V dnešní době výrobci plošných spojů zaplavují trh různými cenovými a kvalitativními problémy, které si vůbec neuvědomujeme. Zřejmá otázka, před kterou tedy stojíme, je, jak vybrat materiály pro zpracování vícevrstvých desek plošných spojů? Materiály běžně používané při zpracování jsou lamináty plátované mědí, suchý film a inkoust. Níže je uveden stručný úvod k těmto materiálům.
Lamináty plátované mědí
Také známá jako oboustranná měděná deska. Zda může měděná fólie pevně přilnout k podkladu, závisí na lepidle a pevnost odlupování mědí plátovaných laminátů závisí hlavně na účinnosti lepidla. Běžně používané tloušťky mědí plátovaných laminátů jsou 1,0 mm, 1,5 mm a 2,0 mm.
Typy mědí plátovaných PCB/laminátů
Existuje mnoho klasifikačních metod pro lamináty plátované mědí. Obecně je lze podle různých vyztužovacích materiálů desky rozdělit do pěti kategorií: na bázi papíru, na bázi tkaniny ze skleněných vláken, na bázi kompozitu (řada CEM), na bázi vícevrstvé desky a na bázi speciálních materiálů (keramika, kovové jádro atd.). Pokud je klasifikace založena na pryskyřičném lepidle použitém pro desku, mezi běžně používané CCL na bázi papíru patří fenolová pryskyřice (XPC, XXXPC, FR-l, FR-2 atd.), epoxidová pryskyřice (FE-3), polyesterová pryskyřice a různé typy. Mezi běžně používané CCL na bázi tkaniny ze skleněných vláken patří epoxidová pryskyřice (FR-4, FR-5), která je v současnosti nejrozšířenějším typem tkaniny na bázi skleněných vláken.
Materiály desky plošných spojů plátované mědí
Existují také další speciální materiály na bázi pryskyřic (s tkaninou ze skleněných vláken, polyimidovým vláknem, netkanou textilií atd. jako výztužné materiály): triazinová pryskyřice modifikovaná bismaleimidem (BT), polyamidimidová pryskyřice (PI), bifenylacylová pryskyřice (PPO), anhydrid kyseliny maleinové (MS), polyoxokyselinová pryskyřice, polyolefinová pryskyřice zpomalující hoření a CCL zpomalující hoření atd. nehořlavé desky. V posledních letech, s rostoucím zájmem o otázky životního prostředí, byl vyvinut nový typ zpomalovače hoření CCL, který neobsahuje halogeny, nazvaný „zelený zpomalovač hoření CCL“. S rychlým rozvojem technologie elektronických výrobků se vyžaduje, aby CCL měly vyšší výkon. Z výkonnostní klasifikace CCL je tedy lze dále rozdělit na CCL s obecným výkonem, CCL s nízkou dielektrickou konstantou, CCL s vysokou tepelnou odolností, CCL s nízkým koeficientem tepelné roztažnosti (obecně používané pro obalové substráty) a další typy.
Kromě výkonnostních ukazaTelů mědí plátovaných laminátů jsou hlavními materiály, které je třeba brát v úvahu při zpracování vícevrstvých desek PCB, teplota skelného přechodu mědí plátovaných laminátů PCB. Když teplota stoupne do určité oblasti, substrát se změní ze „skleněného stavu“ do „gumového stavu“. Teplota v tomto okamžiku se nazývá teplota skelného přechodu (TG) desky. Jinými slovy, TG je nejvyšší teplota (％), při které si základní materiál zachovává svou tuhost. To zJménoná, že při vysokých teplotách běžné substrátové materiály nejen vykazují jevy, jako je měknutí, deformace a tavení, ale také se projevují prudkým poklesem mechanických a elektrických vlastností.
Proces desky PCB plátované mědí
Obecný TG vícevrstvé desky pro zpracování desek PCB je nad 130T, vysoký TG je obecně větší než 170° a střední TG je přibližně větší než 150°. Obvykle se tištěné desky s hodnotou TG 170 nazývají tištěné desky s vysokým TG. Když se TG substrátu zvýší, zlepší se tepelná odolnost, odolnost proti vlhkosti, chemická odolnost a stabilita tištěné desky. Čím vyšší je hodnota TG, tím lepší je tepelná odolnost materiálu desky, zejména v bezolovnatých procesech, kde se více používá vysoká TG.
S rychlým rozvojem elektronických technologií a zvýšením rychlosti zpracování a přenosu informací, aby se rozšířily komunikační kanály a přenosové frekvence do vysokofrekvenčních oblastí, je nutné, aby substrátové materiály pro zpracování vícevrstvých desek PCB měly nižší dielektrickou konstantu (e) a nízkou dielektrickou ztrátu TG. Pouze snížením e lze dosáhnout vysoké rychlosti šíření signálu a pouze snížením TG lze snížit ztrátu šíření signálu.
Díky přesnosti a vícevrstvému vrstvení tištěných desek a vývoji BGA, CSP a dalších technologií kladou továrny na zpracování vícevrstvých desek PCB vyšší požadavky na rozměrovou stabilitu mědí plátovaných laminátů. Přestože rozměrová stabilita mědí plátovaných laminátů souvisí s výrobním procesem, závisí především na třech surovinách, které tvoří mědí plátované lamináty: pryskyřice, výztužný materiál a měděná fólie. Běžně používanou metodou je modifikace pryskyřice, jako je modifikovaná epoxidová pryskyřice; snížit podíl pryskyřice, ale tím se sníží elektrická izolace a chemické vlastnosti substrátu; vliv měděné fólie na rozměrovou stálost mědí plátovaných laminátů je relativně malý.
V procesu zpracování vícevrstvých desek PCB, s popularizací a používáním fotocitlivého pájecího odporu, aby se zabránilo vzájemnému rušení a vytváření duchů mezi dvěma stranami, musí mít všechny substráty funkci stínění UV. Existuje mnoho metod pro blokování ultrafialových paprsků a obecně lze jednu nebo dvě tkaniny ze skelných vláken a epoxidové pryskyřice upravit, jako je použití epoxidové pryskyřice s UV-BLOCK a funkcí automatické optické detekce.
