Die wichtigsten Rohstoffe von Leiterplatten unterscheiden sich in der Anwendung von PCB- und FPC-Substratmaterialien

Die Leistung von Leiterplatten (PCBs) wirkt sich direkt auf die Leistung elektronischer Produkte aus. Aus Polyimidharz hergestellte Laminate können als Substrate für gedruckte Schaltungen verwendet werden, insbesondere flexible gedruckte Schaltungsplatten (FPC) aus PI-Folie, die die Vorteile einer dreidimensionalen Verdrahtung, einer mehrschichtigen Anordnung und einer großen Informationsspeicherkapazität aufweisen. Wird in kleinen elektronischen Geräten wie Mobiltelefonen verwendet.

Die Anwendung von H-Film in FPC ist sehr groß und das jährliche Wachstum ist sehr schnell. Auf dem internationalen Markt macht FPC in den Vereinigten Staaten etwa 9 Prozent des gesamten PCB-Marktes aus, mit einer jährlichen Wachstumsrate von etwa 15 Prozent. In Zukunft wird FPC mit einer jährlichen Wachstumsrate von mehr als 20 Prozent weiter wachsen. H-Folien werden in Westeuropa hauptsächlich als FPC-Substrate oder Isolationsmaterialien für Motoren verwendet; 60 Prozent der PI-Folien, die in Japan für elektrische und elektronische Anwendungen verbraucht werden, werden als FPE verwendet. Japan Zhongyuan Chemical Industry Co., Ltd. hat den HXEO™-Verbundklebstofffilm entwickelt, der für die Herstellung flexibler Substrate für gedruckte Schaltungen verwendet wird; Inländische Hersteller haben begonnen, zweischichtige Leiterplatten aus Polyimid und Kupferfolie zu entwickeln, deren Wärmebeständigkeit und Biegefestigkeit besser sind als dreischichtige Leiterplatten, Kupferfolie Polyamid Flexible Leiterplatten aus Imin-Folienverbundwerkstoffen ersetzen starre Leiterplatten in großem Umfang Skala.

Die Herstellung eines Pl-Films mit poröser Oberfläche kann die Haftfestigkeit zwischen ihm und der Kupferbeschichtung verbessern. Forscher der Teijin Corporation aus Japan schlugen vor, dass der durch Gießen auf ein glattes Substrat erhaltene PA-Film in eine Alkohollösung mit einer Kohlenstoffzahl von 1 bis 6, wie Ethanol, eingetaucht wird. Dann wird die Imidisierungsreaktion durchgeführt, um einen porösen PI-Film mit ausgezeichneter Leistung zu erhalten. Einige Forscher haben ein Verfahren zur Herstellung von FPC erfunden, indem sie einen Metallfilm auf einen lichtempfindlichen Pl-Film aufbringen. Zusätzlich zur Verbesserung der Haftung von organischem Siloxan-modifiziertem PI an anorganischen Materialien wie Glas und Metall kann Si-OH unter bestimmten Bedingungen selbstkondensieren, um eine vernetzte Struktur zu bilden, so dass PI einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat ( CIE). . Zum Beispiel verwendet Nippon Suso Co., Ltd. Pyromellitsäuredianhydrid, Biphthalsäuredianhydrid, Diamin und Methylaminophenyltrimethoxysilan zur Copolymerisation, und das erhaltene modifizierte PI hat eine hervorragende Haftung und einen niedrigen CTE. Ein niedriger CUE kann den CTE des organischen Beschichtungsmaterials näher an den des anorganischen Basismaterials bringen, was sehr wichtig ist, um die Betriebszuverlässigkeit von mikroelektronischen Vorrichtungen zu verbessern. Sein größtes Merkmal ist die Hitzebeständigkeit und Flexibilität des Lötbades. Bisher gibt es kein anderes Material, das diese beiden Vorteile vereint.

Das größte Problem bei der Verwendung von PI-Harz in Leiterplatten besteht darin, dass sein Wärmeausdehnungskoeffizient viel größer ist als der von elektronischen Komponenten. Aufgrund dieses Unterschieds im Ausdehnungskoeffizienten gibt es eine große innere Spannung im Produkt, und es kommt zum Ablösen oder Reißen des Schaltkreises und in schweren Fällen sogar zum Bruch. . Der derzeit verwendete FPC wird zunächst aus H-Folie und Kupferfolie hergestellt und dann mit Klebstoff verklebt. Die Zugabe von Klebstoff hat einen großen Einfluss auf seine thermischen Eigenschaften, mechanischen Eigenschaften und elektrischen Eigenschaften, daher kann es nur in allgemeinen elektronischen Produkten und Umgebungen verwendet werden, ist jedoch nicht für die Luft- und Raumfahrt, hochpräzise elektronische Produkte und Hochtemperaturumgebungen geeignet.

Um die negativen Effekte durch den Klebstoff zu vermeiden, werden derzeit zwei Verfahren verwendet, um die PI-Folie und die Kupferfolie direkt zu laminieren:

Der PI-Film wird zuerst vorbereitet und eine Schicht aus Kupferfolie mit gleichmäßiger Dicke wird darauf plattiert. Die durch dieses Verfahren hergestellte Kupferfolie hat jedoch schlechte mechanische Eigenschaften und ist schwierig als FPC zu verwenden.

Die Herstellung von PI mit geringer Wärmeausdehnung macht es dem CTE von Kupferfolie ähnlich, wodurch das Hauptproblem der direkten Laminierung von PI-Folie und Kupferfolie gelöst wird: thermische Belastung. Das Präpolymer PA wurde direkt auf die Kupferfolie aufgetragen, getrocknet und imidisiert, um die klebstofffreie FPC zu erhalten. Es ändert die traditionelle Klebemethode, vermeidet die durch den Klebstoff verursachten Mängel der geringen Wärmebeständigkeit und verleiht FIE eine bessere Wärmebeständigkeit, mechanische und elektrische Eigenschaften. Wie man jedoch die Beständigkeit zwischen dem Grundmaterial und der Kupferbeschichtung verbessern kann, um die Genauigkeit der Informationsübertragung sicherzustellen und die Lebensdauer des Geräts zu verlängern, ist eines der Forschungsthemen von PI-Film.