Tecnología de PCB - Análisis de sustratos comunes de PCB

El rápido desarrollo de la industria de la información electrónica ha hecho que los productos electrónicos se desarrollen hacia la miniaturización, la funcionalidad, el alto rendimiento y la Alta fiabilidad. Desde la tecnología general de instalación de superficie (smt) a mediados de la década de 1970 hasta la tecnología de instalación de superficie de interconexión de alta densidad en la década de 1990, así como la aplicación de diversas nuevas tecnologías de encapsulamiento, como encapsulamiento de semiconductores y encapsulamiento ic, que han aparecido en los últimos años, la tecnología de instalación electrónica se ha desarrollado continuamente hacia la Alta densidad. Al mismo tiempo, el desarrollo de la tecnología de interconexión de alta densidad ha promovido el desarrollo de PCB en la dirección de alta densidad. Con el desarrollo de la tecnología de instalación y la tecnología de pcb, la tecnología de cobre recubierto como material de sustrato de PCB también está mejorando constantemente.

Como material de sustrato en la fabricación de pcb, el cobre recubierto desempeña principalmente un papel de interconexión, aislamiento y soporte del pcb, lo que tiene un gran impacto en la velocidad de transmisión, la pérdida de energía y la resistencia característica de las señales en el circuito. Por lo tanto, el rendimiento, la calidad, la procesabilidad durante el proceso de fabricación, el nivel de fabricación, los costos de fabricación y la fiabilidad y estabilidad a largo plazo de los paneles recubiertos de cobre de PCB dependen en gran medida del material de los paneles recubiertos de cobre.

La tecnología y la producción de paneles recubiertos de cobre han experimentado un desarrollo de más de medio siglo. En la actualidad, la producción anual 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 industria de fabricación de paneles recubiertos de cobre es una industria del amanecer. Con el desarrollo de la industria de la información y las comunicaciones electrónicas, tiene amplias perspectivas. Su tecnología de fabricación es una alta tecnología que cruza, penetra y promueve el desarrollo multidisciplinar. La historia del desarrollo de la tecnología de la información electrónica muestra que la tecnología de cobre recubierto es una de las tecnologías clave para promover el rápido desarrollo de la industria electrónica.

Las tareas clave de la futura estrategia de desarrollo de la industria de paneles recubiertos de cobre (ccl) en china. En términos de productos, se deben hacer esfuerzos en cinco tipos de nuevos materiales de sustrato de pcb, es decir, a través del desarrollo y los avances tecnológicos de cinco tipos de nuevos materiales de sustrato. Por lo tanto, se ha mejorado la tecnología de vanguardia de CCL en china. El desarrollo de los cinco nuevos productos de chapado de cobre de alto rendimiento que se enumeran a continuación es un tema clave al que los ingenieros y técnicos de la industria de chapado de cobre de China deben prestar atención en la investigación y el desarrollo futuros.

1. laminados recubiertos de cobre compatibles sin plomo

En la reunión de la UE del 11 de octubre de 2002, se aprobaron dos "directivas europeas" que contienen elementos de protección del medio ambiente. Aplicarán formalmente la resolución el 1 de julio de 2006. Estas dos "directivas europeas" se refieren a la "directiva sobre residuos de productos eléctricos y electrónicos" (conocida como weee) y a la "restricción del uso de ciertas sustancias peligrosas" (conocida como roh). En estas dos directivas estatutarias se hace referencia explícita a estos requisitos. Está prohibido el uso de materiales que contengan plomo. Por lo tanto, la mejor manera de hacer frente a estas dos directivas es desarrollar laminados recubiertos de cobre sin plomo lo antes posible.

2. laminados recubiertos de cobre de alto rendimiento

Los chapados de cobre de alto rendimiento a los que se hace referencia aquí incluyen chapados de cobre de baja constante dieléctrica (dk), chapados de cobre para PCB de alta frecuencia y alta velocidad, chapados de cobre de alta resistencia al calor, Así como varios sustratos para laminaciones multicapa (láminas de cobre recubiertas de resina, películas de resina orgánica que componen la capa aislante de las láminas multicapa laminadas, preimpregnados reforzados con fibra de vidrio u otros reforzados con fibra orgánica, etc.).

3. material de sustrato para el embalaje de placas IC

Para garantizar la libertad del diseño de encapsulamiento IC y el desarrollo de nuevas tecnologías de encapsulamiento ic, es esencial realizar pruebas de modelo y pruebas de simulación. Estas dos tareas son de gran importancia para comprender los requisitos característicos de los materiales de sustrato para envases ic, es decir, comprender y comprender sus requisitos de rendimiento eléctrico, rendimiento de disipación de calor y fiabilidad. Además, se debe seguir comunicándose con la industria del diseño de envases IC y llegar a un consenso. Las propiedades de los materiales de sustrato desarrollados se proporcionan oportunamente a los diseñadores de productos electrónicos completos, lo que permite a los diseñadores establecer una base de datos precisa y avanzada.

El portador de encapsulamiento ic también necesita resolver el problema de la incompatibilidad con el coeficiente de expansión térmica del chip semiconductor. Incluso las placas multicapa laminados adecuadas para la producción de microcontroladores tienen el problema de que el coeficiente de expansión térmica del sustrato aislante suele ser demasiado grande (generalmente el coeficiente de expansión térmica es de 60 ppm / ° c). El coeficiente de expansión térmica del sustrato alcanza alrededor de 6 ppm, cerca de la tasa de expansión térmica del chip semiconductor, lo que es realmente un "desafío difícil" para la tecnología de fabricación del sustrato.

Para 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 alrededor de 2005 aparezca una nueva generación de placas de circuito impreso en el mundo que supere los límites de los materiales de sustrato tradicionales y los procesos de fabricación tradicionales. Los avances tecnológicos son, en primer lugar, los avances en el uso de nuevos materiales de base.

Para predecir el desarrollo futuro de la tecnología de diseño y fabricación de envases ic, hay requisitos más estrictos para el material de sustrato que utiliza. esto se manifiesta principalmente en los siguientes aspectos: 1. El Alto Tg correspondiente al flujo sin plomo. 2. lograr un factor de pérdida dieléctrico bajo que coincida con la resistencia característica. 3. constante dieléctrica baja correspondiente a la alta velocidad (la isla debe estar cerca de 2). 4. baja deformación (mejorar la planitud de la superficie del sustrato). 5. baja tasa de absorción de humedad. 6. el bajo coeficiente de expansión térmica hace que el coeficiente de expansión térmica se acerque a 6 ppm. 7. bajo costo del portador de encapsulamiento ic. 8. materiales de sustrato de bajo costo con componentes incorporados. 9. para mejorar la resistencia al choque térmico, se ha mejorado la resistencia mecánica básica. Es adecuado para materiales de sustrato que no reducen el rendimiento en ciclos de cambio de temperatura de alto a bajo. 10. un material de sustrato verde de bajo costo adecuado para altas temperaturas de soldadura de retorno.

IV. laminados recubiertos de cobre con funciones especiales

Los chapados de cobre con funciones especiales aquí se refieren principalmente a: chapados de cobre a base de metal (núcleo), chapados de cobre a base de cerámica, laminados de alta permitividad, chapados de cobre (o materiales de sustrato) para laminados de componentes pasivos integrados, chapados de cobre para sustratos de circuitos ópticos, etc. El desarrollo y la producción de este tipo de chapado en cobre no es solo una necesidad para el desarrollo de nuevas tecnologías en productos de información electrónica, sino también una necesidad para el desarrollo de la industria aeroespacial y militar de china.

V. chapado de cobre flexible de alto rendimiento

La placa de circuito impreso flexible (fpc) ha experimentado un desarrollo de más de 30 años desde su producción industrial a gran escala. En la década de 1970, FPC comenzó a entrar en la producción a gran escala verdaderamente industrializada. Desarrollado hasta finales de la década de 1980, debido a la aparición y aplicación de una nueva clase de materiales de película de poliimida, el FPC sin adhesivo (comúnmente conocido como "fpc de doble capa"). En la década de 1990, el mundo desarrolló una película de cobertura fotosensible correspondiente a circuitos de alta densidad, lo que causó grandes cambios en el diseño de fpc. Debido al desarrollo de nuevas áreas de aplicación, el concepto de su forma de producto ha cambiado mucho y se ha extendido a una gama más amplia de sustratos Tab y cob. El 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. Su modo de circuito se ha desarrollado rápidamente a un nivel más sutil. La demanda del mercado de FPC de alta densidad también está creciendo rápidamente.

Resumen

El desarrollo de la tecnología y la producción de paneles recubiertos de cobre está sincronizado e inseparable con el desarrollo de la industria de la información electrónica, especialmente la industria de pcb. Este es un proceso de innovación continua y búsqueda continua. El progreso y el desarrollo del cobre recubierto también están impulsados por la innovación y el desarrollo de productos electrónicos, tecnología de fabricación de semiconductores, tecnología de instalación electrónica y tecnología de fabricación de pcb. En este caso, avanzaremos juntos. El desarrollo simultáneo es particularmente importante.