Für Leiterplatten werden zahlreiche Substratarten verwendet, die jedoch grob in zwei Kategorien unterteilt werden: anorganische Substratmaterialien und organische Substratmaterialien.
Anorganische Substratmaterialien
Bei anorganischen Substraten handelt es sich hauptsächlich um Keramikplatten, das Substratmaterial für keramische Schaltkreise besteht zu 96 % aus Aluminiumoxid. Wenn ein hochfestes Substrat erforderlich ist, kann 99 % reines Aluminiumoxidmaterial verwendet werden, aber hochreines Aluminiumoxid hat Schwierigkeiten bei der Verarbeitung und die Ausbeute ist niedrig Der Preis für die Verwendung von reinem Aluminiumoxid ist hoch.Berylliumoxid ist auch das Material des Keramiksubstrats, es ist ein Metalloxid, hat gute elektrische Isolationseigenschaften und eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und kann als Substrat für Schaltkreise mit hoher Leistungsdichte verwendet werden.
Keramische Schaltkreissubstrate werden hauptsächlich in integrierten Dick- und Dünnfilm-Hybridschaltkreisen und Multi-Chip-Mikromontageschaltkreisen verwendet, die die Vorteile haben, die Schaltkreissubstrate aus organischem Material nicht bieten können.Beispielsweise kann der CTE des keramischen Schaltkreissubstrats mit dem CTE des LCCC-Gehäuses übereinstimmen, sodass beim Zusammenbau von LCCC-Geräten eine gute Lötverbindungszuverlässigkeit erzielt wird.Darüber hinaus eignen sich Keramiksubstrate für den Vakuumverdampfungsprozess bei der Chipherstellung, da sie selbst bei Erwärmung keine großen Mengen an adsorbierten Gasen abgeben, die zu einem Absinken des Vakuumniveaus führen.Darüber hinaus weisen Keramiksubstrate eine hohe Temperaturbeständigkeit, eine gute Oberflächenbeschaffenheit und eine hohe chemische Stabilität auf und sind das bevorzugte Schaltungssubstrat für Dick- und Dünnschicht-Hybridschaltungen und Multi-Chip-Mikromontageschaltungen.Es ist jedoch schwierig, es zu einem großen und flachen Substrat zu verarbeiten, und es kann nicht zu einer mehrteiligen kombinierten Stempelplattenstruktur verarbeitet werden, um den Anforderungen einer automatisierten Produktion gerecht zu werden. Darüber hinaus ist es aufgrund der großen Dielektrizitätskonstante von keramischen Materialien so ist auch nicht für Hochgeschwindigkeits-Schaltungssubstrate geeignet und der Preis ist relativ hoch.
Organische Substratmaterialien
Organische Substratmaterialien werden aus Verstärkungsmaterialien wie Glasfasergewebe (Faserpapier, Glasmatte usw.) hergestellt, mit Harzbindemittel imprägniert, zu einem Rohling getrocknet, dann mit Kupferfolie bedeckt und durch hohe Temperatur und Druck hergestellt.Diese Art von Substrat wird als kupferkaschiertes Laminat (CCL) bezeichnet, allgemein bekannt als kupferkaschierte Platten, und ist das Hauptmaterial für die Herstellung von Leiterplatten.
Viele CCL-Sorten können, wenn das zur Aufteilung verwendete Verstärkungsmaterial verwendet wird, in vier Kategorien auf Papierbasis, Glasfasergewebebasis, Verbundbasis (CEM) und Metallbasis unterteilt werden.entsprechend dem zur Aufteilung verwendeten organischen Harzbindemittel kann es in Phenolharz (PE), Epoxidharz (EP), Polyimidharz (PI), Polytetrafluorethylenharz (TF) und Polyphenylenetherharz (PPO) unterteilt werden;Wenn das Substrat starr und flexibel ist, kann es in starres CCL und flexibles CCL unterteilt werden.
Derzeit wird bei der Herstellung doppelseitiger Leiterplatten häufig das Leiterplattensubstrat aus Epoxidglasfaser verwendet, das die Vorteile einer guten Festigkeit von Glasfasern und der Zähigkeit von Epoxidharz mit guter Festigkeit und Duktilität kombiniert.
Das Leiterplattensubstrat aus Epoxid-Glasfaser wird hergestellt, indem zunächst Epoxidharz in das Glasfasergewebe infiltriert wird, um das Laminat herzustellen.Gleichzeitig werden weitere Chemikalien wie Härter, Stabilisatoren, Flammschutzmittel, Klebstoffe usw. hinzugefügt. Anschließend wird Kupferfolie auf eine oder beide Seiten des Laminats geklebt und gepresst, um eine kupferkaschierte Epoxidglasfaser herzustellen laminieren.Es können damit verschiedene einseitige, doppelseitige und mehrschichtige Leiterplatten hergestellt werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 04.03.2022