circuito stampato a polimeri di cristalli liquidi (lcp-pcb)
Nuovo materiale, IL polimero a cristalli liquidi (LCP), presenta vantaggi rispetto ai tradizionali materiali PCB nelle sue proprietà elettriche (come la costante dielettrica e la dissipazione.)
Nome del progetto: Sviluppo del circuito stampato in polimero a cristalli liquidi (PCB LCP) Tecnologia di produzione per applicazioni ad alta velocità (ITS/092/07).
Riepilogo del progetto: Spinto dalla prevalenza di reti locali wireless, apparecchiature di rete di telecomunicazioni ad alta velocità come router e server di fascia alta da 40 Gbps, e dispositivi mobili elettrici come microprocessori superiori a 5 GHz, telefoni cellulari e Assistenti Personali Digitali (PDA), la richiesta di frequenze più elevate e velocità di trasmissione dati più veloci sta aumentando rapidamente. Circuito stampato tradizionale(PCB) i materiali laminati hanno i loro limiti per supportare queste applicazioni ad alta velocità. Nuovo materiale, il polimero a cristalli liquidi (LCP), presenta vantaggi rispetto ai tradizionali materiali PCB nelle sue proprietà elettriche (quali costante dielettrica e fattori di dissipazione) nelle applicazioni ad alta frequenza (Sopra 5 GHz), stabilità dimensionale, e resistenza all'assorbimento dell'umidità. Tuttavia, studio di ricerca per studiare la producibilità dell'LCP (come termoplastico) è necessario per aiutare l’industria locale a padroneggiare questa tecnologia.
R&metodologia D: LCP offre vantaggi in una serie di proprietà rispetto ai materiali PCB tradizionali. Tuttavia, ci sono ancora alcuni problemi di producibilità che si incontreranno nella fabbricazione dei PCB LCP. Questo progetto tenterà di risolvere due importanti problemi relativi ai processi nella fabbricazione di LCP-PCB, cioè I) la perforazione, processi di desmearing e metallizzazione dei fori; e II) il fuori piano relativamente alto (direzione z) CTE dell'LCP.
IO) Perforazione, processi di desmearing e metallizzazione dei fori
Come termoplastico, quando LCP è sottoposto a gravi deformazioni meccaniche (processo di perforazione meccanica), risponde in modo diverso rispetto ai tradizionali materiali PCB. A questo proposito, la perforazione dovrebbe essere riprogettata per evitare il surriscaldamento e mantenere una buona integrità dei fori, e minimizzare la formazione di sbavature, soprattutto per la foratura di piccoli fori. IL
stessa situazione vale per la foratura laser delle microvie. Dopo la perforazione, il foro dovrà essere sgrassato e condizionato per il successivo processo di metallizzazione. Tuttavia, poiché l'LCP presenta una forte resistenza chimica, il metodo convenzionale di smacchiamento del permanganato non è più applicabile. La rimozione delle sbavature al plasma è uno dei potenziali candidati, ma è necessaria la modifica dei parametri. Questo progetto esaminerà diversi modi per rimuovere la macchia e scoprire i mezzi più efficaci e adattarli su misura per l'LCP. A seguito di diffamazione, il processo di metallizzazione dovrebbe essere elaborato per produrre fori elettrolitici affidabili in grado di resistere a varie sollecitazioni termomeccaniche durante la produzione e il funzionamento. Il metodo di metallizzazione sarà scelto tra la tradizionale ramatura chimica, metallizzazione diretta, o solid-via con tecniche di tamponamento.
II) Fuori dall'aereo (direzione z) CTE
Si temeva che l'LCP potesse sottoporre a grave stress il cilindro in rame delle vie dei PCB poiché possiede un CTE fuori piano relativamente elevato (~150 ppm/oC da 30° C a 150° C) rispetto ad altri materiali PCB convenzionali. Alcuni studi suggeriscono che i PCB LCP siano progettati correttamente in termini di spessore della scheda, tramite diametro, e lo spessore della placcatura in rame può migliorare la loro affidabilità. Purtroppo, i cui dettagli non vengono divulgati. Questa parte del progetto si concentrerà quindi sullo studio e sul miglioramento dell'affidabilità termica dei PCB LCP utilizzando varie tecniche come la reingegnerizzazione del lay-up dei PCB LCP, adottando le tecnologie solid-via, migliorare la qualità della galvanica e ideare una nuova regola di progettazione dei circuiti.
Obiettivi e benefici
Gli obiettivi di questo progetto sono:
1.Acquisire know-how tecnico nella perforazione, processo di desmear e metallizzazione in LCP-PCB
processo di produzione;
2.Sviluppare parametri di progettazione PCB per migliorare l'affidabilità dei PCB LCP.
Consegnabile(S)
1.Sviluppare una tecnologia di lavorazione distintiva nella perforazione, processo di desmearing e metallizzazione in LCP ad alta velocità Produzione di PCB;
2.Sviluppare vari parametri di progettazione del PCB ad alta velocità utilizzando materiali LCP per migliorarne la qualità e l’affidabilità;
3.Promuovere e trasferire il know-how e la tecnologia per la fabbricazione di PCB LCP ad alta velocità attraverso un sito web; E
4.Imposta un database e un collegamento informativo per supportare i produttori di PCB di Hong Kong con le informazioni più recenti sulla fabbricazione di PCB LCP ad alta velocità.
Riepilogo dei risultati
Le tecniche di produzione per fabbricare PCB LCP, compresa la laminazione, perforazione, sbavatura e metallizzazione, sono stati sviluppati e i problemi associati alla produzione sono stati affrontati. Sono stati inoltre studiati i parametri di progettazione riguardanti l'affidabilità PTH del PCB LCP.
Laminazione
Poiché per LCP è necessaria la laminazione ad alta temperatura, materiali di impilamento tradizionali come carta kraft e foglio di rilascio, che non sopporta temperature superiori a 250° C, non sono più applicabili; Invece, la carta in fibra ceramica può essere utilizzata come presspad e il Teflon smussato oppure il lato lucido del foglio di rame può essere utilizzato come pellicola distaccante. D'altra parte, è stato osservato un flusso di resina eccessivamente elevato durante la laminazione dell'LCP, in particolare nei pannelli di test LCP con numero elevato di strati. Per far fronte a questo problema, la sigillatura dei bordi dei lay-up è stata utilizzata per limitare il flusso di LCP. Anche un laminato LCP più sottile potrebbe essere un’opzione per facilitare il flusso della resina, e può essere un futuro argomento di studio.
Perforazione
Non ci sono stati problemi nella perforazione laser LCP. Tuttavia, sono stati riscontrati problemi durante la perforazione meccanica. A causa della differenza nelle proprietà dei polimeri, è più difficile evacuare i trucioli di perforazione LCP rispetto ai materiali PCB convenzionali. Velocità di taglio e carico di truciolo, in particolare quest'ultimo, si è scoperto che svolgono un ruolo importante nella qualità della perforazione. Per eseguire un foro di buona qualità erano necessari una velocità di taglio e un carico di truciolo inferiori. Un'ulteriore riduzione della velocità di taglio e del carico di truciolo era necessaria anche per la foratura di un LCP con un numero elevato di strati e per fori più piccoli. Potrebbe essere necessaria la perforazione a punta per la perforazione con un numero elevato di strati al fine di migliorare la qualità del foro.
Desbavatura e metallizzazione
Il permanganato convenzionale potrebbe non essere adatto alla rimozione delle sbavature dall'LCP a causa del suo basso tasso di rimozione delle sbavature derivante dall'inerzia chimica dell'LCP, e non è stato in grado di fornire una robusta resistenza alla pelatura tra il rame depositato e l'LCP. CF4 + Sbavatura del plasma O2, che è comunemente usato nella smacchiatura della poliimmide, inoltre non è applicabile in quanto tende a levigare la superficie dell'LCP anziché irruvidirla, il che comporta problemi di metallizzazione dopo la successiva ramatura chimica. Il plasma N2+H2 è risultato efficace nel rimuovere le macchie dall'LCP in termini di velocità di rimozione delle macchie e di effetto sul condizionamento della superficie.
Effetto dei parametri di progettazione del PCB sull'affidabilità dei PCB LCP
LCP ha un CTE fuori piano relativamente elevato che può imporre uno stress maggiore al PTH quando è soggetto a condizioni di ciclo termico. Tuttavia, poiché LCP può essere fabbricato in un laminato a film sottile, questo aiuta a rilasciare lo stress, in una certa misura. Pertanto non vi è alcuna preoccupazione particolare per i parametri di progettazione durante la progettazione del PCB LCP. In altre parole, LCP è adatto per la fabbricazione di PCB.
Nel complesso, LCP ha prodotto alcuni problemi che non sono stati riscontrati nell'utilizzo di materiali PCB convenzionali, Tuttavia, adottando tecniche adeguate e adeguando di conseguenza i processi esistenti, l'industria è in grado di padroneggiare questo nuovo materiale per produrre PCB LCP altamente avanzati per soddisfare i requisiti esigenti delle nuove applicazioni ad alta velocità.
Se hai domande, non esitate a contattarci con info@alcantapcb.com , Saremo felici di aiutarti.