Технология PCB - Тенденции технического развития платы

Технологические тенденции для FPC и технологические тенденции для материалов для FPC.

1. Последние технологические тенденции в FPC

По мере диверсификации и компактности использования FPC, используемые в электронных устройствах, требуют высокой плотности цепей и высокой производительности в качественном смысле. Последние изменения плотности схемы FPC. Уменьшение (травление) может быть использовано для формирования односторонних схем с интервалом между проводниками 30 м или меньше, а двухсторонние схемы с интервалом между проводниками 50 м или меньше также введены в эксплуатацию. Переломы между слоями проводников, соединяющими двухсторонние или многослойные схемы, становятся все меньше и меньше, и в настоящее время отверстия диаметром менее 100 микрон достигли масштабов массового производства. печатные платы

С точки зрения технологии производства, возможный диапазон изготовления схем высокой плотности. В зависимости от расстояния между цепями и диаметра перфорации схемы высокой плотности примерно делятся на три типа: 

(1) традиционный FPC; 

(2) Высокая плотность FPC; 

(3) Сверхвысокая плотность FPC.

В рамках традиционного метода вычитания производится большое количество FPC с интервалом 150um и диаметром отверстия 15um. Благодаря усовершенствованиям в материалах или технологическом оборудовании, даже при вычитании можно обрабатывать расстояние между цепями 30um. Кроме того, благодаря внедрению таких процессов, как лазерное или химическое травление CO2, может быть достигнуто массовое производство и обработка сквозных отверстий диаметром 50um, и большинство высокоплотных FPC, которые в настоящее время производятся в больших количествах, обрабатываются с помощью этих технологий.

Однако, если шаг узла меньше 25 м, а диаметр проходного отверстия меньше 50 м, трудно увеличить производительность даже при улучшении традиционных технологий, необходимо ввести новый процесс или новый материал. Предлагается несколько методов обработки, но наиболее подходящим методом является полусложение с использованием технологии электролитического литья (распыления). Различаются не только основные процессы, но и используемые материалы и вспомогательные материалы.

С другой стороны, достижения в технологии подключения FPC требуют от FPC более высокой надежности. По мере того, как плотность схемы продолжает улучшаться, производительность FPCs предъявляет разнообразные и высокопроизводительные требования. Эти требования к производительности в значительной степени зависят от технологии обработки цепей или используемых материалов.

2. Производственный процесс FPC

На сегодняшний день почти все производственные процессы FPC обрабатываются методом вычитания (травления). Обычно в качестве исходного материала используются медные пластины, которые формируют слой антикоррозионного агента посредством фотолитографии и травят и удаляют ненужные части медной поверхности для формирования проводника схемы. Из - за таких проблем, как донная резка, метод травления имеет ограничения в обработке тонких цепей.

Поскольку высокопроизводительные схемы, основанные на вычитании, трудно обрабатывать или поддерживать, полусложение считается эффективным методом и предлагает различные полусложения. Пример обработки микросхем с использованием полуаддитивных методов. Процесс полудобавления начинается с полиамидной пленки, которая сначала выливается (покрыта) жидкой полиамидной смолой на подходящем носителе для формирования полиамидной пленки. Затем, используя метод распыления, на полиамидной подложке образуется слой кристалла, а затем через фотолитографию на кристаллическом слое образуется обратный рисунок схемы, называемый антикоррозионным покрытием. Часть заготовки гальванизируется для формирования проводниковой схемы. Затем удалите слой антикоррозионного агента и ненужный слой семенного кристалла, чтобы сформировать первый слой схемы. На первый слой цепи наносится фоточувствительная полиамидная смола, которая образует отверстие, защитный слой или изоляционный слой для второго слоя цепи методом фотолитографии, а затем распыляется в кристаллический слой, который служит базовым проводящим слоем для второго слоя схемы. Повторяя вышеупомянутый процесс, можно сформировать многослойные схемы.

Используя этот метод полусложения, можно обрабатывать сверхтонкие схемы с интервалом 5um и отверстием 10um. Ключом к производству сверхтонких схем методом полусложения являются свойства фоточувствительных полиамидных смол, используемых в качестве изоляционных слоев.

3. Основные компоненты FPC

Основным компонентом FPC является базовая мембрана или термостойкая смола, образующая базовую мембрану, за которой следуют медные пластины и защитные слои, составляющие проводник.

Диапазон материала на основе FPC варьируется от первоначальной полиамидной пленки до термостойкой пленки, способной выдерживать сварку. Полиамидные пленки первого поколения имеют проблемы с высокой влагопоглощающей способностью и большим коэффициентом теплового расширения, поэтому полиамидные материалы второго поколения используются в схемах высокой плотности.

На сегодняшний день было разработано несколько термостойких пленок для FPC, которые могут заменить полиамидные пленки первого поколения. Тем не менее, статус полиамидных смол, которые являются основным материалом для FPC, как полагают, не изменится в течение следующих 10 лет. Кроме того, с высокой производительностью FPC форма материала полиамидных смол изменится, и необходимо разработать полиамидные смолы с новыми функциями.

4. Плиты с медным покрытием

Многие производители FPC часто покупают его в виде пластмасс с покрытием из меди, а затем перерабатывают его из фанеры с покрытием из меди в продукты FPC. ФПК изготавливается из защитной пленки, покрытой медью или полиамидной пленкой первого поколения, из связующего вещества, такого как эпоксидная или акриловая смола. Термостойкость клея, используемого здесь, ниже, чем у полиамида, поэтому термостойкость или другие физические свойства FPC ограничены.

Чтобы избежать недостатков медных ламинатов с использованием традиционных клеев, высокопроизводительные FPC, включая схемы высокой плотности, используют медные ламинаты без клея. На сегодняшний день существует множество методов изготовления, но в настоящее время доступны следующие три способа:

(1) Литейный процесс

Процесс литья основан на медной фольге. Жидкая полиамидная смола наносится непосредственно на поверхностно - активную медную фольгу и подвергается термической обработке для образования пленки. Полиамидная смола, используемая здесь, должна обладать отличной адгезией к медной фольге и отличной размерной стабильностью, но полиамидная смола не отвечает этим двум требованиям. Сначала на поверхность активной медной фольги наносится хорошо прилипающий слой полиамидной смолы (склеивающий слой), затем на склеивающий слой (стержневой слой) наносится устойчивый полиамид определенной толщины. Из - за различных термофизических свойств этих полиамидных смол, если медная фольга травится, в основной мембране появляются большие ямы. Чтобы предотвратить это явление, на слой сердечника наносится связующий слой, чтобы получить хорошую симметрию на низовом уровне.

Для изготовления двухстороннего медного прессования в склеенном слое используется термоплавленная полиамидная смола, а затем слой медной фольги прижимается к склеенному слою под тепловым давлением.

(2) Процесс распыления / гальванизации

Начальным материалом для процесса распыления / гальванизации является термостойкая пленка с хорошей стабильностью размера. Первоначальным шагом является формирование кристаллического слоя на поверхности активированной полиамидной пленки с использованием процесса распыления. Этот слой семян обеспечивает прочность соединения с низовым слоем проводника и в то же время выполняет роль слоя проводника для гальванического покрытия. Обычно используется никель или никель. Для обеспечения электропроводности тонкий слой меди распыляется на слой никеля или никелевого сплава, а затем медь гальванизируется до указанной толщины.

(3) Метод теплового давления

Метод термического давления заключается в нанесении термопластичной смолы (термопластичной склеенной смолы) на поверхность термостойкой полиамидной пленки с хорошей стабильностью размера, а затем в высокотемпературном слое медной фольги на термоплавленную смолу. Здесь используется композитная полиамидная пленка.

5. заключительные замечания

Спрос на FPC быстро растет, плотность цепей растет, а технологии производства улучшаются и совершенствуются из года в год. В будущем быстрый рост базы FPC, защитного слоя и межслойной изоляции будет по - прежнему сосредоточен на полиамидных смолах.

С высокой производительностью и плотностью FPC необходимо разрабатывать не только более высокопроизводительные полиамидные пленки, но и более разнообразные формы продукта.  печатные платы