Substrat IC - Analisis substrat papan PCB umum

Pembangunan cepat industri maklumat elektronik telah membolehkan produk elektronik untuk berkembang dalam arah miniaturisasi, fungsi, prestasi tinggi, dan kepercayaan tinggi. Dari teknologi perlengkapan permukaan umum (SMT) pada tengah-tengah tahun 1970-an hingga teknologi perlengkapan permukaan dengan densiti tinggi (HDI) pada tahun 1990-an, serta aplikasi berbagai teknologi pakej baru seperti pakej setengah konduktor dan teknologi pakej IC yang telah muncul dalam tahun-tahun terakhir, teknologi pemasangan elektronik terus berkembang dalam arah densiti tinggi. Pada masa yang sama, pembangunan teknologi sambungan densiti tinggi mempromosikan pembangunan PCB dalam arah densiti tinggi. Dengan pembangunan teknologi pelukis dan teknologi PCB, teknologi laminat lapisan tembaga sebagai bahan substrat PCB juga terus-menerus meningkat. Ahli-ahli meramalkan bahawa industri maklumat elektronik dunia akan tumbuh dengan kadar pertumbuhan tahunan rata-rata 7.4% dalam 10 tahun ke depan. Pada tahun 2010, pasar industri maklumat elektronik dunia akan mencapai 3.4 triliun dolar Amerika Syarikat, dimana mesin lengkap elektronik akan menjadi 1.2 triliun dolar Amerika Syarikat, dan peralatan komunikasi dan komputer akan menghasilkan lebih dari 70% daripada mereka menghasilkan 0.86 triliun dolar Amerika Syarikat. Ia boleh dilihat bahawa pasar besar untuk laminat lapisan tembaga sebagai bahan as as elektronik tidak hanya akan terus wujud, tetapi juga terus berkembang dengan kadar pertumbuhan 15%. Maklumat berkaitan yang dilepaskan oleh Persatuan Industri Laminat Copper Clad menunjukkan bahawa dalam lima tahun berikutnya, untuk menyesuaikan kepada trends pembangunan teknologi BGA densiti tinggi dan teknologi pakej setengah konduktor, nisbah substrat resin rendah FR-4 dan rendah tinggi akan meningkat.

Laminat Clad Copper (CCL), sebagai bahan substrat dalam penghasilan PCB, terutamanya memainkan peran sambungan, pengisihan dan sokongan kepada PCB, dan mempunyai kesan besar pada kelajuan penghantaran, kehilangan tenaga, dan pengendalian karakteristik isyarat dalam sirkuit. Oleh itu, PCB Performance, kualiti, prosesibilitas dalam penghasilan, tahap penghasilan, kos penghasilan, dan kepercayaan jangka panjang dan kestabilan CCL bergantung pada jumlah besar pada bahan laminat lapisan tembaga.

Teknologi dan produksi CCL telah melalui lebih dari setengah abad pembangunan. Sekarang output tahunan dunia CCL telah melebihi 300 juta meter persegi, dan CCL telah menjadi bahagian penting bahan asas dalam produk maklumat elektronik. Industri memproduksi laminat tembaga adalah industri matahari terbit. Ia mempunyai prospek luas bersama dengan pembangunan industri maklumat elektronik dan komunikasi. Teknologi penghasilannya adalah teknologi tinggi yang menyeberangi, menyeberangi, dan mempromosikan disiplin berbilang. Sejarah pembangunan teknologi maklumat elektronik menunjukkan bahawa teknologi laminat lapisan tembaga adalah salah satu teknologi utama yang mempromosikan pembangunan cepat industri elektronik.

Tugas utama industri laminat tembaga (CCL) negara saya dalam strategi pembangunan masa depan. Dalam terma produk, usaha perlu dilakukan pada lima jenis bahan substrat PCB baru, iaitu, melalui pembangunan lima jenis bahan substrat baru dan penemuan teknologi. Jadi teknologi terbaik CCL negara saya telah diperbaiki. Pembangunan lima jenis produk CCL berkesan tinggi yang terdaftar di bawah adalah topik utama yang jurutera dan teknik dalam industri laminat tembaga negara saya patut memperhatikan dalam kajian dan pembangunan masa depan.

1. Laminat lapisan tembaga yang serasi bebas Lead

Pada mesyuarat Uni Eropah pada 11 Oktober 2002, dua "Arahan Eropah" mengenai kandungan perlindungan persekitaran telah lulus. Mereka akan secara rasmi melaksanakan resolusi pada 1 Julai 2006. Dua "Arahan Eropah" merujuk kepada "Arahan Sampah Produk Elektrik dan Elektronik" (yang disebut sebagai WEEE) dan "Arahan Had Penggunaan Sustansi Berbahaya tertentu" (yang disebut sebagai RoH). Dalam dua arahan statutor ini, keperluan tersebut jelas disebut. Penggunaan bahan yang mengandungi lead dilarang. Oleh itu, cara terbaik untuk menjawab kedua-dua arahan ini adalah untuk mengembangkan laminat tembaga bebas plum secepat mungkin.

2. Laminat lapisan tembaga prestasi tinggi

Laminat lapisan tembaga berkesan tinggi yang disebut di sini termasuk lapisan lapisan tembaga yang bertenaga dielektrik rendah (Dk), lapisan lapisan tembaga untuk frekuensi tinggi dan kelajuan tinggi PCB, lapisan lapisan tembaga yang bertenaga panas tinggi, Dan berbagai bahan substrat untuk laminat berbilang lapisan (Foil tembaga meliputi resin, filem resin organik yang membentuk lapisan mengisolasi papan berbilang lapisan laminat, serat kaca yang dikuasai atau serat organik lain yang dikuasai prepreg, dll.). Dalam beberapa tahun (hingga 2010), dalam pembangunan jenis laminat tembaga yang berkesan tinggi, Menurut perkembangan masa depan yang dijangka teknologi pemasangan elektronik, nilai indeks prestasi yang sepadan patut dicapai.

3. Bahan substrat untuk papan pembawa pakej IC

Pembangunan bahan substrat untuk substrat pakej IC (juga dikenali sebagai substrat pakej IC) kini adalah topik yang sangat penting. Ia juga penting untuk mengembangkan pakej IC negara saya dan teknologi mikroelektronik. Dengan pembangunan pakej IC dalam arah frekuensi tinggi dan konsumsi kuasa rendah, substrat pakej IC akan diperbaiki dalam ciri-ciri penting seperti konstan dielektrik rendah, faktor kehilangan dielektrik rendah, dan konduktiviti panas tinggi. Subjek penting penyelidikan dan pembangunan masa depan adalah koordinasi dan integrasi panas yang efektif dari teknologi-panas sambungan panas substrat.

Untuk memastikan kebebasan desain pakej IC dan pembangunan teknologi pakej IC baru, ia tidak perlu dilakukan ujian model dan ujian simulasi. Kedua tugas ini sangat bermakna untuk menguasai keperluan karakteristik bahan substrat untuk pakej IC, iaitu, memahami dan menguasai prestasi elektrik, prestasi penyebaran panas dan panas, kepercayaan dan keperluan lain. Selain itu, ia patut berkomunikasi lebih lanjut dengan industri desain pakej IC untuk mencapai konsensus. Performasi bahan substrat yang dikembangkan akan diberikan kepada perancang produk elektronik lengkap pada masa, sehingga perancang boleh menetapkan dasar data yang tepat dan lanjut.

Pembawa pakej IC juga perlu menyelesaikan masalah ketidakkonsistensi dalam koeficien pengembangan panas dengan cip setengah konduktor. Walaupun papan pembangunan berbilang lapisan yang sesuai untuk produksi sirkuit mikro, koeficient pembangunan panas substrat pengisihan secara umum terlalu besar (umum, koeficient pembangunan panas ialah 60 ppm/°C). Koeficen pengembangan panas substrat mencapai kira-kira 6 ppm, yang dekat dengan cip setengah konduktor, yang sebenarnya adalah "cabaran sukar" untuk teknologi penghasilan substrat.

Untuk menyesuaikan kepada pembangunan kelajuan tinggi, konstan dielektrik substrat patut mencapai 2.0, dan faktor kehilangan dielektrik boleh dekat dengan 0.001. Untuk sebab ini, generasi baru papan sirkuit cetak yang melebihi sempadan bahan substrat tradisional dan proses produksi tradisional dijangka akan muncul di dunia sekitar 2005. Perlawanan dalam teknologi, pertama-tama, adalah penerbangan dalam penggunaan bahan-bahan substrat baru.

Untuk meramalkan pembangunan masa depan bagi desain pakej IC dan teknologi penghasilan, terdapat keperluan yang lebih ketat untuk bahan substrat yang digunakan di dalamnya. Ini terutama muncul dalam aspek berikut: 1. Tg tinggi yang sepadan dengan aliran bebas lead. 2. Mendapatkan faktor kehilangan dielektrik rendah yang sepadan dengan impedance karakteristik. 3. konstan dielektrik rendah yang sepadan dengan kelajuan tinggi (ε patut dekat dengan 2). 4. Halaman peperangan rendah (meningkatkan keseluruhan permukaan substrat). 5. Kadar penyorban kelembapan rendah. 6. Koeficen pengembangan panas rendah, sehingga koeficien pengembangan panas dekat dengan 6ppm. 7. Kost rendah pembawa pakej IC. 8. Material substrat kosong rendah dengan komponen terbina-dalam. 9. Untuk meningkatkan perlawanan kejutan panas, kekuatan mekanik asas meningkat. Ia sesuai untuk bahan substrat yang tidak mengurangi prestasi di bawah siklus perubahan suhu dari tinggi ke rendah. 10. Material substrat hijau dengan biaya rendah yang sesuai untuk suhu tentera reflow tinggi.

Empat, laminat lapisan tembaga dengan fungsi istimewa · laminat lapisan tembaga dengan fungsi istimewa yang disebut di sini merujuk terutama kepada: laminat lapisan tembaga berasaskan logam (inti), laminat lapisan tembaga berasaskan keramik, laminat konstan dielektrik tinggi, laminat lapisan tembaga (atau bahan substrat) untuk papan komponen pasif jenis berbilang lapisan yang terlibat, Laminat berpakaian tembaga untuk substrat sirkuit elektrik-optik, dll. Pembangunan dan produksi jenis ini laminat berpakaian tembaga tidak hanya diperlukan untuk pembangunan teknologi baru untuk produk maklumat elektronik, tetapi juga untuk pembangunan industri angkasa udara dan tentera negara saya.

Lima, laminat lapisan tembaga fleksibel prestasi tinggi Sejak produksi industri skala besar papan sirkuit cetak fleksibel (FPC), ia telah mengalami lebih dari 30 tahun pembangunan. Pada tahun 1970-an, FPC mula memasuki produksi massa industri sebenar. Pembangunan hingga akhir 1980-an, disebabkan keberadaan dan aplikasi kelas baru bahan filem poliimid, FPC tanpa jenis lipat FPC (biasanya disebut sebagai "FPC dua lapisan"). Pada tahun 1990-an, dunia mengembangkan filem penutup fotosensitif yang sepadan dengan sirkuit densiti tinggi, yang menyebabkan perubahan besar dalam rancangan FPC. Sebab pembangunan kawasan aplikasi baru, konsep bentuk produknya telah mengalami banyak perubahan, dan ia telah dikembangkan untuk menyertai julat substrat yang lebih besar untuk TAB dan COB. FPC densiti tinggi yang muncul pada setengah kedua tahun 1990 mula memasuki produksi industri skala besar. Corak sirkuitnya telah berkembang dengan cepat ke aras yang lebih halus. Demi pasar untuk FPC densiti tinggi juga berkembang dengan cepat.

Pada masa ini, nilai output tahunan FPC yang dihasilkan di dunia telah mencapai kira-kira US$3 bilion kepada US$3.5 bilion. Dalam tahun-tahun terakhir, output FPC di dunia telah meningkat. Nisbah dalam PCB juga meningkat tahun demi tahun. Di Amerika Syarikat dan negara lain, FPC menganggap 13%-16% nilai output seluruh papan sirkuit cetak. FPC menjadi berbagai jenis yang sangat penting dan tak perlu diperlukan dalam PCB.

Dalam terma laminat lapisan tembaga fleksibel, terdapat ruang besar antara China dan negara-negara dan kawasan yang maju dalam skala produksi, tahap teknologi memproduksi dan teknologi memproduksi bahan mentah, dan ruang ini lebih besar daripada lapisan lapisan tembaga yang ketat.

Ringkasan

Pembangunan teknologi dan produksi laminat lapisan tembaga dan industri maklumat elektronik, terutama pembangunan industri PCB disegerakkan dan tidak boleh dipisahkan. Ini adalah proses inovasi terus menerus dan mengejar terus menerus. Kemajuan dan pembangunan laminat lapisan tembaga juga didorong oleh inovasi dan pembangunan produk elektronik, teknologi pembuatan semikonduktor, teknologi pemasangan elektronik, dan teknologi pembuatan PCB. Dalam kes ini, kita akan membuat kemajuan bersama-sama. Pembangunan segerak sangat penting.