Tecnología de sustrato IC - Análisis del sustrato común de PCB

El rápido desarrollo de la industria de la información electrónica hace que los productos electrónicos se desarrollen en la dirección de la miniaturización, Functionalización, Alto rendimiento, Alta fiabilidad. From the general surface mount Tecnología (SMT) in the mid-19.7.0s to the high-density interconnect surface mount technology (HDI) in the 1990s, Y varias aplicaciones de nuevas tecnologías de embalaje, como el embalaje de semiconductores y Embalaje de circuitos integrados Tecnologías emergentes en los últimos años, La tecnología de montaje electrónico sigue evolucionYo hacia una alta densidad. Al mismo tiempo, El desarrollo de la tecnología de interconexión de alta densidad promueve el desarrollo de PCB en la dirección de alta densidad. Con el desarrollo de la tecnología de instalación y PCB, La tecnología de chapado de cobre como material de sustrato de PCB también está mejorando continuamente.
Los expertos predicen que la industria mundial de la información electrónica aumentará a una tasa media anual del 7%..4.% en los próximos 10. años. Para 2..010, El mercado mundial de la industria de la información electrónica alcanzará el 3..%..4 billones de dólares.S. Dólar estadounidense, De los cuales, una máquina electrónica completa.2 billones de dólares.S. Dólar estadounidense, El equipo de comunicaciones y el ordenador representarán más del 70%, hasta 0.8.6. billones de dólares.S. Dólar estadounidense. Se puede ver que el gran mercado de chapados de cobre como materiales de base electrónica no sólo seguirá existiendo, Y sigue creciendo a una tasa del 15.%.. La información publicada por la Asociación de la industria de chapados de cobre muestra que en los próximos cinco años, Para adaptarse a la tendencia de desarrollo de la tecnología bga de alta densidad y la tecnología de embalaje de semiconductores, La proporción de fr4 delgado de alto rendimiento y sustrato de resina de alto rendimiento aumentará.

Como material de sustrato en la fabricación de PCB, la placa de cobre revestida (CCL) desempeña un papel importante en la interconexión, el aislamiento y el apoyo de los PCB, y tiene una gran influencia en la velocidad de transmisión de la señal, la pérdida de energía y la impedancia característica. Por lo tanto, el rendimiento, la calidad, la procesabilidad en el proceso de fabricación, el nivel de fabricación, el costo de fabricación y la fiabilidad y estabilidad a largo plazo de la CCL de PCB dependen en gran medida del material de chapado de cobre.

La tecnología y la producción de CCL han experimentado más de medio siglo de desarrollo. En la actualidad, la producción mundial de CCL ha superado los 300 millones de metros cuadrados, y CCL se ha convertido en una parte importante de los materiales básicos de los productos de información electrónica. La fabricación de chapados de cobre es una industria prometedora. Con el desarrollo de la industria electrónica de la información y las comunicaciones, tiene amplias perspectivas. Su tecnología de fabricación es una tecnología interdisciplinaria de alta tecnología que penetra y promueve. La historia del desarrollo de la tecnología electrónica de la información muestra que la tecnología de chapado de cobre es una de las tecnologías clave para promover el rápido desarrollo de la industria electrónica.

La tarea clave de la futura estrategia de desarrollo de la industria china de chapado de cobre (CCL). En cuanto a los productos, debemos centrarnos en el desarrollo de cinco nuevos materiales de sustrato de PCB, es decir, mediante el desarrollo de cinco nuevos materiales de sustrato y el avance tecnológico. Por lo tanto, se mejora la tecnología de vanguardia de la CCL en China. El desarrollo de cinco nuevos productos de chapado de cobre de alto rendimiento que se enumeran a continuación es un tema clave que los ingenieros y técnicos de la industria china de chapado de cobre deben prestar atención en el futuro.

1. Chapado de cobre compatible sin plomo

En la reunión de la Unión Europea celebrada el 11 de octubre de 2002 se aprobaron dos "directivas europeas" sobre el contenido de la protección del medio ambiente. Aplicarán oficialmente la resolución el 1 de julio de 2006, y las dos "directivas europeas" se refieren a la "Directiva sobre residuos de aparatos eléctricos y electrónicos" (RAEE) y a la "Directiva sobre restricciones al uso de determinadas sustancias peligrosas" (ROHS). Los requisitos se mencionan explícitamente en las dos directivas estatutarias. Está prohibido el uso de materiales que contengan plomo. Por lo tanto, la mejor manera de responder a estas dos directivas es desarrollar un recubrimiento de cobre sin plomo lo antes posible.

2. Chapado de cobre de alto rendimiento

Los laminados revestidos de cobre de alto rendimiento a que se refiere el presente documento incluyen laminadores revestidos de cobre de baja constante dieléctrica (DK), laminados revestidos de cobre para PCB de alta frecuencia y alta velocidad, laminados revestidos de cobre de alta resistencia al calor y laminados revestidos de cobre para PCB de alta velocidad. Y varios materiales de base para el laminado multicapa (lámina de cobre recubierta de resina, película de resina orgánica que forma la capa aislante del laminado multicapa, preimpregnados reforzados con fibra de vidrio u otros preimpregnados reforzados con fibra orgánica, Etc..). En los próximos años (hasta 2010), cuando se desarrolle este tipo de chapado de cobre de alto rendimiento, de acuerdo con las previsiones de desarrollo futuro de la tecnología de montaje electrónico, se alcanzará el valor del índice de rendimiento correspondiente.

3. Material de sustrato Placa portadora de embalaje IC

El desarrollo del sustrato de embalaje IC (también llamado sustrato de embalaje IC) es un tema muy importante en la actualidad. También es urgente desarrollar la tecnología de empaquetado de circuitos integrados y microelectrónica en China. Con el desarrollo del embalaje de CI a alta frecuencia y baja potencia, se mejorarán las propiedades importantes del sustrato de embalaje de CI, como la constante dieléctrica baja, el factor de pérdida dieléctrica baja y la Alta conductividad térmica. Un tema importante de la investigación y el desarrollo en el futuro es la integración efectiva de la coordinación térmica en la disipación de calor de la tecnología de unión térmica de sustratos.

Con el fin de garantizar el grado de libertad del diseño del paquete IC y el desarrollo de nuevas tecnologías de embalaje IC, es necesario realizar pruebas de modelos y pruebas de simulación. Estas dos tareas son muy importantes para comprender las características de los materiales de sustrato de embalaje IC, es decir, comprender y dominar sus propiedades eléctricas, propiedades de disipación de calor, requisitos de fiabilidad, etc. Además, también debe comunicarse con la industria del diseño de envases IC para llegar a un consenso. Las propiedades de los materiales de sustrato desarrollados se proporcionarán oportunamente a los diseñadores de productos electrónicos completos para que puedan establecer una base de datos precisa y avanzada.

El portador de embalaje ic también necesita resolver el problema de la inconsistencia entre el coeficiente de expansión térmica y el Chip Semiconductor. El coeficiente de expansión térmica del sustrato aislante es generalmente demasiado grande (generalmente 60 ppm / C) incluso para las placas laminadas producidas por microcircuitos. El coeficiente de expansión térmica del sustrato es de aproximadamente 6 ppm, cerca de la tasa de expansión térmica del Chip Semiconductor, que es realmente el "problema difícil" de la tecnología de fabricación del sustrato.

Con el fin de adaptarse al desarrollo de alta velocidad, la constante dieléctrica del sustrato debe alcanzar 2,0 y el factor de pérdida dieléctrica puede acercarse a 0001. Por lo tanto, se espera que una nueva generación de PCB supere los límites de los materiales tradicionales del sustrato y el proceso de fabricación tradicional alrededor de 2005. El avance tecnológico es, en primer lugar, el avance en el uso de nuevos materiales de base.

Con el fin de predecir el desarrollo futuro de la tecnología de diseño y fabricación de envases de CI, los materiales de sustrato utilizados en ellos tienen requisitos más estrictos. Esto se muestra principalmente en los siguientes aspectos: 1. Alto Tg correspondiente al flujo sin plomo. 2. Realizar un factor de pérdida dieléctrica bajo que coincida con la impedancia característica. 3. Corresponde a la constante dieléctrica baja de alta velocidad (la isla debe estar cerca de 2). 4. Baja deformación (mejora de la planitud de la superficie del sustrato). 5. Baja tasa de absorción de humedad. 6. El coeficiente de expansión térmica es bajo, y el coeficiente de expansión térmica es cercano a 6 ppm. 7. El portador de embalaje IC es de bajo costo. 8. Material de sustrato de bajo costo con componentes incorporados. 9. Con el fin de mejorar la resistencia al choque térmico, se mejoró la resistencia mecánica básica. Es adecuado para materiales de sustrato que no reducen el rendimiento durante períodos de cambio de temperatura de alta a baja. 10. Un material de sustrato verde de bajo costo adecuado para altas temperaturas de reflow.

4., copper clad laminates with special functions
The copper clad laminates with special functions referred to here mainly refer to: metal-based (core) copper clad laminates, Chapado cerámico de cobre, Laminado de alta Permitividad, copper clad laminates (or substrate materials) for embedded passive component-type multilayer boards, Laminados revestidos de cobre para sustratos de circuitos ópticos, etc. El desarrollo y la producción de este tipo de chapado de cobre no sólo son necesarios para el desarrollo de nuevas tecnologías de productos de información electrónica, También es beneficioso para el desarrollo de la industria aeroespacial y militar de China..

V, high-performance flexible copper clad laminate
Since the large-scale industrial production of flexible printed circuit boards (FPC), Ha experimentado más de 30 años de desarrollo. Década de 1970, FPC comienza a entrar en la producción a gran escala verdaderamente industrializada. Desarrollo hasta finales del decenio de 1980, Debido a la aparición y aplicación de un nuevo tipo de película de poliimida, FPC without adhesive type FPC (generally referred to as "two-layer FPC"). Decenio de 1990, En el mundo se ha desarrollado una película de recubrimiento fotosensible correspondiente al circuito de alta densidad., Esto causó grandes cambios en el diseño de FPC. Debido al desarrollo de nuevas aplicaciones, Su concepto de forma de producto ha experimentado muchos cambios, Se ha ampliado para incluir una gama más amplia de sustratos Tab y cob. FPC de alta densidad que apareció en la segunda mitad de la década de 1990 comenzó a entrar en la producción industrial a gran escala. Sus patrones de circuito se han desarrollado rápidamente a niveles más sutiles. La demanda del mercado de FPC de alta densidad también está creciendo rápidamente.

En la actualidad, la producción mundial de FPC ha alcanzado entre 3.000 y 3.500 millones de dólares anuales. En los últimos años, la producción mundial de FPC ha ido en aumento. Su proporción en PCB también está aumentando año tras año. En los Estados Unidos y en otros países, el FPC representa entre el 13% y el 16% de la producción total de PCB. FPC se está convirtiendo en una especie muy importante e indispensable de PCB.

En cuanto a los laminados flexibles de cobre, hay una gran brecha entre China y los países y regiones avanzados en términos de escala de producción, nivel de tecnología de fabricación y tecnología de fabricación de materias primas, que es mayor que los laminados rígidos de cobre.

Resumen

Desarrollo de la tecnología y la producción de chapados de cobre e Industria de la información electrónica, En particular, el desarrollo de la industria de PCB es sincrónico e indivisible.. Este es un proceso de innovación y búsqueda constantes. La innovación y el desarrollo de productos electrónicos también promueven el progreso y el desarrollo del chapado de cobre, Tecnología de fabricación de semiconductores, Tecnología de montaje electrónico, and Tecnología de fabricación de PCB. En este caso, Progresaremos juntos., El desarrollo sincrónico es especialmente importante.