L'actualité PCB - Tendances de l'industrie et importance des substrats de carte de circuit imprimé

Tendances de l'industrie et importance des substrats de carte de circuit imprimé

1. L'innovation continue de la carte fr - 4 en bref, le substrat de la carte de circuit imprimé comprend principalement trois matières premières principales: la Feuille de cuivre, la résine et le matériau de renforcement. Cependant, si vous étudiez davantage le substrat actuel et Examinez comment il a changé au fil des ans, vous constaterez que la complexité du contenu du substrat est vraiment inimaginable. À mesure que les fabricants de cartes de circuits imprimés de l'ère sans plomb deviennent de plus en plus exigeants en matière de qualité des substrats, les performances et les spécifications des résines et des substrats deviendront sans aucun doute plus complexes. Le défi pour les fournisseurs de substrats est de trouver le meilleur équilibre entre les différents besoins de leurs clients afin d'obtenir les avantages de production les plus économiques et de fournir leurs données de produit à l'ensemble de la chaîne d'approvisionnement comme référence.

Tout au long de l'histoire du développement de la feuille fr - 4, certains acteurs de l'industrie ont pensé au fil des ans que la feuille fr - 4 serait épuisée, alors ils se sont tournés vers d'autres alternatives hautes performances. Chaque fois que les exigences des spécifications augmentent, les fournisseurs de tôle doivent s'efforcer de répondre aux besoins de leurs clients. Au cours des dernières années, la tendance la plus évidente sur le marché a été une forte augmentation de la demande de feuilles à TG élevé. En fait, la compréhension du problème de TG par de nombreux acteurs de l'industrie semble indiquer qu'un TG élevé a des performances élevées ou une meilleure fiabilité. L'un des principaux objectifs de cet article est d'expliquer que les caractéristiques requises pour la prochaine génération de feuilles fr - 4 ne sont plus entièrement exprimées en TG. Par conséquent, pour faire face au soudage sans plomb, de nouvelles spécifications avec une forte résistance à la chaleur ont été proposées. Le défi

2. Tendances de l'industrie menant aux spécifications du substrat une série de tendances continues de l'industrie favorisera l'application et l'adoption du marché des panneaux reformulés. Ces tendances comprennent les tendances de conception des panneaux multicouches, les réglementations de protection de l'environnement et les exigences électriques décrites ci - dessous:

2.1. Tendances de conception pour les cartes Multi - largeur l'une des tendances de conception actuelles pour les PCB est l'augmentation de la densité de câblage. Il y a trois façons d'atteindre cet objectif: Tout d'abord, réduire la largeur et l'espacement des lignes afin que l'unité de surface puisse accueillir un câblage plus dense; Deuxièmement, augmenter le nombre de couches de la carte; Enfin, la réduction de l'ouverture et de la taille des plots.

Cependant, lorsqu'il y a plus de lignes par unité de surface, sa température de fonctionnement augmente nécessairement. En outre, avec l'augmentation constante du nombre de couches de la carte, la carte finie deviendra inévitablement plus épaisse en même temps. Sinon, il ne peut être laminé qu'avec une couche diélectrique plus mince pour conserver l'épaisseur d'origine. Plus le PCB est épais, plus la contrainte thermique sur les parois du via causée par l'accumulation de chaleur augmente, ce qui augmentera l'effet de dilatation thermique dans la direction Z. Lorsque l'on choisit une couche diélectrique plus mince, cela signifie que l'on doit utiliser un substrat et un film ayant une teneur en colle plus élevée; Mais une teneur en colle plus élevée entraînera une dilatation thermique et une augmentation des contraintes dans la direction Z du via. En outre, la réduction de l'ouverture du via augmenterait inévitablement le rapport d'aspect; Ainsi, pour assurer la fiabilité des Vias plaqués, il est nécessaire que le substrat utilisé présente une dilatation thermique plus faible et une meilleure stabilité thermique afin de ne pas présenter de défauts; outre les facteurs mentionnés ci - dessus, l'agencement des Vias est également plus serré lorsque la densité des composants assemblés de la carte augmente. Cependant, cette action peut rendre la fuite du faisceau de verre plus intense et même faire ponter les fibres de verre de base entre les parois des trous, ce qui entraîne un court - circuit. Ce phénomène de fuite filamenteuse anodique est l'un des thèmes de l'ère actuelle de la tôle sans plomb. Bien sûr, les substrats de nouvelle génération doivent avoir une meilleure résistance aux CAF pour éviter les fréquentes occurrences dans le soudage sans plomb.

2.2. Lois et règlements en matière de protection de l’environnement les règlements en matière de protection de l’environnement ajoutent de nombreuses exigences supplémentaires aux substrats soumis à une intervention politique. Par exemple, les directives de l'UE telles que ROHS et WEEE influenceront l'élaboration des spécifications des feuilles. Dans de nombreuses réglementations, ROHS limite la quantité de plomb dans le processus de soudage. La soudure étain - plomb est utilisée dans les usines d'assemblage depuis de nombreuses années. Le point de fusion de son alliage est de 183°c et la température du procédé de soudage par fusion est généralement de l'ordre de 220°C. Le point de fusion d'un alliage étain - argent - cuivre de soudage principal sans plomb, tel que sac305, est d'environ 217 ° C, et la température maximale pendant le soudage par fusion est généralement jusqu'à 245 ° c. l'augmentation de la température de soudage signifie que le substrat doit avoir une meilleure stabilité thermique pour résister aux chocs thermiques causés par plusieurs soudures par fusion.

La Directive RoHS interdit également certains retardateurs de flamme contenant des halogènes, notamment les PBB et les PBDE. Cependant, le tbba, le retardateur de flamme le plus couramment utilisé dans les substrats de PCB, ne figure pas sur la liste noire ROHS. Néanmoins, certaines marques de fabricants de machines complètes envisagent toujours de passer à des matériaux sans halogène en raison de la réaction inadéquate de la plaque contenant du tbba au grisonnement lorsqu'elle se réchauffe.

2.3 exigences électriques l'application de la haute vitesse, de la large bande et des radiofréquences sans fil oblige la carte à avoir de meilleures propriétés électriques, c'est - à - dire que la constante diélectrique DK et le facteur de dissipation DF doivent non seulement être supprimés, mais également avoir des performances stables sur l'ensemble de la carte, mais doivent également être appropriés. Préparez - vous à la contrôlabilité. Ceux qui répondent à ces exigences électriques doivent également être désavantagés en termes de stabilité thermique. Ce n'est qu'alors que leur demande et leur part de marché augmenteront de jour en jour.

3. Les caractéristiques importantes du substrat, les fabricants de cartes de circuit imprimé afin de considérer la stabilité thermique requise par le marché sans plomb, les propriétés physiques qui doivent être notées sont: la température de transition vitreuse (Tg), le coefficient de dilatation thermique ctes, Et la température de résistance à la fissuration TD pour les nouvelles exigences de soudage sans plomb à haute température. Décrit ci - dessous:

3.1 mesure de la température de transition vitreuse (Tg) par la méthode TMA la température de transition vitreuse est l'indicateur important le plus souvent utilisé pour juger des caractéristiques des substrats en résine. Par TG de la résine, on entend que lorsque le polymère est chauffé dans une certaine plage de température, la résine passe de son « état vitreux » d’origine, relativement dur à température ambiante (terme collectif désignant les substances solides à composition non fixe), à sa plasticité à haute température. Et un "état de caoutchouc" plus doux. Avant et après TG, les différentes propriétés des différentes feuilles seront complètement différentes.

Toutes les substances subissent des variations de dilatation et de contraction dues aux variations de température et le taux de dilatation thermique du substrat avant TG est généralement plus faible et plus doux. La méthode d'analyse thermomécanique (tma) permet d'enregistrer les variations de la taille du substrat correspondent à la température. Par extrapolation, l'intersection des lignes pointillées prolongées par deux courbes peut être utilisée pour indiquer la température, c'est - à - dire la TG du substrat. La grande différence de pente des courbes avant et après TG montre que les deux ont des taux de dilatation thermique complètement différents, c'est - à - dire des coefficients de dilatation thermique (CTE) de Isla ± 1 et Isla ± 2. Étant donné que le Z - Cte de la tôle affecte la fiabilité de la tôle finie et est plus important pour l'assemblage en aval, il ne doit pas être négligé par tous les fabricants. Il est à noter qu'une dilatation thermique moindre présente moins de contraintes sur les parois en cuivre des Vias et que la fiabilité doit donc être meilleure. Cependant, la plupart des gens considèrent toujours TG comme un point de température assez fixe. En fait, ce n'est pas le cas. Lorsque la température monte au voisinage de TG, les propriétés physiques de la feuille vont commencer à changer de manière significative.