошад ва беҳтар аст, ки фолгаи миси ултра рӯизаминӣ бо ноҳамвории 0.04 мкм истифода шавад. Ноҳамвории рӯи фолгаи мис бояд бо системаи мувофиқи оксидшавӣ ва пайвасткунии қатрон якҷоя карда шавад. Дар ояндаи наздик метавонад фолгаи мисии бидуни қатрони профили пӯшида пайдо шавад, ки қобилияти пӯсти баландтар дорад, то талафоти диэлектрикӣ таъсир нарасонад.

Муқовимати баланди гармӣ ва паҳншавии баландро талаб мекунад

Бо тамоюли рушди миниатюризатсия ва функсионалии баланд, таҷҳизоти электронӣ майл ба тавлиди гармии бештар доранд, аз ин рӯ талаботи идоракунии гармидиҳии таҷҳизоти электронӣ бештар ва бештар серталаб мешаванд. Яке аз роҳҳои ҳалли ин мушкилот дар таҳқиқот ва таҳияи PCB-ҳои гармидиҳӣ мебошад. Шарти асосии иҷрои хуби PCB аз ҷиҳати муқовимат ба гармӣ ва парокандагӣ муқовимат ба гармӣ ва қобилияти паҳншавии субстрат мебошад. Такмили ҳозираи гармидиҳии PCB дар такмил додани қатрон ва иловаи пуркунӣ вобаста аст, аммо он танҳо дар як категорияи маҳдуд кор мекунад. Усули маъмулӣ истифодаи IMS ё PCB асосии металлӣ мебошад, ки ҳамчун унсурҳои гармидиҳӣ амал мекунанд. Дар муқоиса бо радиаторҳо ва мухлисони анъанавӣ, ин усул бартариҳои андозаи хурд ва арзиши паст дорад.

Алюминий як маводи хеле ҷолиб аст, ки дорои бартариҳои захираҳои фаровон, арзиши паст ва гузариши хуби гармӣ мебошад. Ва шиддат. Илова бар ин, он хеле аз ҷиҳати экологӣ тоза аст, ки онро аксари субстратҳои металлӣ ё ядроҳои металлӣ истифода мебаранд. Ба шарофати бартариҳои сарфакорӣ, пайвасти боэътимоди барқӣ, гармӣгузаронӣ ва қувваи баланд, платаҳои алюминӣ дар маҳсулоти истеъмолӣ, автомобилҳо, лавозимоти ҳарбӣ ва кайҳонӣ истифода мешаванд. Шубҳае нест, ки калиди муқовимат ба гармӣ ва паҳншавии субстрати металлӣ дар пайвастшавӣ байни плитаи металлӣ ва ҳавопаймои схема аст.

Маводи субстрати PCB-и худро чӣ гуна бояд муайян кард?

Дар асри электронии муосир, миниатюризатсия ва лоғарии дастгоҳҳои электронӣ боиси пайдоиши PCB-ҳои сахт ва PCB-ҳои фасеҳ / сахт гардид. Пас, кадом намуди маводи субстрат барои онҳо мувофиқ аст?

Минтақаҳои афзояндаи татбиқи PCB-ҳои сахт ва PCB-ҳои чандир/сахт талаботи навро аз ҷиҳати миқдор ва иҷроиш ба миён оварданд. Масалан, филмҳои полиимидро метавон ба категорияҳои гуногун, аз ҷумла шаффоф, сафед, сиёҳ ва зард, бо муқовимати гармии баланд ва коэффисиенти пасти васеъшавии гармӣ барои татбиқ дар ҳолатҳои гуногун тасниф кард. Ба ҳамин монанд, субстрати филми полиэстерии арзон аз сабаби чандирии баланд, устувории андоза, сифати сатҳи филм, пайвасти фотоэлектрикӣ ва муқовимати муҳити зист аз ҷониби бозор барои қонеъ кардани ниёзҳои тағйирёбандаи корбарон қабул карда мешавад.

Монанди PCB сахти HDI, PCB чандир бояд ба талаботи интиқоли сигнали баландсуръат ва басомади баланд ҷавобгӯ бошад ва бояд ба доимии диэлектрикӣ ва талафоти диэлектрикии маводи субстрати чандир диққат дода шавад. Схемаи чандир метавонад аз политетрафторэтилен ва субстрати пешрафтаи полиимид иборат бошад. Ба қатрони полиимид чанги ғайриорганикӣ ва нахи карбонро илова кардан мумкин аст, то ба сеқабата субстрати гармигузаронии чандирӣ оварда расонад. Маводи пуркунандаи ғайриорганикӣ метавонад нитриди алюминий, оксиди алюминий ё нитриди бор шашкунҷа бошад. Ин навъи маводи субстрат дорои 1.51 Вт/мК гармӣ буда, метавонад ба шиддати 2.5 кВ ва каҷравии 180 дараҷа муқовимат кунад.