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工程技術應用
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常見PCB板基板材料分析
22Aug
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常見PCB板基板材料分析

一、PCB材料——無鉛兼容覆銅板

2002年10月11日歐盟會議通過了兩項關于環境保護的“歐洲指令”。 他們將于2006年7月1日正式實施該決議。這兩個“歐洲指令”指的是《電氣電子產品廢物指令》(簡稱WEEE)和《限制使用某些有害物質指令》(RoHs) 簡稱)。 在這兩項監管指令中,明確提到了含鉛材料的使用。 因此,應對這兩個指令的最好辦法就是盡快開發無鉛覆銅板。


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二、PCB基板材料——高性能覆銅板

這里所指的高性能覆銅板包括低介電常數(Dk)覆銅板、高頻高速PCB用覆銅板、高耐熱覆銅板以及層壓多層板用的各種基材( 樹脂涂覆的銅箔、構成層壓多層板的絕緣層的有機樹脂膜、玻璃纖維增強或其他有機纖維增強的半固化片材等)。 未來幾年(到2010年),在這種高性能覆銅板的開發中,根據電子安裝技術未來發展的預測,應該達到相應的性能指標值。


三、PCB基板材料——IC封裝載體基板材料

開發IC封裝載體用基板材料(又稱IC封裝基板)是一個非常重要的課題。 發展IC封裝和微電子技術也是我國的迫切需要。 隨著IC封裝向高頻化、低功耗方向發展,IC封裝基板將在低介電常數、低介質損耗因數、高導熱率等重要性能方面得到改善。 未來研發的一個重要課題是基板熱連接技術——熱發射等的有效熱協調和集成。


為了保證IC封裝設計的自由度和IC封裝新技術的發展,進行模型測試和仿真測試是必不可少的。 這兩項工作對于掌握IC封裝用基板材料的特性要求,即了解和掌握其電性能、加熱冷卻性能、可靠性等要求具有重要意義。 此外,還應與IC封裝設計行業進一步溝通,達成共識。 所開發的基板材料的性能應及時提供給整個電子產品的設計者,以便設計者建立準確、先進的數據庫。


IC封裝載體還需要解決與半導體芯片熱膨脹系數不一致的問題。 即使對于適合微電路制造的積層法的多層板,也存在絕緣基板的熱膨脹系數一般太大的問題(一般熱膨脹系數為60ppm/℃)。 然而,基板的熱膨脹系數約為6ppm,與半導體芯片接近,這對基板制造技術來說確實是一個“艱難的挑戰”。


為了適應高速化的發展,基板的介電常數應達到2.0,介質損耗因數應接近0.001。 為此,預計2005年前后,超越傳統基板材料和傳統制造工藝界限的新一代印制電路板將在世界范圍內出現。其技術突破,首先在于新型基板的使用。 材料。


預測IC封裝設計和制造技術的未來發展需要更嚴格的基板材料。 這主要體現在以下幾個方面:

1、對應于無鉛助焊劑的高Tg特性。

2、實現與特性阻抗匹配的低介質損耗因數。

3、與高速對應的低介電常數(ε應接近2)。

4、低翹曲(提高基材表面的平整度)。

5、吸濕性低。

6、熱膨脹系數低,使得熱膨脹系數接近6ppm。

7、IC封裝載體成本低。

8、嵌入式元件的低成本基板材料。

9、提高基本機械強度,以提高抗熱震性能。 基板材料適合從高到低的溫度循環,而不會降低性能。

10、綠色基板材料,成本低,適合高回流焊溫度。


四、PCB基板材料特殊功能覆銅板

這里所指的特殊功能覆銅板主要是指:金屬基(芯)覆銅板、陶瓷基覆銅板、高介電常數板、嵌入式無源元件型多層板用覆銅板(或基板材料)、銅 此類覆銅板的研制和生產不僅是電子信息產品新技術發展的需要,也是我國航天、軍工事業發展的需要。


五、PCB基板材料高性能柔性覆銅板

目前,去年全球生產的FPC產值達到約30億至35億美元。 近年來,全球FPC產量不斷增長。 其在PCB中的比重也逐年增加。 在美國等國家,FPC占印刷電路板總產值的13%~16%,FPC日益成為PCB中非常重要且不可或缺的一類。


概括

覆銅板技術和生產的發展與電子信息產業特別是PCB產業的發展是同步且密不可分的。 這是一個不斷創新、不斷追求的過程。 覆銅板的進步和發展還受到電子整機產品、半導體制造技術、電子安裝技術、PCB制造技術的創新和發展的推動。 在這種情況下,共同進步、同步發展就顯得尤為重要。

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