circuit imprimé en polymère à cristaux liquides (lcp-pcb)
Nouveau matériel, le polymère à cristaux liquides (PCL), présente des avantages par rapport aux matériaux PCB traditionnels dans ses propriétés électriques (tels que la constante diélectrique et la dissipation.)
Nom du projet: Développement du circuit imprimé en polymère à cristaux liquides (PCB LCP) Technologie de fabrication pour les applications à grande vitesse (ITS/092/07).
Résumé du projet: Poussé par la prédominance des réseaux locaux sans fil, équipements de réseau de télécommunication à haut débit tels que des routeurs et des serveurs haut de gamme de 40 Gbit/s, et appareils mobiles électriques tels que les microprocesseurs supérieurs à 5 GHz, téléphones cellulaires et assistants numériques personnels (PDA), la demande de fréquences plus élevées et de taux de transmission de données plus rapides augmente rapidement. Circuit imprimé traditionnel(PCB) les matériaux stratifiés ont leurs limites pour prendre en charge ces applications à grande vitesse. Nouveau matériel, le polymère à cristaux liquides (PCL), présente des avantages par rapport aux matériaux PCB traditionnels dans ses propriétés électriques (tels que la constante diélectrique et les facteurs de dissipation) dans les applications haute fréquence (sur 5 Ghz), stabilité dimensionnelle, et résistance à l'absorption de l'humidité. Cependant, étude de recherche pour étudier la fabricabilité du LCP (comme thermoplastique) est nécessaire pour aider l’industrie locale à maîtriser cette technologie.
R.&Méthodologie D: Le LCP offre des avantages dans un certain nombre de propriétés par rapport aux matériaux PCB traditionnels. Cependant, il reste encore quelques problèmes de fabricabilité qui seront rencontrés dans la fabrication des PCB LCP. Ce projet tentera de résoudre deux problèmes majeurs de processus dans la fabrication des LCP-PCB, à savoir je) le forage, procédés de désencapsulage et de métallisation des trous; et II) le hors-plan relativement élevé (direction z) CTE du LCP.
je) Forage, procédés de désencapsulage et de métallisation des trous
En tant que thermoplastique, lorsque le LCP est soumis à de graves déformations mécaniques (processus de forage mécanique), il réagit de manière différente par rapport aux matériaux PCB traditionnels. À cet égard, le forage doit être repensé pour éviter la surchauffe afin de conserver une bonne intégrité des trous, et minimiser la formation de frottis, spécialement pour le perçage de petits trous. Le
la même situation s'applique au perçage laser des microvias. Après forage, le trou doit être nettoyé et conditionné pour le processus de métallisation ultérieur. Cependant, car le LCP présente une forte résistance chimique, la méthode conventionnelle de désenduction au permanganate n'est plus applicable. Le démoulage plasmatique est un des candidats potentiels mais une modification des paramètres est nécessaire.. Ce projet étudiera différentes manières d'éliminer le frottis, découvrira les moyens les plus efficaces et les adaptera sur mesure au LCP.. Suite à des humiliation, le processus de métallisation doit être traité pour produire des trous galvanisés fiables, capables de résister à diverses contraintes thermomécaniques pendant la production et le fonctionnement. La méthode de métallisation sera choisie parmi le cuivrage autocatalytique classique., métallisation directe, ou vias solides avec techniques de bouchage.
II) Hors de l'avion (direction z) Cte
On craint que le LCP puisse imposer de sérieuses contraintes sur le cuivre des vias de PCB car il possède un CTE hors plan relativement élevé. (~150 ppm/oC de 30°C à 150°C) en comparaison avec d'autres matériaux PCB conventionnels. Certaines études suggèrent que les PCB LCP correctement conçus en termes d'épaisseur de la carte, par diamètre, et l'épaisseur du placage de cuivre peut améliorer leur fiabilité. Malheureusement, dont les détails ne sont pas divulgués. Cette partie du projet se concentrera donc sur l'étude et l'amélioration de la fiabilité thermique des PCB LCP en utilisant diverses techniques telles que la réingénierie de la superposition des PCB LCP., adopter les technologies à via solide, améliorer la qualité de la galvanoplastie et concevoir une nouvelle règle de conception de circuit.
Objectifs et avantages
Les objectifs de ce projet sont:
1.Acquérir un savoir-faire technique en forage, processus de desmear et de métallisation dans LCP-PCB
processus de fabrication;
2.Développer des paramètres de conception de PCB pour améliorer la fiabilité des LCP-PCB.
Livrable(s)
1.Développer une technologie de traitement distinctive dans le forage, processus de désencapsulage et de métallisation dans LCP à grande vitesse Fabrication de PCB;
2.Développer divers paramètres de conception du PCB à grande vitesse utilisant des matériaux LCP pour améliorer leur qualité et leur fiabilité;
3.Promouvoir et transférer le savoir-faire et la technologie pour la fabrication de PCB LCP à grande vitesse via un site Web; et
4.Configurer une base de données et un lien d'information pour aider les fabricants de PCB de Hong Kong avec les dernières informations sur la fabrication de PCB LCP à grande vitesse.
Résumé des conclusions
Les techniques de fabrication pour la fabrication de PCB LCP, y compris la laminage, forage, dessalage et métallisation, ont été développés et les problèmes associés à la fabrication ont été résolus. Les paramètres de conception concernant la fiabilité PTH des PCB LCP ont également été étudiés..
Laminage
Comme le laminage à haute température est requis pour le LCP, matériaux d'empilage traditionnels tels que le papier kraft et la feuille antiadhésive, qui ne supporte pas des températures supérieures à 250° C, ne sont plus applicables; plutôt, le papier de fibres chargé en céramique peut être utilisé comme tampon de presse et le téflon biseauté ou le côté brillant d'une feuille de cuivre peut être utilisé comme film antiadhésif. D'autre part, un écoulement de résine excessivement élevé a été observé sur le LCP de laminage, en particulier dans les panneaux de test LCP à nombre de couches élevé. Pour faire face à ce problème, un scellement des bords des drapages a été utilisé pour limiter l'écoulement du LCP. Un stratifié LCP plus fin pourrait également être une option pour faciliter l'écoulement de la résine., et peut être un futur sujet d'étude.
Forage
Il n'y a eu aucun problème lors du perçage laser LCP. Cependant, des problèmes ont été rencontrés lors du forage mécanique. En raison de la différence dans les propriétés des polymères, il est plus difficile d'évacuer les copeaux de forage LCP par rapport aux matériaux PCB conventionnels. Vitesse de coupe et charge de copeaux, en particulier ce dernier, se sont avérés jouer un rôle important dans la qualité du forage. Une vitesse de coupe et une charge de copeaux inférieures étaient nécessaires pour percer un trou de bonne qualité. Une réduction supplémentaire de la vitesse de coupe et de la charge en copeaux était également nécessaire pour le perçage d'un nombre élevé de couches LCP et pour les trous plus petits.. Un perçage par débourrage peut être nécessaire pour le perçage à nombre de couches élevé afin d'améliorer la qualité du trou..
Décapage et métallisation
Le permanganate conventionnel peut ne pas convenir au désencollage du LCP en raison de son faible taux de désenrobage résultant de l'inertie chimique du LCP., et n'a pas pu fournir une résistance au pelage robuste entre le cuivre déposé et le LCP. CF4 + Plasma O2 désincrustant, qui est couramment utilisé dans le désencollage du polyimide, n'est pas non plus applicable car il a tendance à lisser la surface du LCP plutôt qu'à la rendre rugueuse, ce qui entraîne des problèmes de métallisation après un cuivrage autocatalytique ultérieur. Le plasma N2+H2 s'est révélé efficace pour désenduire le LCP en termes de taux de désenduction et d'effet sur le conditionnement de surface..
Effet des paramètres de conception des PCB sur la fiabilité des PCB LCP
Le LCP a un CTE hors plan relativement élevé qui peut imposer une contrainte plus élevée sur le PTH lorsqu'il est soumis à des conditions de cycle thermique.. Cependant, car le LCP est capable d'être fabriqué en un film stratifié mince, cela aide à évacuer le stress, dans une certaine mesure. Par conséquent, il n'y a pas de préoccupation particulière pour les paramètres de conception lors de la conception du PCB LCP.. Autrement dit, LCP convient à la fabrication de PCB.
En tout, Le LCP a engendré certains problèmes qui n'ont pas été rencontrés lors de l'utilisation de matériaux PCB conventionnels., cependant, en adoptant des techniques adaptées et en ajustant les processus existants en conséquence, l'industrie est capable de maîtriser ce nouveau matériau pour fabriquer des PCB LCP très avancés afin de répondre aux exigences exigeantes des nouvelles applications à grande vitesse.
Si vous avez des questions, N'hésitez pas à nous contacter avec info@alcantapcb.com , Nous serons heureux de vous aider.