Существуют определенные типы печатных плат

Каковы конкретные типы печатных плат?

По уровням обучения снизу вверх подразделяются следующим образом:

94HB-94VO-22F-CIM-1-CIM-3-FR-4

Подробности следующие:

94ХБ: обычный картон, не пожаробезопасный (материал самого низкого сорта, штамповка, не может быть использован в качестве силовой платы);

94В0: картон огнестойкий (штамповка);

22F: плита полустекловолокнистая односторонняя (штамповка);

Сим-1: одинарная стекловолоконная плита (должна быть выполнена компьютерным сверлением, не может штамповаться);

Сим-3: двусторонняя полустекловолоконная плита (в дополнение к двустороннему картону это самая нижняя часть материала двойной панели, этот материал можно использовать в простой двойной панели, чем FR-4, будет дешевле 5 ~ 10 юаней/квадратный метр). );

ФР-4: Двусторонняя плата из стекловолокна: Печатная плата должна быть огнестойкой, не может гореть при определенной температуре, может только размягчаться. В настоящее время эта температурная точка называется температурой стеклования (точка Tg), и это значение связано со стабильностью размера печатной платы.

①В настоящее время национальные стандарты Китая по классификации материалов подложки для печатных плат: GB／T4721—47221992 и GB4723—4725—1992. Стандартом пластин из медной фольги на Тайване в Китае является стандарт CNS.

② Основными стандартами других национальных стандартов являются: стандарты JIS в Японии, стандарты ASTM, NEMA, MIL, IPc, ANSI, UL в США, стандарты Bs в Великобритании, стандарты DIN, VDE в Германии, стандарты NFC и UTE в Франция, стандарты CSA в Канаде и стандарты AS в Австралии. Стандарт FOCT бывшего Советского Союза, международный стандарт IEC и т. д.

В соответствии с материалами для армирования печатных плат обычно делятся на следующие категории:

1, фенольная бумажная подложка для печатных плат

Поскольку эта печатная плата состоит из целлюлозы, древесной массы и т. д., иногда она также становится картоном, плитой V0, огнестойкой плитой, 94HB и т. д. Ее основным материалом является бумага из древесноволокнистого волокна, находящаяся под давлением фенольной смолы и синтезированная плата печатной платы. .

Эта бумажная подложка не горит, может подвергаться перфорации, имеет низкую стоимость, низкую цену, относительно небольшую плотность. Подложку из фенольной бумаги мы часто видим XPC, FR-1, FR-2, FE-3 и так далее. А 94В0 относится к картону огнестойкому, пожаробезопасному.

2, композитная подложка печатной платы

Это также становится порошковой плитой, в которой в качестве армирующего материала используется бумага из древесно-целлюлозного волокна или бумага из хлопкового волокна в качестве армирующего материала, а в качестве материала для армирования поверхности дополняется тканью из стекловолокна; оба материала изготовлены из огнестойкой эпоксидной смолы. Существуют односторонние полустекловолоконные пластины 22F, CIM-1 и двухсторонние полустекловолоконные пластины CIM-3, среди которых CIM-1 и CIM-3 в настоящее время являются наиболее распространенными пластинами с композитной основой, плакированными медью.

3, подложка для печатной платы из стекловолокна

Иногда его также называют эпоксидной плитой, стекловолокнистой плитой, FR4, древесноволокнистой плитой и т. д., в которой в качестве связующего используется эпоксидная смола, а в качестве армирующего материала используется ткань из стекловолокна. Эта печатная плата имеет высокую рабочую температуру, мало подвержена влиянию окружающей среды и часто используется в двусторонних печатных платах, но цена дороже, чем у композитной подложки печатной платы, а общая толщина составляет 1,6 мм. Подложка подходит для различных плат питания, высотных печатных плат и широко используется в компьютерах и периферийном оборудовании, коммуникационном оборудовании и так далее.

4. Другие субстраты

Помимо трех, обычно встречающихся выше, существуют также металлические подложки и ламинированные многослойные платы (БУМ).

1. Подложка: Подложка печатной платы представляет собой материал, используемый в непроводниковой части печатной платы, в основном ткань из стекловолокна, эпоксидная смола, полиимид и так далее. Среди них ткань из стекловолокна широко используется при производстве двойных панелей и многослойных плит, а эпоксидная смола и полиимид используются при производстве многослойных плит высокой плотности.

2. Медная фольга. Медная фольга — это материал, используемый в проводящей части печатной платы. Он обрабатывается такими процессами, как химическое меднение или механическое прессование меди, а поверхность подвергается химической обработке для улучшения свариваемости и коррозионной стойкости. Толщина медной фольги обычно составляет 0,5–6 унций (1 унция = 1,4 мил), и для разных типов печатных плат подходят разные толщины.

3. Отвердитель: Отвердитель является ключевым материалом для отверждения эпоксидной смолы в печатных платах. Он образует трехмерную сетчатую структуру путем реакции с эпоксидной смолой, благодаря чему печатная плата имеет хорошие механические свойства и устойчивость к высоким температурам.

4. Устойчивые к пайке чернила. Устойчивые к пайке чернила представляют собой материал, наносимый на поверхность печатной платы для защиты участков печатной платы, которые не требуют сварки. Это может улучшить изоляционные характеристики и коррозионную стойкость печатной платы, а также уменьшить такие проблемы, как короткое замыкание и утечка.

5. Печатная краска. Печатная краска — это материал, используемый для печати рисунков на поверхности печатной платы. Обычно он обрабатывается с использованием технологии отверждения УФ-излучением и наносится на поверхность подложки посредством трафаретной печати или распыления.

Введение в качество печатной платы

Печатные платы являются важными компонентами электрических или электронных устройств, изготовленных из подложки из медной фольги (ламината с медным покрытием) в качестве сырья, поэтому операторы, работающие с печатными платами, должны иметь представление о подложке: какие типы подложек доступны, как они используются. производятся и какие продукты в них используются. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, поэтому вы можете выбрать подходящий субстрат. В таблице 3.1 кратко перечислены области применения различных подложек. Промышленность подложек является основной отраслью материалов. Это композитный материал, состоящий из диэлектрического слоя (смола, смола, стекловолокно) и проводника высокой чистоты (медная фольга), а теория и практика не меньше, чем производство сама плата. Ниже приводится простое обсуждение этих двух основных компонентов.

В настоящее время в печатных платах используется множество типов смол, таких как фенольная смола (фонетическая), эпоксидная смола, полиимидная смола (полиамид) Pce), политетрафторэтилен (PTFE или TEFLON), бисмалеимид-триазин (BT) и другие термореактивные смолы. пластиковая смола).

Фенольная смола

Это первый успешно разработанный и коммерциализированный полимер. Это синтетический материал, изготовленный из двух недорогих химических веществ, жидкого фенола и жидкого формальдегида (широко известного как формалин), которые подвергаются непрерывной реакции сшивки в кислотных или щелочных каталитических условиях и затвердевают в твердое состояние. Его химическая формула реакции показана на рисунке 3.1. В 1910 году компания Bakelite добавила холщовое волокно, чтобы получить твердый, прочный, изоляционный и хороший материал под названием Bakelite, широко известный как пробковая плита или карбамидная плита. Национальная ассоциация производителей электрооборудования NEMA (NEMA-Национальная ассоциация производителей электрооборудования) использует различные комбинации с разными кодами нумерации для промышленного использования. Теперь продукты из фенольной смолы перечислены в виде таблицы NEMA для классификации и кода плит из фенольной смолы.

Первый знак «X» на бумажной подложке предназначен для механического использования, а второй «X» — для электрического использования. Третий «X» обозначает места, где доступны радиоволны и высокая влажность. «P» означает, что для перфорации плиты требуется тепло, иначе материал сломается, «C» означает, что ее можно пробивать в холодном состоянии, а «FR» означает, что в смолу добавлены негорючие вещества для изготовления подложка огнестойкая или огнестойкая.

Самыми продаваемыми картонами являются XXXPC и FR-2. Первый может быть изготовлен при температуре выше 25 ℃ и толщине ниже 0,062 дюйма. Последняя комбинация точно такая же, как и предыдущая, но в смолу добавляется триоксид сурьмы для повышения ее воспламеняемости. Ниже приведены некоторые из наиболее часто используемых бумажных подложек и их особые применения:

Часто используется бумажная подложка.

а. Класс XPC: Обычно используется при низком напряжении, малый ток не вызывает возгорания потребительских электронных продуктов, таких как игрушки, портативное радио, телефон, калькулятор, пульт дистанционного управления, часы и так далее. UL94 требует только огнестойкости класса HB для класса XPC.

б. Класс FR-1: электрическая и огнестойкость выше, чем у класса XPC, широко используется в электроприборах с немного более высоким током и напряжением, чем у класса XPC, таких как цветной телевизор, монитор, видеомагнитофон, домашняя стереосистема, стиральная машина, пылесос и т. д. UL94 требует огнестойкости FR-1 различных классов V-0, V-1 и V-2, но поскольку разница в цене между этими тремя классами невелика и по соображениям безопасности почти вся электротехническая промышленность использует пластины класса V-0. .

в. Класс FR-2: по сравнению с FR-1, за исключением немного более высоких требований к электрическим характеристикам, другие физические свойства не являются особенными, в последние годы в индустрии бумажных подложек предпринимаются усилия по улучшению технологии FR-1, FR-1 и FR-2. Природная граница постепенно размыта, класс FR-2 в ближайшем будущем может стать FR-1 из-за высоких ценовых факторов. Подлежит замене.

Другое специальное использование:

а. Бумажная подложка для омедненных сквозных отверстий

Основная цель — запланировать замену некоторых пластин FR-4 с низкими требованиями к физическим свойствам, чтобы снизить стоимость печатных плат.

б. Бумажная подложка под серебряную перфорацию

В настоящее время наиболее популярной заменяемой частью требований к физическим свойствам являются не очень высокие FR-4, поскольку пластина со сквозными отверстиями, то есть серебряное отверстие с печатной платой на бумажной подложке с обеих сторон линии, может быть непосредственно печать серебряной пасты на стенке отверстия, посредством высокотемпературной закалки, то есть становится сквозным телом, в отличие от обычного меднения пластины FR-4 через отверстия, необходимо пройти активацию, химическую медь, меднение, оловянный свинец и другие сложные процедуры.

Качество подложки

1) Стабильность размеров:

В дополнение к обращению внимания на оси X, Y (направление волокна и поперечное направление), уделите больше внимания оси Z (направление толщины пластины), поскольку из-за теплового расширения, холодного сжатия и коэффициентов уменьшения нагрева легко вызвать перелом проводник из серебряного клея.

2) Электрическое и водопоглощение: многие изоляторы в состоянии поглощения влаги уменьшают изоляцию, чтобы обеспечить металл в явлении сдвига мощности тенденции разности потенциалов, FR-4 по размерной безопасности, электрическое и водопоглощение лучше, чем FR- 1 и XPC, поэтому при производстве печатных плат с серебряной перфорацией следует выбирать специальную бумажную подложку FR-1 и XPC. Доска.

Материал проводника

1) Материал проводника. Проводимость печатной схемы, перфорированная серебряными и углеродными чернилами, представляет собой использование частиц серебра и графита, встроенных в полимерный корпус, посредством контакта частиц для проведения электричества, и медное покрытие через печатную плату, самой медью. когерентный кристалл и обеспечивает очень плавную проводимость.

2) Пластичность:

Медь, покрытая через отверстие, представляет собой непрерывный кристалл, имеет очень хорошую пластичность, в отличие от серебра, клея из углеродных чернил при тепловом расширении и сжатии, легко происходит разделение границ раздела и снижается проводимость. 3) миграция: серебро и медь являются металлическими материалами, которые склонны к окислению и восстановлению, что приводит к ржавчине и миграции. Из-за разницы в разнице потенциалов серебро более склонно к миграции серебра, чем медь в рамках тенденции разности потенциалов.

Бумажная подложка Carbon Through Hole (Карбон через отверстие).

Графит в углеродных чернилах не имеет таких свойств миграции, как серебро, и роль графита заключается лишь в простом передатчике сигнала, поэтому в промышленности печатных плат нет особых требований к ламинату, помимо адгезии и деформации клея для углеродных чернил и субстрат. Поскольку графит обладает хорошей износостойкостью, углеродную пасту сначала использовали для замены золотого покрытия на подушечках клавиатуры и золотых пальцах, а затем использовали в качестве перемычки. Ток нагрузки перфорированной печатной платы с углеродными чернилами обычно проектируется очень низким, поэтому в промышленности в основном используется класс XPC, что касается толщины, учитывая факторы легкой, тонкой, короткой, маленькой и печатной перфорации, обычно выберите пластину толщиной 0,8, 1,0 или 1,2 мм.

Подложка из перфорированной бумаги комнатной температуры

Характеризуется тем, что температура поверхности бумажной подложки составляет около 40 ° C ниже, может использоваться в качестве штампа для перфорации плотных отверстий IC с шагом 1,78 мм, трещин в отверстиях не возникает, а также для уменьшения охлаждения бумажной основы во время штамповки. Благодаря точности отклонения линий этот вид бумажной подложки очень подходит для тонких линий и печатных плат большой площади.

Защита от утечки напряжения (Anti-Track) с бумажной подложкой

Чем утонченнее человеческая жизнь, тем больше требований к предметам и тем они короче и тоньше, когда схемотехника печатной платы плотнее, расстояние между линиями меньше, а при требованиях высокой функциональности токовая нагрузка становится больше. Затем между линиями возникает опасность повреждения дугой изоляции подложки, вызванной утечкой, в промышленности бумажных подложек для решения этой проблемы имеется поставка специальной клейкой медной фольги, предотвращающей утечку напряжения, с бумажной подложкой.

Эпоксидная смола

Эпоксидная смола является наиболее широко используемой подложкой в ​​индустрии печатных плат. В жидком состоянии его называют лаком или этапом А. После погружения стеклоткань полувысушивается в пленку, а затем размягчается и разжижается при высокой температуре, чтобы продемонстрировать адгезию, и используется для изготовления двухсторонних подложек или прессования многослойных пластин, называемых Препрег B-стадии, а конечное состояние, которое невозможно восстановить прессованием и повторным отверждением, называется C-стадией.

Состав и прСвойства традиционной эпоксидной смолы

Мономер эпоксидной смолы, используемый в подложке, всегда представлял собой полимер А, образованный бисфенолом А и эпихлоргидрином с использованием дицита в качестве связующего агента. Чтобы пройти испытание на воспламеняемость, вышеуказанную смолу, все еще находящуюся в жидкой форме, вводят в реакцию с тетрабромбисфенолом А, чтобы получить обычную эпоксидную смолу, наиболее известную как FR-4. Основные ингредиенты продукта перечислены ниже: Мономер-бисфенол А, эпихлоргидрин.

Связующий агент (то есть отвердитель) – сокращенно Дициандиамид Дайси.

Ускоритель -бензилдиметиламин (BDMA) и 2-метилимидазол (2-MI)

Монометиловый эфир этиленгликоля (EGMME), диметилформамид (DMF) и разбавитель, ацетон, MEK.

Наполнители (добавка) - карбонат кальция, силициды и гидроксид алюминия или его соединения повышают огнестойкость. Филлер может регулировать свою Tg.

Мономеры и низкомолекулярные смолы

Типичные традиционные смолы обычно называют бифункциональными эпоксидными смолами, как показано на рисунке 3.2. Для достижения цели безопасного использования к молекулярной структуре смолы добавляются атомы брома, так что сочетание некоторого количества бромуглерода может производить негорючий эффект. То есть, когда существует горящее состояние или окружающая среда, его нелегко зажечь; в случае, если он воспламенился после исчезновения среды горения, он может погаснуть сам и больше не продолжать гореть. Рисунок 3.3. Этот горючий материал в коде NEMA обозначен как FR-4 (пол — G-10 в коде NEMA для небромированных смол). Преимущества этой бромированной эпоксидной смолы очень высоки, ее очень низкая диэлектрическая проницаемость, сильная адгезия к медной фольге. и очень хорошая гибкая прочность в сочетании со стекловолокном и т. д.

Связующий агент (отвердитель)

Связующим агентом эпоксидной смолы всегда был Дайси, который представляет собой латентный (латентный) катализатор, играющий свою мостиковую роль при высокой температуре 160°C и очень стабильный при комнатной температуре, благодаря чему пленка многослойного картона B -этап не может быть сохранен. Однако у Дайси есть много недостатков, первый – водопоглощение (гигроскопичность), второй – нерастворимость. Нерастворимый, естественно, трудно функционирующий в жидкой смоле. Первые производители подложек не понимали проблем отрасли сборки печатных плат, рискованное измельчение в то время было не очень тонким, его нерастворимая часть смешивалась с подложкой, после длительного накопления водопоглощения произойдет игольчатая рекристаллизация, что приведет к многие проблемы со взрывом платы. Конечно, нынешние производители подложек прекрасно осознают всю серьезность этой проблемы, поэтому улучшили этот момент.

Ускоритель

Для ускорения мостиковой реакции между эпоксидной смолой и дайси наиболее часто используются два типа: BDMA и 2-MI.

Tg температура стеклования

Из-за постепенного повышения температуры физические свойства полимера постепенно изменяются: от аморфного или частично кристаллического твердого и хрупкого стеклоподобного вещества при комнатной температуре до очень вязкого, мягкого, как резина, вообще другого состояния. Tg традиционного FR4 составляет около 115-120 ℃, который используется уже много лет, но в последние годы из-за все более высоких требований к производительности электронных продуктов характеристики материала также становятся все более требовательными, например, влагостойкость. , химическая стойкость, стойкость к растворителям, термостойкость, стабильность размеров и т. д. должны быть улучшены, чтобы адаптироваться к более широкому спектру применений. Эти свойства связаны с Tg смолы, и вышеуказанные свойства также естественным образом улучшаются после повышения Tg. Например, после повышения Tg, а. Его термостойкость повышается, а расширение подложки в направлениях X и Y уменьшается, так что адгезия между медным проводом и подложкой не слишком ослабевает после нагрева, и линия имеет лучшую адгезию. Когда расширение в направлении Z уменьшается, стенку сквозного отверстия нелегко сломать подложкой после нагрева.c. Когда Tg увеличивается, плотность перемычки в смоле должна быть значительно увеличена, что делает ее более водостойкой и стойкой к растворителям, а также делает доску менее склонной к образованию белых пятен или переплетению после нагрева, а также имеет лучшую прочность и диэлектрические свойства. Что касается стабильности размеров, то она еще более важна из-за строгих требований автоматической вставки или поверхностной сборки. Поэтому в последние годы повышение Tg эпоксидной смолы является приоритетом для подложки.

Огнеупорная эпоксидная смола FR4

Традиционные эпоксидные смолы подвергаются высокотемпературному возгоранию, и если нет внешнего фактора, который можно было бы потушить, они будут продолжать гореть до тех пор, пока не сгорит углеводородный кислород или азот в молекуле. Если в его молекуле водород заменить бромом, часть горючего соединения углерод-водородной связи можно превратить в негорючее соединение углерод-бром, что может значительно снизить его воспламеняемость. Горючесть этой бромированной смолы, естественно, значительно повышается, но она снижает адгезию между смолой, медью и стеклом, а в случае пожара выделяет высокотоксичный газообразный бром, что приведет к неблагоприятным последствиям.

Многофункциональная эпоксидная смола (высокоэффективная эпоксидная смола)

Традиционного FR4 уже недостаточно для современных высокопроизводительных печатных плат, поэтому к оригинальной эпоксидной смоле смешивают множество различных смол, чтобы улучшить различные свойства ее подложки.

Новолак

Первые фенольные смолы, которые были представлены, назывались новолаками, а эфиры, образованные из новолака и эпихлоргидрина, назывались эпоксидными новолаками, как показано на рисунке 3.4. Смешивая этот полимер со смолой FR4, можно значительно улучшить его водостойкость, химическую стойкость и стабильность размеров, а также повысить Tg. Недостаток заключается в том, что твердость и хрупкость самой фенольной смолы очень высоки и ее легко сверлить, а химическая стойкость повышена, что затрудняет удаление клея, вызванного сверлением, и вызывает проблемы в процессе многослойного ПТХ.

Тетрафункциональная эпоксидная смола

Еще одним распространенным дополнением к FR4 является так называемая тетрафункциональная эпоксидная смола. Она отличается от традиционной эпоксидной смолы «двойного назначения» тем, что имеет трехмерный пространственный мост, как показано на рисунке 3.5. Tg имеет более высокую энергетическую стойкость к плохой термической среде, а его устойчивость к растворителям, химическая стойкость, влагостойкость и стабильность размеров намного лучше, и он не имеет недостатков, таких как новолак. Впервые его представила американская фабрика подложек Polyclad. Еще одним преимуществом четырехфункционального препарата перед новолаком является более равномерное смешивание. Чтобы сохранить удобство удаления остатков клея с многослойной пластины, эту четырехфункциональную подложку лучше всего запекать в духовке при температуре 160 ° C в течение 2-4 часов после сверления, чтобы смола, соприкасающаяся со стенкой отверстия, вызывала окисление. , и окисленная смола легче подвергается коррозии, а также увеличивает дальнейшую мостиковую полимеризацию смолы, что также полезно для последующего процесса. Из-за хрупкости сверлению следует уделить особое внимание.

Ни одна из двух вышеуказанных добавочных смол не может быть бромирована, поэтому добавление обычного FR4 снизит ее огнестойкость.

А. Полимер, состоящий

В основном реакция бисмалеимида и метилендианилина.

Б.преимущество

Адаптация температуры печатной платы будет становиться все более важной, некоторые специальные высокотемпературные платы не способны работать с эпоксидными смолами, Tg традиционного FR4 составляет около 120 ° C, и даже высокофункциональный FR4 достигает только 180-190°С, что еще далеко от 260°С полиимида. Хорошие свойства PI при высоких температурах, такие как хорошая гибкость, прочность медной фольги на разрыв, химическая стойкость, диэлектрические свойства, стабильность размеров, намного лучше, чем у FR4. При сверлении нелегко образовать остатки клея, а соединение между внутренним слоем и стенкой отверстия, естественно, лучше, чем у FR4. А из-за хорошей термостойкости его размер меняется очень мало, с точки зрения изменения направления X и Y, он более благоприятен для тонкой линии и не снижает адгезию между медными листами из-за слишком большого расширения. Что касается направления Z, это может значительно снизить вероятность разрушения медного слоя стенки отверстия.

С. Недостатки:

Его нелегко бромировать, и нелегко удовлетворить требования к огнестойкости UL94 V-0. Сила сцепления между слоем и самим слоем или между медной фольгой плохая, не такая сильная, как у эпоксидной смолы, а гибкость плохая.

Он плохо работает при комнатной температуре, обладает гигроскопическими свойствами, плохой адгезией и пластичностью. д. Растворитель, используемый в лаке (также известный как необработанный клей, жидкая смола), имеет высокую температуру кипения, его нелегко обрабатывать, и он легко вызывает явление расслоения при высокой температуре. И ликвидность плохая, давить нелегко, чтобы заполнить мертвые углы. е. Текущая цена по-прежнему очень высока, примерно в 2-3 раза дороже FR4, поэтому можно использовать только военную плату или плату Rigid Flex. В спецификации армии США MIL-P-13949H код подложки из полиимидной смолы — GI.3.1.2.4 Политетрафторон (ПТФЭ).

Полное название — Политерафторэтилен, а продукт, из которого вытянуто волокно из ПТФЭ, — Тефлон. Тефлон, который отличается высоким импедансом и не может быть заменен для целей высокочастотной микроволновой связи «GT», «GX» и Три материала «GY» относятся к типу армирования стекловолокном, его коммерческая подложка изготовлена ​​компанией 3M, этот материал не может быть запущен в производство в больших количествах, причины: A. Проблемы с адгезией смолы ПТФЭ и стекловолокна; Эту смолу трудно проникнуть в стеклянную балку из-за ее сильной химической стойкости, многие влажные процессы не могут заставить ее реагировать и активироваться, стенка медного отверстия, полученная во время нанесения покрытия через отверстие, не может быть закреплена на подложке, это сложно пройти испытание на прочность 4.8.4.4 в MILP-55110E. Поскольку стеклянный пакет не заполнен смолой, при прокладке покрытия через отверстие в стекле легко может образоваться медь (катилирование), что повлияет на надежность платы. B. Молекулярная структура этого тетрафторэтиленового материала очень прочная и не поддается воздействию обычных механических или химических методов, и для обратной коррозии используется только метод электросуспензии. C. Tg очень низок, всего 19 градусов C, поэтому он гибок при комнатной температуре, а также ухудшает адгезию и стабильность размеров лески. Таблица представляет собой сравнение свойств подложек четырех различных смол. 3.1.2.5 BT/ЭПОКСИДНАЯ смола

Смола BT также является термореактивной смолой, которая была разработана компанией Mitsubishi Gas Chemical Co. в Японии в 1980 году. Она изготовлена ​​из мономера бисмалеимида и тригзиновой смолы. Реакция показана на рисунке 3.8. Смола BT обычно смешивается с эпоксидной смолой для изготовления подложки. А. Преимущества

а. Точка Tg достигает 180 ℃, термостойкость очень хорошая, а прочность на отслаивание и гибкость пластины BT и медной фольги также очень идеальны. Это может быть огнеупорная обработка, отвечающая требованиям UL94V-0. в. Диэлектрическая проницаемость и коэффициент дисперсии малы, поэтому это очень выгодно для плат высокочастотной и высокоскоростной передачи. Хорошая химическая стойкость и стойкость к растворителям e. Хорошая изоляция B. Печатная плата, разработанная a. COB сделает поверхность платы мягкой и приведет к выходу из строя проводов из-за высокой температуры процесса соединения проводов. Высокопроизводительные панели BT/EPOXY могут решить эту проблему. б. BGA,PGA. При тестировании полупроводниковой упаковки, такой как MCM-L, возникают две очень важные общие проблемы: одна — явление утечки, или CAF (проводящая анодная нить), а другая — явление попкорна (воздействие влаги и высокой температуры). ). 3.1.2.6 Цианоэфирная смола впервые была использована в подложках печатных плат в 1970 году и в настоящее время производится компанией Chiba Geigy. Формула реакции представлена ​​на рисунке 3.9. А. Преимущества А. Tg может достигать 250 ℃, что используется для изготовления очень толстых многослойных плит. б. Очень низкая диэлектрическая проницаемость (2,5–3,1) может применяться к высокоскоростным продуктам.

Б. Проблема А. Высокая хрупкость после закалки. б. Чувствителен к влажности и может даже реагировать с водой. 3.1.2 Стекловолокно 3.1.2.1 Введение Стекловолокно в подложке печатной платы выполняет роль армирующего материала. Существуют и другие армирующие материалы для подложки, такие как бумажная подложка, волокна Кельвара (полиамида) и кварцевые волокна. В этом разделе обсуждаются только самые крупные стекловолокна. Стекло само по себе представляет собой смесь, а ее состав указан в таблице. Это ряд неорганических веществ, сплавленных при высокой температуре, а затем охлажденных путем вытягивания проволоки в твердый предмет с аморфной структурой. Это вещество использовалось на протяжении тысячелетий. Использование волокон восходит к 17 веку. Совместные исследовательские усилия компаний Owen-Illinois и Corning Glass Works привели к созданию в 1939 году корпорации Owens-Corning Fiberglas Corporation. 3.1.2.2 Стекловолокно можно разделить на два вида стекловолокна: одно из них — непрерывное (непрерывное) волокно. а другое - прерывистое (прерывистое) волокно, первое используется для плетения стеклоткани (Ткани), второе изготавливается из листового стекла Мат (Мат).FR4 и другие подложки, то есть используется первое, подложка CEM3 использовал

A. Характеристики стекловолокна. Состав исходного расплавленного стекла различен, влияет на характеристики стекловолокна, разницу различных компонентов, в таблице есть подробные различия, и каждый из них имеет свои уникальные и разные применения. В зависимости от различного состава (см. таблицу) марку стекла можно разделить на четыре товара: марка А для высокощелочной, марка С для химической стойкости, марка Е для электронного использования и марка S для высокой прочности. Стекло Е-класса, используемое в печатной плате, главным образом потому, что его диэлектрические свойства лучше, чем у трех других.

Некоторые общие характеристики стекловолокна описаны ниже:

а. Высокая прочность: по сравнению с другими текстильными волокнами стекло обладает чрезвычайно высокой прочностью. В некоторых случаях соотношение прочности и веса даже превышает соотношение прочности и веса проволоки.b. Устойчивость к теплу и огню: Стекловолокно неорганическое и поэтому не горит. Химическая стойкость: Устойчив к большинству химикатов, но также не подвержен плесени, бактериальному проникновению и повреждению насекомыми. Влагостойкость: Стекло не впитывает воду и сохраняет механическую прочность даже в очень влажной среде. Тепловые свойства: Стекловолокно имеет очень низкий коэффициент линейного расширения и высокий коэффициент теплопроводности, поэтому оно имеет отличные характеристики в условиях высоких температур. Электрические свойства: из-за непроводимости стекловолокна оно является хорошим выбором изоляционного материала. Самое главное в стекле Е-класса, выбранном для подложки печатной платы, — это его превосходная водостойкость. Таким образом, в очень влажной и суровой среде он сохраняет очень хорошую электрическую транзитивность, а также стабильность размеров. - Производство ткани из стекловолокна: Производство ткани из стекловолокна представляет собой серию профессиональных и огромных инвестиций, которые не обсуждаются в этой главе. 3.2 медная фольга (медная фольга) в ранней конструкции линии толстая и широкая, требования к толщине не придирчивы, но эволюционировали до сегодняшней ширины линии 3,4 мил или даже тоньше (теперь в Китае есть заводы, которые разрабатывают ширину линии 1 мил), Требования к сопротивлению строгие. Также подробно указывается прочность на разрыв, профиль поверхности и т. д. 3.2.1 Традиционная медная фольга 3.2.1.1 Метод прокатки (прокатный или кованый метод) изготавливался из медных блоков путем многократной прокатки, а ширина проката была ограничена технологией и затрудняла удовлетворение требований к подложке стандартного размера (3 футы *4 фута). И в процессе прокатки легко получить брак, потому что шероховатости поверхности недостаточно, поэтому способность сочетаться со смолой не очень хорошая, а напряжение в производственном процессе необходимо смягчать термообработкой или отжигом, поэтому его стоимость выше. А. Преимущества. а. Высокая пластичность, отличная надежность для FPC в динамичной среде. Низкопрофильные поверхности с кромками Low Surface являются нишей для некоторых приложений микроволновой электроники. Б. Недостатки. а. Плохая адгезия к основанию. б. Высокая стоимость. в. Ширина ограничена по техническим причинам. 3.2.1.2 Метод электроосаждения – наиболее часто используемая медная фольга на подложке – медь ЭД. Используя различные выброшенные провода и кабели для плавления в растворе для нанесения покрытия из сульфата меди, в специальной глубокой подземной большой гальванической ванне расстояние между анодом и катодом очень короткое, при очень высокоскоростном импульсном гальваническом растворе с высокой плотностью тока 600 ASF. , Столбчатый слой кристаллической меди нанесен на поверхность, очень гладкую и пассивированную. Барабан из нержавеющей стали Барабан, из-за пассивированного барабана из нержавеющей стали на медном слое, не очень хорош, поэтому поверхность покрытия может быть оторвана от колеса, поэтому покрытый непрерывным медным слоем может быть разная толщина медной фольги в зависимости от скорости движения. колесо, плотность тока, прикрепленное к гладкой поверхности медной фольги со стороны барабана, называемой стороной барабана. Шероховатая кристаллическая поверхность на другой стороне ванны называется матовой стороной. Эта медная фольга: А. преимущества а. низкая цена б. доступны в различных размерах и толщинах. Б. Недостатки. а. плохая пластичность. б. Чрезвычайно высокая нагрузка, невозможность согнуть и легко сломать. 3.2.1.3 Единица толщины

Как правило, чтобы рассчитать стоимость и облегчить ценообразование, в качестве единицы расчета толщины используется вес на квадратный фут, например, 1,0 унции (унция) определяется как площадь квадратного фута, покрытая медной фольгой весом 1 унция ( 28,35г) толщины медного слоя. Преобразование единиц измерения 35 микрон или 1,35 мил. Общая толщина 1 унции и 1/2 унции, а ультратонкая медная фольга может достигать 1/4 унции или меньше. 3.2.2 Внедрение и направление развития новой медной фольги 3.2.2.1 Ультратонкая медная фольга

Вообще говоря, тонкая медная фольга соответствует толщине 0,5 унции (17,5 микрон) ниже, а толщина трех таблиц называется ультратонкой медной фольгой на 3/8 унции ниже, потому что она слишком тонкая и с ней нелегко работать, поэтому с ней необходимо добавьте носитель для выполнения различных операций (так называемая композитная медная фольга), иначе легко повредить. Используются два типа носителей: в качестве носителя используется традиционная медная фольга ED толщиной около 2,1 мил. Другой тип носителя — алюминиевая фольга толщиной около 3 мил. Перед использованием переноску необходимо оторвать. Одной из самых сложных проблем, связанных с ультратонкой медной фольгой, является ее «пористость» или пористость, поскольку она слишком тонка, чтобы ее можно было полностью заполнить при гальванопокрытии. Решение — уменьшить плотность тока и сделать кристаллы тоньше. Для тонких линий, особенно толщиной менее 5 мил, требуется ультратонкая медная фольга, чтобы уменьшить чрезмерную и боковую коррозию во время травления. 3.2.2.2 Прокат медной фольги Для сверхтонкой линии из тонкой медной фольги поверхность контакта между проводником и изолирующей подложкой очень мала, как выдержать огромную разницу в коэффициенте теплового расширения между ними и при этом сохранить достаточную адгезию , полностью полагаться на огрубление поверхности медной фольги недостаточно, а кристаллическая структура высокоскоростной медной фольги является шероховатой при высокотемпературной сварке, которую легко вызвать. XY-перелом также является трудной проблемой для решения. Рулонная медная фольга в дополнение к мелким кристаллам имеет еще одно преимущество: очень низкое напряжение. Напряжение медной фольги ED высокое, но позже в промышленности печатных плат, нанесенных на первичную или вторичную медь, напряжение не так велико. В результате тонкая линия легко разрывается при изменении температуры. Таким образом, прокат медной фольги — это решение. Из соображений экономии можно также выбрать медную фольгу HTE класса 2, E-Type или Grade 2, E-Type с высокой пластичностью. Большинство международных производителей медной фольги стремятся разработать мелкокристаллическую продукцию ED для решения этой проблемы. 3.2.2.3 Обработка поверхности медной фольги. Традиционная обработка. После того, как медная фольга ED отрывается от барабана, продолжаются следующие этапы обработки: A. Этап склеивания. Медь быстро наносится на матовую сторону с помощью высокого тока в очень короткое время. Его внешний вид напоминает опухоль, которую называют «нодулизацией» и «нодулизацией». Целью нодулирования является увеличение площади поверхности, а ее толщина составляет около 2000–4000 А б. Обработка термобарьером. После завершения лечения опухоли на нее наносится слой латуни (Гулда), патент компании, называемый лечением JTC), или цинка (цинк — это патент компании Yates, называемый лечением TW). Он также никелирован и выполняет функцию термостойкого слоя. Дайси в смоле воздействует на медную поверхность при высокой температуре и выделяет амины и воду, что приводит к снижению адгезии при образовании воды. Роль этого слоя заключается в предотвращении вышеуказанной реакции, а его толщина составляет около 500–1000 А с. После стабилизационной термостойкой обработки происходит окончательное «хромирование». Гладкая поверхность и шероховатая поверхность считаются одновременно противообрастающим и антикоррозионным эффектом, также называемым «пассивацией» или «антиоксидантной обработкой». Двойная обработка относится к шероховатой поверхности, а шероховатая поверхность - к грубой обработке. Строго говоря, применение этого метода имеет 20-летнюю историю, но сегодня оно направлено на снижение СТОИМОСТИ многослойных плит и увеличение числа пользователей. Традиционный метод обработки, описанный выше, также выполняется на гладкой поверхности, так что он наносится на внутреннюю подложку, что позволяет исключить обработку медью и черные/коричневые ступени перед прессованием пленки. Компания Polyclad, производящая подложки из медной фольги в США, разработала метод обработки, названный медной фольгой DST, и этот метод обработки имеет такие же замечательные свойства. Этот метод является шероховатым на гладкой поверхности, поверхность прижимается к пленке, медная поверхность изготовленной подложки шероховатая, поэтому он также полезен для постобработки. Обработка силикатизацией (низкий профиль) Традиционная шероховатая обработка медной фольгой шероховатости профиля зуба (края) (выступы и впадины) не подходит для изготовления тонких линий (влияет только на время травления, что приводит к чрезмерному травлению), поэтому мы надо попытаться уменьшить высоту края. Вышеупомянутая медная фольга Polyclad DST, поверхность которой имеет гладкую поверхность, решает эту проблему, и обработка органическим силаном, добавляемая к обычной обработке, также может иметь этот эффект. Он также создает химическую связь, которая способствует адгезии. 3.3.3 Классификация медной фольги

Медная фольга делится на два типа в соответствии с IPC-CF-150: медная фольга с гальваническим покрытием типа E, прокатанная медная фольга типа W, а затем делится на восемь классов, от класса 1 до класса 4 - гальваническая медная фольга, от класса 5 до класса 8 – рулонная медная фольга. Типовой класс и код указаны в таблице.

3.4ПП (пленочный препрег) «Препрег» — это аббревиатура от «предварительно пропитанный», что означает, что стекловолокно или другое волокно пропитано смолой и частично полимеризовано. В это время смола находится на стадии B. Препрег также называют «Связующим листом». 3.4.1 Процесс производства пленки.

3.4.2 Контроль качества процесса. В ходе производственного процесса для обеспечения стабильного качества также необходимо анализировать время гелеобразования, расход смолы, тест на содержание смолы, летучие компоненты и компоненты Dicy. 3.4.3 Условия хранения и срок службы Большинство EPOXY-систем необходимо хранить при температуре ниже 5 °C, а срок их службы составляет от 3 до 6 месяцев. После хранения по истечении этого периода их необходимо вынуть и проанализировать в соответствии с 3.3.2, чтобы определить, можно ли их повторно использовать. Препрег каждой марки может использовать предоставленный им технический паспорт в качестве основы для работы. 3.4.4 Взаимосвязь между распространенными типами пленок, содержанием клея и толщиной по Крюингу показана в таблице.

3.4 Настоящие и будущие тенденции субстрата заставляют субстрат постоянно развивать две основные движущие силы (движущая сила): миниатюризация, высокоскоростной (или высокочастотный). 3.4.1 Минимизация, например, для мобильных телефонов, КПК, ПК-карт, систем позиционирования автомобиля и спутниковой связи. Соединенные Штаты являются ведущей страной в области передовых технологий, и будущая эволюция чипов и корпусов, прогнозируемая Ассоциацией полупроводниковой промышленности (см. таблицы (a) и (b)), показывает проблемы, с которыми сталкиваются подложки. 3.4.2 Высокая частота Из эволюции персональных компьютеров видно, что поколения ЦП сменяются все быстрее и быстрее, и потребители, конечно, не должны быть заняты, поскольку публика - это хорошо. Однако производство печатных плат продолжает развиваться. Из-за высокой частоты подложка должна иметь более низкие значения Dk и Df. Наконец, в таблице суммирована текущая и будущая эволюция некоторых характеристик печатных плат.