PCB 블로그 - PCB 회로기판 동박 기술의 발전

(1) 세계 PCB 동박 생산의 발전

동박 생산은 1937년 미국 아나콘다 구리 정제소에서 시작됐다.동박은 당시 목조 지붕의 방수 용도로만 쓰였다.1950년대 초 PCB 회로기판 업계의 출현과 함께 동박 업계는 전자정보 업계와 연관된 중요한 첨단 업종이 되었다.

1955년, 미국 예이츠사는 아나콘다회사에서 분리되여 세계 최초로 PCB회로기판의 전해동박을 전문적으로 생산하는 회사로 되였다.1957년에 미국 굴드사도 이 업종에 투자하여 전 세계적으로 PCB 다층회로기판에 사용되는 동박의 Yats 독점시장을 구분하였다.1968년 일본 미쓰이가 미국 동박 제조 기술을 도입한 후 일본 Furukawa와 Nippon Mining은 각각 Yates와 Gould와 협력하여 일본 동박 산업을 크게 발전시켰다.

1972년, 예이츠사의 전해동박생산특허(미국특허 3674656)가 공포되였는데 이는 전해동박제조와 표면처리기술이 세계의 새로운 단계에 들어섰음을 표징한다.

통계에 따르면 1999년에 전 세계 PCB 회로기판용 전해동박 생산량은 약 18만톤이였다.일본 5만t, 대만 4만3천t, 중국 1만9천t, 한국 1만t 등이다.2001년 전 세계 전해동박 생산량은 25만 3천 톤으로 증가할 것으로 예상된다.가장 빠르게 늘어난 곳은 일본(2001년 7천300t), 대만(2001년 6천5천t)이었다.

동박 생산과 기술에서 세계 1위를 차지하는 일본은 최근 몇 년 동안 인쇄회로기판과 복동판의 발전으로 동박 생산과 공예의 진보가 빠르다.최근 몇 년 동안 회사는 북미, 중국, 대만, 동남아시아, 유럽 등 국가와 지역에 일본이 투자한 해외 제조업체를 설립하기도 했다.일본의 주요 전해동박 생산업체로는 미쓰이금속광업회사, 일본에너지회사 (옛 일본광업회사), The Electric회사, 후쿠다금속박공업회사, 일본전해회사 등이 있다. 일본전해동박의 생산특징은 최근 몇년간 더욱 선진적인 기술과 첨단제품으로 발전하고있다는 것이다.

대만은 현재 세계에서 두 번째로 큰 전해동박 생산국이다.주요 대형 생산업체로는 창춘석유화학회사, 타이완동박회사, 남아시아플라스틱회사 등이 있다.

(2) 고성능 전해 동박

최근 몇 년 동안 세계 동박 업계는 일부 고성능 전해 동박 제조 기술을 끊임없이 혁신하고 발전시켰다.한 해외 동박 시장 연구 전문가는 최근 고밀도 정밀 선형화(LIS=0.10mm/0.10mm), 다층(6층), 얇아짐(0.8mm), 고주파 PCB 다층 회로기판 때문에 고성능 동박의 시장 점유율이 머지않아 40% 이상에 달할 것이라는 결론을 내렸다.이러한 고성능 동박의 주요 유형과 특성은 다음과 같다.

1. 우수한 인장 강도와 신장률 동박의 우수한 인장 성능과 신장률 전해 동박은 상온과 고온에 포함된다.정상적인 조건에서의 인장강도와 높은 신장률을 높이면 전해동박의 가공성능을 높이고 강도를 강화하며 주름을 피하고 생산품질을 높일수 있다.고온연전성(HTE) 동박과 인장강도가 높은 고온동박은 PCB 회로기판의 열 안정성을 높여 변형과 꼬임을 피할 수 있다.이와 동시에 동박은 고온에서 갈라진다 (PCB 다층판 내층은 일반적으로 동기숙사를 채용하여 통공내환을 형성하는데 침용할 때 쉽게 갈라진다).HTE 동박 사용을 개선할 수 있습니다.

2. 얇은 동박

PCB 다층판에 사용되는 고밀도 배선 기술의 진보로 인해 고정밀 PCB 회로 기판 그래픽을 만들기 위해 전통적인 전해 동박을 계속 사용하는 것이 적합하지 않습니다.이 경우 일대일 저프로파일(LP) 또는 초저프로파일(VLP)을 가진 차세대 전해동박이 잇따라 나온다.저단면 동박은 1990년대 초(1992∼1994년) 미국(굴드의 애리조나 공장)과 일본(미쓰이 메탈, 고하 일렉트릭, 후쿠다 메탈공업)에서 거의 동시에 개발에 성공했다.

일반적으로 원박은 도금을 통해 만들어지며 사용되는 전류 밀도가 매우 높다.그래서 원박의 미시적 결정은 매우 거칠고 거친 기둥 모양의 결정을 보여준다.그 절편 중 가로 단층의 산등성이선은 높이가 기복이 있다.LP 동박의 결정은 매우 정교하다 (2) 이하는 등축 결정 입자로 기둥 모양의 결정체가 없으며 평평한 가장자리를 가진 얇은 조각으로 결정된다.표면의 거칠음이 낮다.실제 측정을 통해 VLP 동박의 평균 거친 정도(R)는 0.55였다.섬 M (일반 동박은 1.40) 섬 M).최대 조잡도(R m?X)는 5.04 μm(일반적으로 12.50 동박)μm)로 표 5-1-8과 같이 동박의 다양한 유형의 성능을 비교합니다(이 표의 데이터는 일본 유한회사 미쓰이 금속회사의 다양한 유형의 동박 제품의 경우).

VLP, LP 동박은 일반 동통의 일반적인 성능을 보장할 뿐만 아니라 다음과 같은 특징을 가지고 있다.

(1) VLP와 LP동박의 초기 침전은 일정한 거리를 유지하는 결정층이다.VLP와 LP 동박의 결정은 위로 중첩된 수직 연결이 아니라 약간 볼록한 평면 조각이다.이런 결정 구조는 금속 결정 입자 사이의 미끄럼을 방지하고 외부 조건으로 인한 변형에 더욱 큰 저항력을 가진다.따라서 동박의 인장 강도와 신장률(정상과 열)은 일반 전해질 동박보다 우수하다.

(2) LP동박은 거친 표면에서 일반 동박보다 더 매끄럽고 섬세하다.동박과 기판의 인터페이스에서 식각 후 잔류 동분 (동분 전이 현상) 이 없어 PCB의 표면 저항과 층간 저항 특성을 높이고 개전 성능의 신뢰성을 높였다.

(3) 그것은 높은 열 안정성을 가지고 있으며 여러 층으로 인해 얇은 기판에 구리가 다시 결정되지 않는다.

(4) 도형회로의 식각시간은 일반전해동박의 식각시간보다 작다.측면 식각 감소.식각 후 백점이 감소하다.가는 실 제작에 적합합니다.

LP 동박은 고경도를 가지고 있어 PCB 다층판의 드릴링 가능성을 높였다.레이저 드릴링에도 적합합니다.

LP동박의 표면은 PCB 다층판을 거쳐 압제하여 성형한후 비교적 평평하여 정밀선로를 생산하기에 적합하다.

LP동박은 두께가 균일하고 PCB 회로기판을 제작한 후 신호 전송 지연이 적으며 특성 임피던스 제어가 좋고 무선 대선, 층대층 소음 등이 있다.

저단면 동박은 결정 입자의 크기, 분포, 결정의 취향과 분포 등 정밀 구조 면에서 일반 전해 동박과 크게 다르다.기존의 일반 전해동박 생산에서 전해액 배합, 첨가제, 도금 조건 등 방면에서 저단면 동박의 제조 기술은 매우 큰 개선과 기술 진보를 가져왔다.

3. IC 캐리어 개발을 위한 초박형 동박

휴대 전화, 노트북 및 IC 캐리어 보드와 같은 캐리어 전자 제품은 마이크로 매립 및 블라인드가 있는 다중 레이어 보드와 BGA, CSP 등 유기 수지 IC 패키지 기판을 사용합니다. 사용되는 동박은 얇고 초박박 모양으로 밀어 넣습니다.또한 CO2 레이저 식각은 매우 얇은 동박을 라이닝 재료로 사용하여 동박 층에 직접 미세 구멍 처리를 할 수 있습니다.

지난 12년 동안 일본, 미국 등에서는 두께가 M인 얇은 동박의 응용이 보편화되고 있다.9 섬 M, 5 섬 M, 3 섬 M 구리 전해질은 산업화 될 수 있습니다.현재 초박형 동박의 생산에는 주로 두 가지 기술적 난점이나 관건이 있다: 하나는 9이다.두께가 ¼M인 초박형 동박은 캐리어(지탱체)에서 직접 제조되며 높은 제품 합격률을 유지한다.둘째는 초박형 동박에 사용되는 신형 캐리어를 개발하는 것이다.현재 구리, 알루미늄, 박막 등이 있다. 알루미늄 캐리어는 널리 사용되고 있지만, 알루미늄 캐리어를 제거할 때는 강한 알칼리 식각을 해야 하기 때문에 폐액 처리 문제에 직면해 있다.구리 캐리어는 분리에 사용되지만 쓰기 용이성과 구리 층을 분리하는 처리에도 문제가 있습니다.일본의 일부 동박 제조업체들은 이미 얇은 막형 캐리어를 개발했는데, 이 캐리어는 무게가 가볍고 접근하기 쉬우며 편재 성형과 압제를 거친 후 양호한 박리 성능을 가진 장점을 가지고 있다.