液結晶 - ポリマープリント - サーキットボード (LCP-PCB)
新しい素材, the 液晶ポリマー (LCP), 電気特性には従来のPCB材料よりも利点があります (誘電率や散逸など。)
プロジェクト名: 液晶ポリマープリント回路基板の開発 (LCP PCB) 高速アプリケーション用の製造技術 (その/092/07).
プロジェクトの概要: ワイヤレスローカルエリアネットワークの有病率によって駆動されます, 40Gbpsハイエンドルーターやサーバーなどの高速電気通信ネットワーク機器, 5GHzを超えるマイクロプロセッサなどの電気モバイルデバイス, 携帯電話と個人のデジタルアシスタント (PDAS), より高い頻度とより速いデータ送信速度の需要が急速に増加しています. 従来の印刷回路基板(プリント基板) ラミネート材料には、これらの高速アプリケーションをサポートするための制限があります. 新しい素材, 液晶ポリマー (LCP), 電気特性には従来のPCB材料よりも利点があります (誘電率や散逸因子など) 高周波アプリケーションで (以上 5 GHz), 寸法安定性, 水分吸収に対する耐性. しかし, LCPの製造可能性を調査するための調査研究 (熱可塑性として) 地元の産業がこの技術を習得するのを支援するために必要です.
r&D方法論: LCPは、従来のPCB材料よりも多くのプロパティで利点を提供します. しかし, LCP PCBの製造で発生する製造可能性の問題はまだいくつかあります. このプロジェクトは、LCP-PCB製造の2つの主要なプロセスの問題を解決しようとします, すなわちi) 掘削, デスミーと穴のメタレーションプロセス; とii) 比較的高い面外 (z方向) LCPのCTE.
私) 掘削, デスミーと穴のメタレーションプロセス
熱可塑性として, LCPが深刻な機械的変形にさらされる場合 (機械的掘削プロセス), 従来のPCB材料と比較して異なる方法で応答します. この点で, 穴の整合性を保持するために、過熱することを避けるために、掘削を再設計する必要があります, 塗抹標本の形成を最小限に抑えます, 特に小さな穴の掘削用. の
同じ状況が、マイクロバイアのレーザー掘削にも当てはまります. 穴あけ後, 穴は、その後のメタレーションプロセスのためにデスミーと条件付けする必要があります. しかし, LCPは強力な耐薬品性を示しています, 従来の過マンガン酸デスミー法はもはや適用できません. プラズマデスミーは潜在的な候補の1つですが、パラメーターの変更が必要です. このプロジェクトでは、スミアを削除し、最も効果的な手段を見つけ、LCPのためにそれを調整するさまざまな方法を調査します. デスミーに続いて, メタレーションプロセスは、生産および操作中にさまざまな熱機械応力に耐えることができる信頼できる電気めっき穴を生成するために処理する必要があります. 金属化の方法は、従来のエレクトロレス銅メッキから選択されます, 直接的な金属化, またはプラグテクニックを備えた固体バイアス.
ii) 面外 (z方向) CTE
LCPは、比較的高い面外CTEを持っているため、PCBのVIASのバレル銅に深刻なストレスを与える可能性があるという懸念がありました (30°Cから150°Cから〜150ppm/oc) 他の従来のPCB材料と比較して. ボードの厚さに関して適切に設計されたLCP PCBが示唆されている研究があります, 直径経由, また、銅メッキの厚さは信頼性を向上させることができます. 残念ながら, その詳細は明らかにされていません. したがって、プロジェクトのこの部分は、LCP PCBのレイアップなどのさまざまな手法を使用することにより、LCP PCBの熱信頼性の研究と向上に焦点を当てます。, 固体技術の採用, 電気めっき品質を改善し、新しい回路設計ルールを考案する.
目的と利点
このプロジェクトの目的は次のとおりです:
1.掘削の技術的ノウハウを取得する, LCP-PCBのデスミアおよびメタレーションプロセス
製造工程;
2.LCP-PCBの信頼性を向上させるためのPCB設計パラメーターを開発する.
成果物(s)
1.掘削で独特の処理技術を開発します, 高速LCPにおけるデスミーおよびメタレーションプロセス プリント基板の製造;
2.のさまざまな設計パラメーターを開発します LCP材料を使用した高速PCB 品質と信頼性を向上させる;
3.ウェブサイトを通じて、高速LCP PCB製造のノウハウとテクノロジーを促進して転送する; そして
4.高速LCP PCB製造に関する最新情報を使用して、香港PCBメーカーをサポートするためのデータベースと情報リンクをセットアップします.
調査結果の概要
LCP PCBを製造するための製造技術, ラミネーションを含む, 掘削, デスミーとメタリゼーション, 開発されており、製造に関連する問題が対処されています. LCP PCBのPTH信頼性に関する設計パラメーターも研究されています.
ラミネーション
LCPには高温積層が必要であるため, クラフトペーパーやリリースシートなどの従来のスタッキング材料, 250°Cを超える温度に耐えることはできません, 適用できなくなりました; その代わり, セラミックで満たされた繊維紙はプレスパッドとして使用でき、テフロンをスキーしたり、銅箔の光沢のある側面を使用してリリースフィルムとして機能したりできます。. 一方で, LCPのラミネートでは、過度に高い樹脂流が観察されました, 特に高層カウントLCPテストパネルで. この問題に対処する, レイアップのエッジのシーリングを使用して、LCPの流れを制限しました. より薄いLCPラミネートは、樹脂の流れを緩和するのに役立つオプションである可能性があります, そして、将来の研究トピックになることができます.
掘削
レーザー掘削LCPに問題はありませんでした. しかし, 機械的掘削中に問題が発生しました. ポリマーの特性の違いにより, 従来のPCB材料と比較して、LCP掘削チップを避難させることはより困難です. 切削速度とチップ負荷, 特に後者, 掘削品質に重要な役割を果たすことがわかった. 良質の穴を掘削するには、より低い切断速度とチップ負荷が必要でした. 高層カウントLCPの掘削およびより小さな穴の掘削には、切削速度とチップ負荷のさらに低下も必要でした. 穴の品質を改善するために、高層カウントドリルにペック掘削が必要になる場合があります.
デスミーとメタリゼーション
従来の過マンガン酸は、LCPの化学的不活性に起因する低いデスによる速度のため、LCPデスミーに適していない場合があります, 堆積銅とLCPの間に堅牢な皮の強度を提供できませんでした. CF4 + O2プラズマデスミー, これは、ポリイミドのデスミーで一般的に使用されています, また、LCP表面を粗くするのではなく滑らかにする傾向があるため、適用できません, その後、その後のエレクトロレス銅メッキの後にメタレーションの問題が発生します. N2+ H2プラズマは、デスミー速度と表面条件付けへの影響の観点から、Desmearing LCPに効果的であることがわかりました。.
LCP PCBの信頼性に対するPCB設計パラメーターの影響
LCPには比較的高い面外のCTEがあり、熱サイクリング条件の影響を受ける場合、PTHにより高い応力を引き起こす可能性があります. しかし, LCPは薄膜ラミネートに製造できるため, これは、ストレスを解放するのに役立ちます, ある程度. したがって、LCP PCBを設計する際には、設計パラメーターに特別な懸念はありません. 言い換えると, LCPはPCB製造に適しています.
全体として, LCPは、従来のPCB材料の使用で遭遇していないいくつかの問題を引き起こしました, しかし, 適切な手法を採用し、それに応じて既存のプロセスを調整することにより, 業界は、この新しい素材を習得して、新しい高速アプリケーションの厳しい要件を満たすために、高度に高度なLCP PCBを製造することができます.
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