PCB Tecnico - Lo stato attuale e i requisiti di prestazioni di tre materie prime chiave per laminati rivestiti di rame PCB di fascia alta

Materia prima laminata rivestita di rame con tecnologia PCB Il modello della catena di fornitura della lamina di rame elettrolitica speciale, della resina speciale e del panno speciale in fibra di vetro utilizzato in materiali substrati nuovi e di fascia alta e i nuovi requisiti di prestazione per questi tre materiali principali Questo articolo descrive il modello della catena di fornitura della lamina di rame elettrolitica speciale, resina speciale, Panno in fibra di vetro speciale utilizzato negli ultimi anni in materiali di substrato nuovi e di fascia alta, così come i nuovi requisiti di prestazione di questi tre materiali.

Dall'inizio del 2020, la diffusione globale della nuova epidemia di corona ha causato seri cambiamenti nella catena di offerta e domanda delle materie prime laminate rivestite di rame del mio paese. Dallo sviluppo del 5G, laminati rivestiti di rame per circuiti ad alta frequenza e ad alta velocità, materiali di substrato per substrati di imballaggio ad alta HDI e IC si sono evoluti notevolmente anche in tecnologia, prestazioni e varietà. Di fronte a questi due importanti cambiamenti, una ricerca approfondita sul modello della catena di fornitura della lamina elettronica di rame, resina speciale e tessuto speciale in fibra di vetro utilizzato in materiali di substrato nuovi e di fascia alta, così come i nuovi requisiti di prestazione per i tre materiali principali, è considerato molto importante, Urgently necessario lavoro. Questo articolo discute questi due aspetti.

1. Foglio di rame elettrolitico

1.1 L'attuale offerta di vari fogli di rame elettrolitico a basso profilo e le nuove caratteristiche della struttura del mercatoLa scala e il modello del mercato globale dei fogli di rame elettrolitico ad alta frequenza e ad alta velocità nel 2019 (quota di mercato di ogni paese/regione e dei principali produttori) sono mostrati nella Figura 1 e nella Tabella 1.WeChat image_20201028142441.pngFigura 1 Statistiche e previsioni della struttura del mercato del foglio di rame a basso profilo per circuiti ad alta frequenza e ad alta velocità nel 2018 e 2019WeChat image_20201028142508.pngDalla figura 1 e tabella 1, è noto che il volume globale della produzione e delle vendite di foglio di rame a basso profilo (cioè dimensione del mercato) è stimato aumentare del 49,8% nel 2019, raggiungendo 53.000 tonnellate. Si stima che rappresenti il 7,6% del totale foglio di rame elettrolitico globale. Tra la produzione e le vendite globali di fogli di rame elettrolitici ad alta frequenza e ad alta velocità nel 2019, il rapporto tra la produzione e le vendite di RTF e VLP+HVLP è di circa 77:23. Tuttavia, la percentuale di VLP+HVLP aumenterà nei prossimi anni. Nel 2019, le imprese di lamina di rame a finanziamento nazionale e straniero nella Cina continentale hanno prodotto 7.580 tonnellate di lamina di rame a basso profilo, di cui le imprese a finanziamento nazionale hanno rappresentato il 51,2% (3880 tonnellate). La produzione e le vendite di fogli di rame elettrolitici a basso profilo da parte delle imprese nazionali hanno rappresentato il 2,7% della produzione totale (144.000 tonnellate) di fogli di rame per circuiti elettronici nelle imprese nazionali finanziate. Nel 2019, le imprese nazionali finanziate hanno raggiunto nuove scoperte nella produzione di massa di varietà VLP + HVLP, ma la produzione e le vendite di tali fogli di rame a basso profilo sono molto piccole, che rappresentano solo il 2,3% della produzione e delle vendite globali totali di tali fogli di rame elettrolitici.1.2 Nuove caratteristiche di differenziazione delle varietà di fogli di rame elettrolitici a basso profilo e requisiti di prestazione per circuiti ad alta frequenza e ad alta velocità 1.2.1 Corrispondente ai diversi gradi di perdita di trasmissione dei fogli di rame elettrolitici ad alta frequenza e ad alta velocità rivestiti di rame Al fine di perseguire una migliore integrità del segnale (Signal Integrity, abbreviato SI) per i circuiti ad alta frequenza e ad alta velocità, i laminati rivestiti di rame devono ottenere (soprattutto alle alte frequenze) prestazioni inferiori di perdita di trasmissione del segnale. Ciò richiede il materiale conduttore utilizzato nella fabbricazione del foglio laminato-rame rivestito di rame, che ha le caratteristiche di basso profilo. Cioè, il foglio di rame utilizzato nella fabbricazione di laminati rivestiti di rame è di bassa Rz, bassa Rq e altre varietà. Secondo i quattro livelli di perdita di trasmissione del segnale, corrispondenti a varie varietà di fogli di rame a basso profilo, requisiti Rz e marchi dei principali produttori, come mostrato nella Tabella 2. La tabella 2 elenca anche la classificazione dei vari tipi di fogli di rame a basso profilo nella quantità richiesta di laminati rivestiti di rame di grado di perdita di trasmissione del substrato. Tabella 2 Gamma di indice Rz di diversi fogli elettrolitici di rame corrispondenti a diversi gradi di perdita di trasmissione dei laminati rivestiti di rame ad alta frequenza e ad alta velocità

1.2.2 La differenza di prestazione del foglio di rame elettrolitico a basso profilo in diversi campi di applicazioneLe varietà di fogli di rame elettrolitico a basso profilo per circuiti ad alta frequenza e ad alta velocità sono suddivise in cinque categorie in base ai campi di applicazione. Cioè, foglio di rame elettrolitico a basso profilo per circuiti rigidi a radiofrequenza/microonde; Foglio di rame elettrolitico a basso profilo per circuiti digitali ad alta velocità; Foglio di rame elettrolitico a basso profilo per PCB flessibili; Foglio di rame elettrolitico a basso profilo per l'imballaggio dei substrati; Fogli di rame elettrolitici a basso profilo per PCB di rame spessi Foglio di rame. In queste cinque aree di applicazione, i fogli di rame elettrolitico a basso profilo per circuiti ad alta frequenza e ad alta velocità hanno caratteristiche diverse in termini di requisiti di prestazione, cioè sono focalizzati su elementi di prestazione e diversi in indicatori di prestazione. I requisiti di prestazione e le differenze delle varietà di fogli di rame elettrolitici a basso profilo utilizzati nei cinque principali campi di applicazione sono mostrati nei seguenti aspetti:(1) Foglio di rame elettrolitico a basso profilo per circuiti rigidi RF / microonde Foglio di rame elettrolitico a basso profilo per circuiti rigidi RF / microonde ha differenze relative più evidenti sotto diverse frequenze di applicazione condizioni. I requisiti sono più rigorosi in termini di prestazioni del foglio di rame sull'uniformità Dk del substrato, perdita di trasmissione del segnale, assenza di elementi ferromagnetici nello strato di elaborazione e PIM (Passive Inter-modulation). Per questo motivo, la lamina di rame utilizzata nei substrati di circuiti RF-microonde di fascia alta (come i substrati radar automobilistici ad onde millimetriche) richiede generalmente un trattamento in rame puro per supportare la riduzione dell'intermodulazione passiva (PIM) e realizzare il miglioramento dei laminati rivestiti di rame. Prestazioni PIM basse, indice di riferimento: raggiungere sotto -158dBc～-160dBc. Lo strato di trattamento della lamina di rame è privo di arsenico. Allo stesso tempo, a causa dei diversi substrati di resina di questo tipo di foglio di rame, ci sono grandi differenze nella selezione di diverse varietà di fogli di rame Rz. Il foglio di rame elettrolitico a basso profilo per circuiti rigidi a radiofrequenza / microonde utilizza generalmente 18μm, 35μm, 70μm in termini di specifiche di spessore del foglio di rame, mentre le pellicole di rame ultra-basso o ultra-basso profilo di fascia alta sono ampiamente utilizzate nelle specifiche di spessore: 9μm, 12μm, 18μm varietà. (2) Foglio di rame elettrolitico a basso profilo per circuiti digitali ad alta velocità Nel mercato delle applicazioni di fogli di rame a basso profilo per circuiti digitali ad alta velocità, la maggior parte di essi sono posizionati alle frequenze generalmente nell'onda centimetrica (3～30GHz). Il suo terminale principale di applicazione è server di fascia alta e così via. Le prestazioni di questo tipo di foglio di rame hanno un impatto più importante sulla perdita di inserimento del substrato e sulla lavorabilità del substrato, e ci sono requisiti rigorosi per questo. Allo stesso tempo, le specifiche sottili e il basso costo della lamina di rame sono anche requisiti importanti. I fogli di rame elettrolitici a basso profilo per circuiti digitali ad alta velocità generalmente utilizzano 18μm, 35μm, 70μm in termini di specifiche di spessore della lamina di rame, mentre i fogli di rame ultra-basso o ultra-basso profilo di fascia alta sono utilizzati principalmente nelle specifiche di spessore: 9μm, 12μm e 18μm. L'autore ha indagato e confrontato i contorni della superficie non pressante di molte varietà di fogli di rame low-Rz (tra cui HVLP, VLP, RTF, ecc.), e la conclusione derivata è: nello stesso grado, Per varietà che hanno prestazioni migliori in proprietà SI, il loro profilo superficiale non compressivo (espresso in Rz o Ra) è generalmente basso. Ad esempio, per un prodotto RTF in lamina di rame di un'impresa finanziata dall'estero, il suo Rz=3,0μm (valore tipico), mentre la superficie non pressante è Rz=3,5μm. Pertanto, che si tratti di substrati di circuito RF/microonde o substrati di circuito digitale ad alta velocità, al fine di perseguire migliori prestazioni SI, hanno anche bisogno della Rz (o Ra, Rq) della superficie non pressante del primo profilo foglio di rame, che ha anche un profilo molto basso. Attualmente, una categoria importante di fogli di rame a basso profilo per circuiti digitali ad alta velocità è il foglio di rame invertito (RTF). Negli ultimi anni, con l'avanzamento della tecnologia della lamina di rame RTF da parte di aziende di lamina di rame come Giappone e Taiwan, sono uscite molte varietà con Rz inferiore a 2,5μm e sono apparse anche varietà con Rz inferiore a 2,0μm. In questo modo, anche il suo mercato di applicazione e la quota del mercato globale del foglio di rame a basso profilo per i circuiti digitali ad alta velocità sono stati rapidamente ampliati. Attualmente, l'industria globale di produzione di fogli di rame elettrolitici a basso profilo è più verso le stesse prestazioni in termini di fogli di rame per circuiti rigidi RF / microonde e fogli di rame per circuiti digitali ad alta velocità. Ad esempio, CircuitFoil (CircuitFoil) ha realizzato la produzione in serie di fogli di rame a profilo ultra basso BF-NN/BF-NN-HT nel 2019. Questa varietà ha raggiunto "due compatibilità": in primo luogo, il foglio di rame originale BF-ANP è utilizzato solo per substrati tipo resina PTFE, È adatto anche per sistemi in resina pura o modificata di fluoropolimeri (PTFE). In secondo luogo, può essere applicato a substrati di circuiti a microonde a radiofrequenza e adatto anche a substrati di circuiti digitali ad alta velocità.(3) La lamina di rame elettrolitica a basso profilo per PCB flessibili è utilizzata per PCB flessibili. A causa della necessità di produrre circuiti sottili, viene spesso utilizzato un foglio di rame ultrasottile (senza supporto). Le attuali specifiche di spessore minimo di questo tipo di prodotti hanno raggiunto i 6μm, come CF-T4X-SV6 e CF-T49A-DS-HD2 di Fukuda Metal Foil Co., Ltd.; e 3EC-MLS-VLP di Mitsui Metals Co., Ltd. (lo spessore minimo è 7μm) . La lamina di rame elettrolitica a basso profilo per PCB flessibile richiede anche la lamina di rame per avere alta resistenza alla trazione e alto allungamento. L'eccellente trasparenza della pellicola di base dopo l'incisione è anche un i

Foglio di rame elettrolitico a basso profilo per PCB in rame ad alta corrente spessa con specifiche di spessore � 105um (3oz). Specifiche comuni: 105, 140, 175, 210μm. Ci sono anche fogli di rame elettrolitico ultra-spessi con requisiti speciali di spessore, con specifiche di spessore fino a 350μm (10oz) e 400μm (11,5oz). Foglio di rame elettrolitico a basso profilo per PCB di rame ad alta corrente spessa è utilizzato principalmente per la produzione di alta corrente, substrati di alimentazione elettrica e circuiti di dissipazione ad alto calore. Il PCB in rame spesso prodotto è utilizzato principalmente nell'elettronica automobilistica, negli alimentatori, nelle apparecchiature di controllo industriale ad alta potenza, nelle apparecchiature solari, ecc Negli ultimi anni, la conducibilità termica del PCB è diventata una delle funzioni più comuni e importanti. La domanda del mercato di fogli di rame ultra spessi è in costante espansione. Allo stesso tempo, a causa dello sviluppo della tecnologia di produzione di microcircuiti e dell'applicazione di PCB in rame spesso, la lamina di rame ultra spessa che deve utilizzare ha anche caratteristiche a basso profilo. Ad esempio, Mitsui Metals RTF tipo foglio di rame di spessore basso profilo: MLS-G (Tipo II), Rz=2.5μm (valore tipico del prodotto). Lussemburgo TW-B, Rzâ¤4.2μm (indice del prodotto). L'articolo afferma: "Dal 2017, le schede HDI hanno iniziato a utilizzare un gran numero di processi di galvanizzazione dei circuiti che sono stati comunemente utilizzati nei prodotti del substrato IC. che utilizza la tecnologia di galvanizzazione dei circuiti. Per soddisfare i requisiti della struttura del circuito di schede portanti IC inferiori a 15 μm, questo processo non è stato adottato in generale nelle schede HDI. Tuttavia, dopo l'adeguamento della tecnologia semi-additiva (mSAP) con pelle di rame ultra-sottile, è diventato il processo principale della produzione HDI.