Ультратонкие печатные платы. Что это? И зачем?

УЛЬТРАТОНКИЕ ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ.

ЧТО ЭТО? И ЗАЧЕМ?

Докладчик: МЕДВЕДЕВАркадий Максимович, Московский авиационный институт

ПРОБЛЕМЫ ТОНКИХ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ:

2

В ТОЛСТЫХ ОСНОВАНИЯХ, ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЯХ ТРУДНО ОБЕСПЕЧИТЬ НАДЕЖНОСТЬ ТРАНСВЕРСАЛЬНЫХ МЕЖСОЕДИНЕНИЙ(ФИЛЬМЫ)

3

ТАК ДЕФОРМИРУЕТСЯ ГЛУБОКОЕ ОТВЕРСТИЕ

Результат термоудара

4

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ – ТОНКИЕ ПП

Легче формировать отверстия, как механическим сверлением, так и лазером

Легче металлизировать тонкие отверстия – они перестают быть глубокими

Металлизация в тонких основаниях более устойчива к термомеханическим нагружениям

В отверстиях в тонких основаниях не обязательно достигать металлизации 25 мкм. Возможно и 15 мкм, что экономит время металлизации.

5

ЧТО ДЛЯ ЭТОГО НУЖНО?

1. Тонкие материалы: фольгированные и препреги.

2. Полиимидное связующее с температурой стеклования > 350°C,

3. Армирование тканью из кварцевой нити4. П. п. 2 и 3 для уменьшения

диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь.

6

О КАКИХ ТОЛЩИНАХ ИДЕТ РЕЧЬ? Толщина, мкм: меди/ диэлектрика

9 5, 7, 9

9 12, 16, 20

9 30

― 25

7

ВОЛНОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ЛИНИИ СВЯЗИ

8

ЧТОБЫ УЛОЖИТЬСЯ В ВОЛНОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ 60 ОМ В ТРАССАХ ТОНКИХ ПЛАТ, НУЖНО:

1. Уменьшить диэлектрическую проницаемость – в полиимидах, армированных кварцем, она равна 2,3. +

2. Уменьшить ширину проводников – в фольге толщиной 9 мкм можно вытравить проводники шириной 20 мкм. +

3. На высоких частотах за счет скин-эффекта площадь поперечного сечения проводников не актуальна. +

9

УЛЬТРАТОНКИЕ ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ ЭТО НОВЫЙ ВИТОК РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ .

Что это дает?

10

– Уменьшение массы и габаритов, использование 3-D пространства

– Увеличение плотности рисунка в объеме. – Улучшение условий теплоотвода через

тонкий слой диэлектрика– Улучшение условий производства: отпадают

проблемы металлизации глубоких отверстий– Улучшаются условия обеспечения

надежности трансверсальных межсоединений– Увеличивается устойчивость изоляции к

воздействию влаги

ПРОБЛЕМЫ:

1. Не жесткое основание плат требует использования жесткой подложки. Но она может служить кондуктивным теплоотводом.

2. Тонкие слои могут обрабатываться только на конвейерных линиях специальной конструкции (см. далее).

3. Использование полиимида в конструкциях МПП требует использования прессов с большой температурой прессования (порядка 300 °C) 11

Перемещение заготовки идет в ламинарном потоке рабочей жидкости

12

СВОЙСТВА УЛЬТРАТОНКИХ БАЗОВЫХ МАТЕРИАЛОВ HITACHI CHEMICAL

Температура стеклования – 350…380 °С

Коэффициент ТКЛР: X-Y = 20 ppm/ °С Z = 20…22 ppm/ °С

Диэлектрическая проницаемость – 2,3…2,7

Фактор потерь - 0,002

Размерная стабильность – 0,01 %

Водопоглощение – 0,6…0,8 % за 3 часа

Стойкость к припою – более 180 секунд

13

14

Особенности материалов типа MCF-5000I фирмы HITACHI Chemical

1. Хорошая размерная стабильность

2. Способность к изгибу

3. Улучшенные высокочастотные свойства: εr = порядка 2,3 на частоте 1 ГГц

ТИПИЧНАЯ СТРУКТУРА 6-СЛОЙНОЙ МПП1 – ХОРОШАЯ РАЗМЕРНАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ MCF-5000ID2 – ОПТИМАЛЬНЫЙ БАЛАНС МЕЖДУ ГИБКОСТЬЮ И ЖЕСТКОСТЬЮ3 – ХОРОШАЯ ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ (МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ПОЛИИМИД)4 – ХОРОШАЯ ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ СВЕРЛЕНИЮ И ЛАЗЕРОМ5 – РАЗМЕРНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ

15

ХОРОШАЯ ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ ОТВЕРСТИЙ ЛАЗЕРОМ И ПЕРМАНГАНАТНОЙ ОЧИСТКОЙ

16

ХОРОШЕЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ВО ВЛАГЕ

17

СОПРОТИВЛЯЕМОСТЬ ОБРАЗОВАНИЮ АНОДНЫХ НИТЕЙ (ФИЛЬМ)

18

ХОРОШАЯ СОПРОТИВЛЯЕМОСТЬ ТЕРМОУДАРАМ

19

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

СПРАВКИ: ЗЫКОВА АНАСТАСИЯ8(916)809-69-70

21