Tecnología de PCB - Situación actual y requisitos de rendimiento de tres materias primas clave para chapados de cobre de PCB de alta gama

Tecnología de Placa de circuito impreso copper clad laminate raw material
The supply chain pattern of special electrolytic copper foil, Resina especial, Y tela especial de fibra de vidrio para nuevos y de alta gama Material de base, and the new Actuar requirements for these three major materials
This article describes the supply chain pattern of special electrolytic copper foil, Resina especial, Y tela especial de fibra de vidrio para nuevos y de alta gama Material de base En los últimos años, Y los nuevos requisitos de rendimiento de estos tres materiales.

Desde principios de 2...020, la nueva epidemia de coronas se ha extendido por todo el mundo, lo que ha dado lugar a graves cambios en la cadena de suministro de las materias primas de chapado de cobre en China. Desde el desarrollo del laminado de cobre recubierto de 5.G para circuitos de alta frecuencia y alta velocidad, los materiales de sustrato para sustratos de alta HDI e IC se han desarrollado ampliamente en tecnología, rendimiento y variedad. Frente a estos dos cambios importantes, se considera muy importante y urgente estudiar a fondo el modo de la cadena de suministro de la lámina electrónica de cobre, la resina especial y la tela especial de fibra de vidrio en los materiales de base nuevos y de gama alta, as í como los nuevos requisitos de rendimiento de estos tres materiales Principales. En el presente documento se examinan estos dos aspectos.

1.... Lámina electrolítica de cobre

1.1 The current supply of various low-profile electrolytic copper foils and the new characteristics of the market structure
The scale and pattern of the global high-frequency and high-speed electrolytic copper foil market in 2019. (market share of each country/region and major manufacturers) are shown in Figure 1 and Table 1.
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Figure 1 The scale and pattern of the global Lámina de cobre fina market in 2019
Table 1 Statistics and forecast of the market structure of low-profile copper foil for high-frequency and high-speed circuits in 2018 and 2019
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From Figure 1 and Table 1, it is known that the global production and sales volume of low-profile copper foil (ie market size) is estimated to increase by 49.8% en 2019, Hasta 53,000 toneladas. Estimación 7.Representa el 6% del total mundial de láminas electrolíticas de cobre. Producción y venta de láminas electrolíticas de cobre de alta frecuencia y alta velocidad en todo el mundo en 2019, the ratio of RTF to VlP+HVLP production and sales is approximately 77:23. Sin embargo,, the proportion of VLP+HVLP will increase in the next few years.
2019, Siete tipos de láminas de cobre fueron producidas por empresas nacionales y extranjeras en China continental.,580 toneladas de láminas delgadas de cobre, De las cuales 51 son empresas nacionales.2% (3880 tons). La producción y venta de láminas electrolíticas de cobre delgadas por empresas nacionales representa el 2%..7% of the total output (144,000 tons) of copper foil for electronic circuits in domestic-funded enterprises. 2019, domestic domestic-funded enterprises achieved new breakthroughs in mass production of VLP+HVLP varieties, Pero la producción y venta de este tipo de lámina de cobre es pequeña., Sólo 2.El 3% de la producción y las ventas mundiales de este tipo de lámina electrolítica de cobre.
1.2 New characteristics of differentiation of low-profile electrolytic copper foil varieties and performance requirements for high-frequency and high-speed circuits
1.2.1 Corresponding to different transmission loss grades of high-frequency and high-speed copper-clad electrolytic copper foil varieties and low profile
In order to pursue better signal integrity (Signal Integrity, abbreviated SI) for high-frequency and high-speed circuits, copper clad laminates must achieve (especially at high frequencies) lower Pérdida de transmisión de señales performance. Esto requiere materiales conductores para la fabricación de láminas laminadas de cobre, Características de bajo perfil. Eso es, Lámina de cobre para la fabricación de laminados revestidos de cobre con baja RZ, Bajo RQ y otras variedades.
De acuerdo con los cuatro niveles de pérdida de transmisión de la señal, Correspondiente a varias variedades de láminas de cobre delgadas, Requisitos RZ y marcas de los principales fabricantes, Como se muestra en el cuadro 2. En el cuadro 2 también se enumeran las clasificaciones de los diversos tipos de láminas delgadas de cobre en el número requerido de chapados de cobre de la clase de pérdida de transmisión del sustrato..
Table 2 Rz index range of several electrolytic copper foils corresponding to different transmission loss grades of high-frequency and high-speed copper clad laminates

1.2.2 The performance difference of low profile electrolytic copper foil in different application fields
The varieties of low-profile electrolytic copper foils for high-frequency and high-speed circuits are divided into five categories according to application fields. Eso es, Lámina electrolítica de cobre de perfil bajo para radiofrecuencia rígida/Circuito de microondas; Láminas electrolíticas de cobre delgadas para circuitos digitales de alta velocidad; Lámina electrolítica de cobre de baja sección para aplicaciones flexibles Placa de circuito impresoS Lámina electrolítica de cobre de tipo Delgado para el sustrato de embalaje; Lámina electrolítica de cobre de baja sección para cobre grueso Placa de circuito impreso S lámina de cobre. En estas cinco áreas de aplicación, Las propiedades de las láminas de Cobre electrolítico delgadas para circuitos de alta frecuencia y alta velocidad son diferentes., Eso es, Se centran en los elementos de rendimiento y difieren en los indicadores de progreso.
The performance requirements and differences of low-profile electrolytic copper foil varieties used in the five major application fields are shown in the following aspects:
(1) Low profile electrolytic copper foil for rigid RF/microwave circuits
Low-profile electrolytic copper foil for rigid RF/El circuito de microondas tiene una diferencia relativa obvia en diferentes frecuencias de aplicación.. En cuanto a la uniformidad DK del sustrato, el requisito de rendimiento de la lámina de cobre es más estricto., signal transmission loss, No hay elementos ferromagnéticos en la capa de tratamiento, and PIM (Passive Inter-modulation).
Por consiguiente,, copper foil used in high-end RF-microwave circuit substrates (such as millimeter-wave automotive radar substrates) generally requires pure copper treatment to support the reduction of passive intermodulation (PIM) and realize the improvement of copper clad laminates. Bajo rendimiento PIM, Índice de referencia: inferior a - 158 DBC í ½ - 160 DBC. Capa de tratamiento de cobre libre de arsénico.
Al mismo tiempo, Debido a que el sustrato de resina de esta lámina de cobre es diferente, La selección de diferentes tipos de láminas de cobre RZ es muy diferente..
Láminas electrolíticas de cobre delgadas para aplicaciones rígidas de radiofrecuencia/Los circuitos de microondas suelen utilizar 18 μm, 35 μm, Especificación del espesor de la lámina de cobre de 70 μm, Las láminas de cobre de perfil ultra bajo o ultra bajo de alta gama se utilizan ampliamente en especificaciones de espesor: 9 ¼m, 12.. μm, Variedades de 18 ¼m .
(2) Low-profile electrolytic copper foil for high-speed digital circuits
In the application market of low-profile copper foil for high-speed digital circuits, most of them are positioned at frequencies generally in the centimeter wave (3～30GHz) range. Sus principales terminales de aplicación son servidores de gama alta, Etc... Las propiedades de la lámina de cobre tienen un efecto más importante en la pérdida de inserción del sustrato y la procesabilidad del sustrato., Hay requisitos estrictos para ello.. Al mismo tiempo, Las láminas de cobre delgadas y de bajo costo también son requisitos importantes. Lámina electrolítica de cobre fina para circuitos digitales de alta velocidad, 35 μm, Especificación del espesor de la lámina de cobre de 70 μm, La lámina de cobre de perfil ultra bajo o ultra bajo de alta gama se utiliza principalmente para la especificación de espesor: 9 ¼m, 12 μm, Y 18 μm.
The author has investigated and compared the contours of the non-pressing surface of many low-Rz copper foil varieties (including HVLP, VLP, RTF, Etc..), Se llegó a la conclusión de que:, Variedades con un mejor rendimiento si, their non-compression surface profile (expressed in Rz or Ra) is generally low. Por ejemplo:, RTF Copper foil Products for Foreign Enterprises, Su RZ = 3.0μm (typical value), En lugar de la superficie de compresión RZ = 3.5 μm. Por consiguiente,, Si RF/Sustrato de circuito de microondas o sustrato de circuito digital de alta velocidad, Para un mejor rendimiento si, they also need the Rz (or Ra, Rq) of the non-pressing surface of the first profile copper foil, También muy discreto.
En la actualidad, an important category of low-profile copper foil for high-speed digital circuits is reversed copper foil (RTF). En los últimos años, Con el desarrollo de la tecnología RTF Copper foil en Japón y Taiwán, Muchas variedades con RZ inferior a 2.5 ¼m ha salido, Incluso variedades con RZ inferior a 2.Aparece 0 μm. Así, El mercado de aplicaciones y el mercado mundial de láminas de cobre delgadas para circuitos digitales de alta velocidad también se han ampliado rápidamente..
En la actualidad, La industria mundial de fabricación de láminas de Cobre electrolítico de tipo delgado prefiere las mismas propiedades para las láminas de cobre utilizadas en radiofrecuencias rígidas/Circuitos de microondas y láminas de cobre para circuitos digitales de alta velocidad. Por ejemplo:, CircuitFoil (CircuitFoil) realized mass production of ultra-low profile copper foil BF-NN/BF - NN - HT 2019. La variedad ha logrado "dos compatibilidad": la primera, La lámina de cobre BF - ANP original sólo se utiliza en sustratos de resina de PTFE, and it has developed to "including polyphenylene ether (PPE/PPO)-based resin systems. It is also suitable for pure Or modified fluoropolymer (PTFE) resin system.– segundo, Se puede utilizar en el circuito de microondas RF y en el circuito digital de alta velocidad.
(3) Lámina electrolítica de cobre flexible de baja sección Placa de circuito impreso
Lámina electrolítica de cobre de perfil bajo para flexibilidad Placa de circuito impresos. Debido a la necesidad de fabricar circuitos finos, ultra-thin copper foil (without carrier) is often used. El espesor M ínimo actual de este producto es de 6 μm, Por ejemplo, CF - t4x - sv6 y CF - t49a - DS - HD2 de Futian Metal Foil Company., Ltd....N. 3ec - MLS - VlP de Mitsui Metal., Ltd. ((espesor M ínimo: 7 μm)) .
Low profile electrolytic copper foil for flexible Placa de circuito impreso También requiere alta resistencia a la tracción y alta elongación de la lámina de cobre. La buena transparencia de la película base después del grabado es también un requisito importante en el mercado del cobre.
Lámina electrolítica de cobre flexible de baja Sección de alta frecuencia Placa de circuito impresoEn los últimos años, S se ha convertido en un perfil bajo. Muchas variedades con RZ inferior a 1.0um ha aparecido en la industria. Por ejemplo:, Mitsui Metal Tq - M4 - vsp RZ - 0.6 (typical value); Foton Metals CF- T4X- SV Rz=1.0 (typical value, Especificación 9/12/18); Foton Metals CF- T49A- DS- HD2, RZ = 1.0 μm (typical value) (specification 6/9/12/18); Nissin ISP, RZ - 0 rupias.55 (typical value).
(4) Low profile electrolytic copper foil for IC package carrier board
The low-profile electrolytic copper foil required for the package carrier (including the module substrate) should have high tensile strength, Alta estabilidad térmica, Módulo elástico alto, and high peel strength at high temperatures (after 210°C/1h treatment). Su espesor es de 5.0 μm 1 / 2 / 12 μm. En los últimos años, Las especificaciones de espesor de las láminas de cobre para los sustratos de embalaje de CI de alta gama se están volviendo más delgadas, Eso es, Espesor hasta 1.5 μm a 3 μm.
Package carrier boards (including module substrates) have also seen demand for high frequency and high speed En los últimos años. Por consiguiente,, in recent years, Aumento de la variedad de láminas electrolíticas de cobre de baja sección para el portador de embalaje. Por ejemplo:: Mitsui Metals' 3EC-M2S-VLP (without carrier), Rezer 1.8 μm (typical value); after 210 degree Celsius/1h, La resistencia a la tracción es de 51 KGF/MM 2; El alargamiento es de 4.6%; La especificación m ás delgada de la lámina de cobre es de 9 ¼m. Mitsui Metals' MT18FL (with carrier), Rezer 1.3 μm, Especificación de la lámina de cobre de circuito 1.5, 2, 3 μm. The LPF (without carrier) of Nissin Material Co., Ltd., Rezer 1.72 (typical value), Resistencia a la tracción a 210℃/Una hora es 52.Fuerza de 3 kg/Milímetros cuadrados; El alargamiento es de 3.7%; La especificación m ás delgada de la lámina de cobre es de 9 ¼m.
(5) Lámina electrolítica de cobre fina para cobre grueso de alta corriente Placa de circuito impreso

Low-profile electrolytic copper foil for Placa de cobre gruesa de alta corriente with thickness specifications ≥105um (3oz). Especificación común: 105, 140, 175, 210 μm. Y láminas de Cobre electrolítico súper gruesas con requisitos especiales de espesor, with thickness specifications up to 350μm (10oz) and 400μm (11.5oz).
Lámina electrolítica de cobre fina para cobre grueso de alta corriente Bifenilos policlorados is mainly used for the manufacture of high-current, Sustrato de alimentación, Placa de circuito impreso de alta disipación de calor. Cobre grueso Placa de circuito impreso Los productos se utilizan principalmente en productos electrónicos de automoción, Fuente de alimentación, Equipo de control industrial de alta potencia, Equipo solar, etc. En los últimos años, Conductividad térmica Placa de circuito impreso Se ha convertido en una de las funciones más comunes e importantes. La demanda del mercado de láminas de cobre súper gruesas sigue aumentando. Al mismo tiempo, Debido al desarrollo de la tecnología de fabricación de microcircuitos y a la aplicación de cobre grueso Placa de circuito impreso, La lámina de cobre extra gruesa que necesita también tiene características de perfil bajo. For example, Mitsui Metals RTF type low profile thick copper foil: MLS-G (Type II), RZ = 2.5μm (product typical value). Luxemburgo TW - B, Rs 4.2μm (product index).
1.3 Application market expansion and performance requirements of ultra-thin electrolytic copper foil for IC package substrates
A recent paper written by an overseas Placa de circuito impreso Los expertos explicaron más a fondo el mercado de aplicaciones ultrafinas y los requisitos de rendimiento de las aplicaciones., low-profile copper foil. El artículo señala: "desde 2017, Los tableros HDI han comenzado a utilizar una amplia gama de procesos de galvanoplastia de circuitos, que a menudo se utilizan en productos de sustrato IC. This process is called semi-additive process (SAP), Utilizando tecnología de galvanoplastia de circuitos. Con el fin de cumplir los requisitos de la estructura del Circuito de la placa portadora IC inferior a 15 ¼m, Este proceso no se aplica a los tableros HDI generales. Sin embargo,, after the adjustment of semi-additive technology (mSAP) with ultra-thin copper skin, Se ha convertido en el principal proceso de fabricación de HDI.