Ультратонкие многослойные печатные платы.

УЛЬТРАТОНКИЕ ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ.
ЧТО ЭТО? И ЗАЧЕМ?
Докладчик: МЕДВЕДЕВ
Аркадий 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.
2.
3.
4.
Тонкие материалы: фольгированные и
препреги.
Полиимидное связующее с температурой
стеклования > 350°C,
Армирование тканью из кварцевой нити
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.
2.
3.
Уменьшить диэлектрическую проницаемость
– в полиимидах, армированных кварцем, она
равна 2,3. +
Уменьшить ширину проводников – в фольге
толщиной 9 мкм можно вытравить
проводники шириной 20 мкм. +
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?
– 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
10
ПРОБЛЕМЫ:
1.
2.
3.
Не жесткое основание плат требует
использования жесткой подложки. Но она
может служить кондуктивным теплоотводом.
Тонкие слои могут обрабатываться только на
конвейерных линиях специальной
конструкции (см. далее).
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 %
13
Водопоглощение – 0,6…0,8 % за 3 часа
Стойкость к припою – более 180 секунд
Особенности материалов типа MCF-5000I
фирмы HITACHI Chemical
1.
2.
3.
Хорошая размерная стабильность
Способность к изгибу
Улучшенные высокочастотные свойства:
εr = порядка 2,3 на частоте 1 ГГц
14
ТИПИЧНАЯ СТРУКТУРА 6-СЛОЙНОЙ МПП
1 – ХОРОШАЯ РАЗМЕРНАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ MCF-5000ID
2 – ОПТИМАЛЬНЫЙ БАЛАНС МЕЖДУ ГИБКОСТЬЮ И ЖЕСТКОСТЬЮ
3 – ХОРОШАЯ ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ (МОДИФИЦИРОВАННЫЙ
ПОЛИИМИД)
4 – ХОРОШАЯ ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ СВЕРЛЕНИЮ И ЛАЗЕРОМ
5 – 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 АНАСТАСИЯ
8(916)809-69-70
21