從2019 JPCA Show看PCB材料發展趨勢(下)

 

刊登日期:2019/10/16
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                               洪銘聰/工研院材化所
3. Mitsubishi Gas Chemical(日本三菱瓦斯化成公司)
三菱瓦斯也是最早投入高頻基板材料開發的公司之一,該公司使用BT樹脂作為主要原料,BT樹脂也是一種熱固型樹脂,是該公司在1980年研製成功。主要是藉由調整BT/Epoxy樹脂的比例,搭配不同的填充物來控制所需要的介電特性,應用在不同產品上。圖四為該公司在今年會場所展示的所有產品以及開發中的材料規格。其中,開發中的Low Dk/Df新材料所使用的樹脂已經不是BT樹脂,這個趨勢與松下電工的看法相同:為了因應下世代未來更高頻/高速的應用,目前在市面上的主流樹脂(PPE、BT……)將不會是一個選項。
 
圖四、MGC展示的產品以及開發中的材料規格
圖四、MGC展示的產品以及開發中的材料規格
 
4. RISHO(利昌工業)
利昌工業主要是提供不同特性與用途的積層板(Copper Clad Lamination;CCL),該公司材料機能走向主要針對導熱訴求,本次展出產品除了傳統白色基板材料,強調高溫耐黃變,可以用在LED照明(CS-3975)、白色絕緣層高耐破壞電壓性及低價化 (AC-7900)的產品之外,另外也展出一款可以和PTFE匹敵的低傳送損失基板材料:CS-3379M(圖五)。該材料具有與PTFE相近的介電特性(Dk=3.2/Df=0.0015@10GHz)、低吸濕性、優異的熱傳導性(0.6W/m.k)與加工性,並且價格號稱只有PTFE的一半。更重要的是,在80GHz的Dk/Df為3.35/0.0024,因此很有競爭性與未來性,在會場引起很高的詢問度。
 
5. Dupont (杜邦)
Dupont是傳統軟板的大廠,本次除了有展出車載用高耐溫與高頻軟板,強調全PI系軟板可以耐~225℃高溫,適合用於車載上面,另外也有以PTFE作為接著層的TK系列,適用於高頻軟板。此次比較特別的是,發表了一全新RTR無電極電鍍製程,利用開發的接著促進劑(Adhesion Promoter)成功地在不同種類PI薄膜的表面順利的長出銅箔,該製程也可以適用在3D-shape的線路製程。 
 
6. TAIYO INK(太陽油墨)
太陽油墨公司為防焊綠漆/油墨的一線大廠,今年除了展示一般油墨外,更發表了幾款公司未來發展方向的新油墨:(1)耐高溫(~320℃)感光性覆蓋膜材料;(2)針對高頻基板所需要的low Df油墨,其DK在20GHz頻率下Dk <3.0,Df則是略微增加至0.012,同時標榜DK/Df不會隨著溫度變化而有大變動,仍是很穩定;(3)因應未來細線化所開發的感光性高解析度/高曲折性的Photo Imageable Cover Lay Film。除此之外,在會場上也展出兩款開發中的新材料:一款可用在軟性顯示器以及折疊式手機的透明PI材料,該材料具有高耐熱性(高Tg X低CTE)、柔軟性、高彈性以及高硬度等特性(表二);液狀(Vanish)以及薄膜(Film)兩種形式。
 
表二、不同結構透明PI的特性結果比較
表二、不同結構透明PI的特性結果比較
 
另外一款則是可以應用在5G高頻技術的超低損耗樹脂材料,該材料在10GHz頻率下(Dk=3.0/Df=0.0015)具有與PTFE(Dk=3.0/Df=0.001)相近的介電特性,與HVLP銅箔的接著強度~0.6kN/m有良好的加工性,但是熱穩定性較PTFE差。從這樣的結果可以合理的推測,該材料應該是以碳氫樹脂為主體,有別於目前主流的PPE/BT樹脂,而這種以碳氫樹脂為主體的材料需搭配特殊配方的熱固形樹脂系統來調整其加工性以及維持優異的介電特性,在開發上有一定的困難度。
 
7. CMK公司
CMK為國際間排名前幾位的車用印刷電路板大廠,車用印刷電路板主要應用在駕駛資訊系統、車載資通訊、車載安全與車載系統,其標榜材料特性具備高耐熱、高耐壓、大電流、高可靠度等車載電子的需求。另外,運用新的軟硬結合板技術並且搭配3D結構設計,因此在散熱的需求上,車載用PCB會比傳統PCB來的大。另外,因應未來高頻端的應用也開發毫微米波雷達載具,用鐵氟龍樹脂等級的Low Dk & Low Df材料做為RF模組的天線基材。但是,在這次的會展當中,車用PCB---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 

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