Развитие 5G, высокоскоростной передачи данных и RF-электроники требует новых подходов к производству печатных плат. При переходе к диапазонам выше 6 ГГц традиционные методы обработки меди начинают создавать проблемы с потерями сигнала, что напрямую влияет на производительность электронных компонентов, микросхем и высокочастотных ЭКБ.
В исследовании Atotech рассмотрен альтернативный Oxide Alternative Process для многослойных печатных плат, который позволяет снизить шероховатость меди и улучшить характеристики высокочастотных PCB.
Почему классический oxide process больше не подходит для 5G
Современные сети 5G используют диапазоны до 100 ГГц и выше. На таких частотах электрический сигнал проходит по поверхностному слою медных дорожек — так называемому skin layer. Если поверхность меди слишком шероховатая после химической обработки, возникают значительные потери сигнала.
Для производителей печатных плат это становится серьезной проблемой, особенно при производстве:
Высокочастотных PCB
- RF-печатных плат
- телекоммуникационного оборудования
- серверной электроники
- automotive-ЭКБ
- IoT-устройств
- модулей 5G
Традиционные oxide replacement процессы используют сильное травление меди для повышения адгезии между слоями PCB. Однако такая технология увеличивает roughness поверхности и ухудшает высокочастотные характеристики.
Как работает новый Oxide Alternative Process
Исследователи Atotech модифицировали серно-перекисную систему обработки меди, уменьшив степень шероховатости поверхности без потери механической прочности многослойной конструкции.
Основные особенности технологии
Новый процесс сочетает:
- химическое связывание поверхности меди
- умеренное механическое сцепление
- organo-silane post dip coating
- снижение глубины травления
- улучшенную bonding integrity
Такой подход особенно важен для контрактной сборки сложной RF-электроники, где используются высокочастотные микросхемы, транзисторы, резисторы и многослойные PCB с контролируемым импедансом.
Влияние на производство печатных плат
Авторы отмечают, что современная индустрия печатных плат движется к минимизации signal loss. Производители ЭКБ и электронных компонентов требуют материалов и химических процессов, совместимых с:
- low-loss dielectric materials
- high-speed digital systems
- millimeter-wave applications
- AI и datacenter оборудованием
- высокоскоростными интерфейсами
Преимущества новой технологии
Использование улучшенного Oxide Alternative Process позволяет:
- уменьшить потери сигнала
- повысить reliability PCB
- сохранить thermal performance
- улучшить bonding strength
- обеспечить стабильность многослойных плат
Это особенно актуально для сложных многослойных печатных плат, используемых в телекоме, aerospace и промышленной электронике.
Перспективы развития технологии
Авторы исследования отмечают, что идеальным решением в будущем станет полностью non-etching и non-roughening bonding process, который обеспечит прочность соединений исключительно за счет химической связи между медью и полимером.
Пока такая технология не создана, улучшенные oxide alternative процессы остаются одним из наиболее эффективных решений для производства современных высокочастотных PCB и сложной ЭКБ.