Технология PCB - три ключевых сырья для высококачественных ламинатов с медным покрытием для печатных плат

печатная плата technology сырье для ламината с медным покрытием

Схема цепочки поставок специальной электролитической медной фольги, специальной смолы и специальной ткани из стекловолокна, используемых в новых и высококачественных материалах подложки, а также новые требования к характеристикам для этих трех основных материалов.

В этой статье описывается схема цепочки поставок специальной электролитической медной фольги, специальной смолы и специальной ткани из стекловолокна, используемых в новых и высококачественных материалах подложки в последние годы, новые и требования к характеристикам трех материалов.

с начала 2020 года эпидемия « новой короны» распространилась по всему миру, что привело к серьезным изменениям в производственно - сбытовой цепочке, связывающей нашу страну с сырьем из медных листов. С тех пор, как были разработаны материалы на основе бронзовых пластин, высококачественных HDI и IC для прокладки панелей 5G, высокочастотных и высокоскоростных схем, произошли значительные изменения в технологии, характеристиках и видах. с учетом этих двух важных изменений, углубленное изучение модели поставок электронной медной фольги, специальной смолы и специальной стеклянной ткани для новых и высококачественных базовых материалов, а также новых требований к характеристикам этих трех материалов, было сочтено очень важной и срочной задачей. Эти два аспекта рассматриваются в настоящем документе.

1. Electrolytic copper foil

1.1 The current supply of various low-profile electrolytic copper foils and the new characteristics of the market structure
The scale and pattern of the global high-frequency and high-speed electrolytic copper foil market in 2019 (market share of each country/region and major manufacturers) are shown in Figure 1 and Table 1.
WeChat image_20201028142441.png
Figure 1 The scale and pattern of the global low-profile copper foil market in 2019
Table 1 Statistics and forecast of the market structure of low-profile copper foil for high-frequency and high-speed circuits in 2018 and 2019
WeChat image_20201028142508.png
From Figure 1 and Table 1, it is known that the global production and sales volume of low-profile copper foil (ie market size) is estimated to increase by 49.8% in 2019, 53 года,000 tons. По оценкам.6% of the total global electrolytic copper foil. Among the global high-frequency and high-speed electrolytic copper foil production and sales in 2019, the ratio of RTF to VLP+HVLP production and sales is approximately 77:23. Однако, the proportion of VLP+HVLP will increase in the next few years.
In 2019, domestic and foreign-funded copper foil enterprises in mainland China produced 7,580 tons of low-profile copper foil, из них 51 предприятие.2% (3880 tons). The production and sales of low-profile electrolytic copper foil by domestic-funded enterprises accounted for 2.7% of the total output (144,000 tons) of copper foil for electronic circuits in domestic-funded enterprises. In 2019, domestic domestic-funded enterprises achieved new breakthroughs in mass production of VLP+HVLP varieties, Но производство и сбыт этой низкопробной медной фольги очень малы, accounting for only 2.на долю этой электролитической медной фольги приходится 3 процента общемирового объема производства и продаж..
1.2 New characteristics of differentiation of low-profile electrolytic copper foil varieties and performance requirements for high-frequency and high-speed circuits
1.2.1 Corresponding to different transmission loss grades of high-frequency and high-speed copper-clad electrolytic copper foil varieties and low profile
In order to pursue better signal integrity (Signal Integrity, abbreviated SI) for high-frequency and high-speed circuits, copper clad laminates must achieve (especially at high frequencies) lower потеря при передаче сигнала performance. This requires the conductor material used in the manufacture of the copper clad laminate-copper foil, which has the characteristics of low profile. То есть, the copper foil used in the manufacture of copper clad laminates is of low Rz, low Rq and other varieties.
потеря по сигналу 4 уровня, сорт медной фольги, Rz requirements and major manufacturers' brands, Таблица 2. Table 2 also lists the ranking of various types of low-profile copper foils in the required amount of substrate transmission loss grade copper clad laminates.
Table 2 Rz index range of several electrolytic copper foils corresponding to different transmission loss grades of high-frequency and high-speed copper clad laminates

1.2.2 The performance difference of low profile electrolytic copper foil in different application fields
The varieties of low-profile electrolytic copper foils for high-frequency and high-speed circuits are divided into five categories according to application fields. That is, low-profile electrolytic copper foil for rigid radio frequency/микроволновая схема; электролитная медная фольга для высокоскоростных цифровых схем; Низкопрофильный электролитический медный фольга печатная платаs; low-profile electrolytic copper foil for packaging substrates; low-profile electrolytic copper foils for thick copper печатная платамедная фольга. In these five application areas, тонкая электролитная медная фольга для высокочастотных и высокоскоростных схем имеет различные характеристики с точки зрения требований свойства, То есть, Они выразили обеспокоенность по поводу проектов достижения результатов и различных показателей достижения результатов..
The performance requirements and differences of low-profile electrolytic copper foil varieties used in the five major application fields are shown in the following aspects:
(1) Low profile electrolytic copper foil for rigid RF/microwave circuits
Low-profile electrolytic copper foil for rigid RF/Микроволновые схемы отличаются большей относительной разницей в зависимости от используемой частоты. The requirements are more stringent in terms of copper foil performance on the Dk uniformity of the substrate, signal transmission loss, no ferromagnetic elements in the processing layer, and PIM (Passive Inter-modulation).
For this reason, copper foil used in high-end RF-microwave circuit substrates (such as millimeter-wave automotive radar substrates) generally requires pure copper treatment to support the reduction of passive intermodulation (PIM) and realize the improvement of copper clad laminates. низкое качество PIM, reference index: reach below -158dBc～-160dBc. покрытие медной фольги не содержит мышьяка.
одновременно, смоляная основа из этой медной фольги различна, there are great differences in the selection of different Rz copper foil varieties.
электролитная медная фольга из твёрдой радиочастоты/microwave circuits generally uses 18μm, 35 мин., 70μm in terms of copper foil thickness specifications, А медная фольга высшего конца очень низкий или ультранизкий профиль широко используется для характеристики толщины:, 12: 00, 18μm varieties .
(2) Low-profile electrolytic copper foil for high-speed digital circuits
In the application market of low-profile copper foil for high-speed digital circuits, most of them are positioned at frequencies generally in the centimeter wave (3～30GHz) range. Its main application terminal is high-end server and so on. Эти свойства медной фольги оказывают более значительное влияние на впуск и обрабатываемость базы, and there are strict requirements for this. At the same time, thin specifications and low cost of copper foil are also important requirements. тонкая электролитная медная фольга для высокоскоростных цифровых схем обычно используется для, 35 мин., 70μm in terms of copper foil thickness specifications, А медная фольга высшего конца очень низкая или ультранизкая профили используется главным образом для характеристики толщины: 9 бит четверть м, 12μm, и 18: 00.
The author has investigated and compared the contours of the non-pressing surface of many low-Rz copper foil varieties (including HVLP, VLP, RTF, сорт.), вывод: в том же классе, For varieties that perform better in SI properties, their non-compression surface profile (expressed in Rz or Ra) is generally low. например, изделия из медной фольги RTF для иностранных инвестиций, its Rz=3.0μm (typical value), while the non-pressing surface is Rz=3.- Нет.. поэтому, как радиочастота/основание микроволновых схем или высокоскоростных цифровых схем, in order to pursue better SI performance, they also need the Rz (or Ra, Rq) of the non-pressing surface of the first profile copper foil, Он тоже очень низкий..
Currently, an important category of low-profile copper foil for high-speed digital circuits is reversed copper foil (RTF). В последние годы, with the advancement of RTF copper foil technology by copper foil companies such as Japan and Taiwan, множество видов Rz менее 2.5μm have come out, даже Rz меньше 2 сортов.0μm have appeared. такой, its application market and the proportion of the global low-profile copper foil market for high-speed digital circuits have also been rapidly expanded.
сейчас, the global copper foil low-profile electrolytic copper foil manufacturing industry is more towards the same performance in terms of copper foil for rigid RF/медная фольга для микроволновых и высокоскоростных цифровых схем. например, CircuitFoil (CircuitFoil) realized mass production of ultra-low profile copper foil BF-NN/BF-NN-HT in 2019. порода осуществила "две совместимости": первая, оригинальная медная фольга BF - ANP используется только для матрицы PTFE, and it has developed to "including polyphenylene ether (PPE/PPO)-based resin systems. It is also suitable for pure Or modified fluoropolymer (PTFE) resin system.второй, it can be applied to radio frequency microwave circuit substrates and also suitable for high-speed digital circuit substrates.
(3) Low profile electrolytic copper foil for flexible печатная плата
гибкая электролитная медная фольга печатная платаs. Потому что необходимо сделать точную схему, ultra-thin copper foil (without carrier) is often used. The current minimum thickness specifications of this type of products have reached 6μm, например, "Фуада метал фольга" CF - T4X - SV6 и CF - T49A - DS - HD2., компания с ограниченной ответственностью.; & MIME - 3EC - MLS - VLP., Ltd. ((минимальная толщина для 7 - х разрядов)) .
Low profile electrolytic copper foil for flexible печатная плата требует также, чтобы медная фольга имела высокую прочность на растяжение и высокую вытяжку. The excellent transparency of the base film after сортhing is also an important demand item for this copper foil market.
высокочастотная тонкая электролитная медная фольга печатная платаs has begun to become low-profile in recent years. множество видов Rz менее 1.0um have appeared in the industry. For example, Mitsui Metals TQ- M4- VSP Rz≤0.6 (typical value); Foton Metals CF- T4X- SV Rz=1.0 (typical value, стандарт/12/18); Foton Metals CF- T49A- DS- HD2, Rz = 1.0 μm (typical value) (specification 6/9/12/18); Nissin ISP, Rz≤0.55 (typical value).
(4) Low profile electrolytic copper foil for IC package carrier board
The low-profile electrolytic copper foil required for the package carrier (including the module substrate) should have high tensile strength, высокотемпературная устойчивость, высокий модуль упругости, and high peel strength at high temperatures (after 210°C/час treatment). Its thickness specification is 5.(15х15х15х15х15х15х15х12). В последние годы, the thickness specifications of copper foils for high-end IC packaging substrates are developing to be even thinner, that is, the thickness reaches 1.Все в порядке..
Package carrier boards (including module substrates) have also seen demand for high frequency and high speed in recent years. Therefore, in recent years, все больше сортов тонкой электролитической медной фольги для упаковочных носителей. For example: Mitsui Metals' 3EC-M2S-VLP (without carrier), См..8 μm (typical value); after 210℃/1h, the tensile strength is 51kgf/Mm2; удлинение 4.6%; the thinnest specification of copper foil is 9μm. Mitsui Metals' MT18FL (with carrier), Rz≤1.Все нормально., and the specifications of the circuit copper foil are 1.5, 2, Все нормально.. The LPF (without carrier) of Nissin Material Co., Ltd., Rz≤1.72 (typical value), the tensile strength after 210℃/1h 52.3kgf/mm2; the elongation is 3.7% самый тонкий размер медной фольги для 9.0.
(5) электролитная медная фольга из тонкой меди с большим током печатная плата

Low-profile electrolytic copper foil for high-current thick copper печатная плата with thickness specifications ≥105um (3oz). Общий размер: 105, 140, 175, 210μm. есть также ультратолстая электролитная медная фольга с особыми требованиями толщины, with thickness specifications up to 350μm (10oz) and 400μm (11.5oz).
Low-profile electrolytic copper foil for high-current thick copper полихлорированные дифенилы is mainly used for the manufacture of high-current, power supply substrates, панель контура высокого охлаждения. The thick copper печатная плата производство главным образом для автомобильной электроники, power supplies, high-power industrial control equipment, solar equipment, etc. In recent years, теплопроводность материала печатная плата has become one of the most common and important functions. The market demand for ultra-thick copper foil is constantly expanding. At the same time, due to the development of the micro-circuit manufacturing technology and application of thick copper печатная плата, the ultra-thick copper foil it needs to use also has low profile characteristics. For example, Mitsui Metals RTF type low profile thick copper foil: MLS-G (Type II), Rz=2.5μm (product typical value). Luxembourg TW-B, Rz≤4.2μm (product index).
1.3 Application market expansion and performance requirements of ultra-thin electrolytic copper foil for IC package substrates
A recent paper written by an overseas печатная плата expert gave a more incisive explanation on the application market and application performance requirements of ultra-thin, low-profile copper foil. The article puts forward: "Since 2017, В настоящее время используется большое количество гальванических схем, которые широко используются в продуктах базы IC.. This process is called semi-additive process (SAP), which uses circuit electroplating technology. In order to meet the requirements of the circuit structure of IC carrier boards less than 15 μm, этот процесс еще не используется в общей панели HDI. However, after the adjustment of semi-additive technology (mSAP) with ultra-thin copper skin, it has become the mainstream process of HDI manufacturing.