覆铜板的发展趋势及环氧树脂性能的新需求

1、高性能覆铜板的进展趋势及对环氧树脂性能的新需求讨论、研究高性能覆铜板对它所用的环氧树脂的性能要求，应是立足整个产业链的角度去观看、分析。特不应从HDI多层板进展对高性能CCL有哪些要紧性能需求上着手研究。HDI多层板有哪些进展特点，它的进展趋势如何这差不多上我们所要研究的高性能CCL进展趋势和重点的差不多依据。而HDI多层板的技术进展，又是由它的应用市场终端电子产品的进展所驱动（见图1）。 图1 在HDI多层板产业链中各类产品对下游产品的性能需求关系图1HDI多层板进展特点对高性能覆铜板技术进步的阻碍1.1 HDI多层板的问世，对传统PCB技术及其基板材料技术是一个严峻挑战20世纪90年代初，

2、出现新一代高密度互连（High Density Interconnection，简称为 HDI）印制电路板积层法多层板（BuildUp Multiplayer printed board，简称为 BUM）的最早开发成果。它的问世是全世界几十年的印制电路板技术进展历程中的重大事件。积层法多层板即HDI多层板，至今仍是进展HDI的PCB的最好、最普遍的产品形式。在HDI多层板之上，将最新PCB尖端技术体现得淋漓尽致。HDI多层板产品结构具有三大突出的特征：“微孔、细线、薄层化”。其中“微孔”是它的结构特点中核心与灵魂。因此，现又将这类HDI多层板称作为“微孔板”。HDI多层板差不多历了十几年的进展

3、历程，但它在技术上仍充满着朝气蓬勃的活力，在市场上仍有着前程宽敞的空间。HDI多层板的出现，是对传统的PCB技术及其基板材料技术的一个严峻挑战。同时也改变着CCL产品研发的思维。它引领着当今CCL技术进展的趋向，作为当今CCL技术创新的要紧“源动力”，推动着CCL技术的快速进展。1.2 HDI多层板的定义及目前所能实现的最尖端指标对HDI多层板的“入门” 了解，因此是应首先明白它是由哪些技术指标所描述、表征的。而这一方面，世界PCB业界内并无定论（即没有统一的规定）。引用国内有关专家的在此方面的论述（见印制电路工艺技术一书，第9章，李学明编写），他是如此定义HDI多层板的（即它差不多需满足以下

4、四个技术条件）： （1）导通孔的孔径：100m；连接盘径（孔环径）：250m；（2）导通孔的孔密度： 60个孔/ 平方英寸（93万个孔/ m2）；（3）导线宽/ 间距（L/S）：100m/100m；（4）布线密度： 117英寸/ 平方英寸（46cm/ cm2）。2006年，HDI多层板在工业化大生产所能实现的尖端指标是：导线宽/ 间距（L/S）达到40m/40m；导通孔的孔径 / 连接盘直径实现75m/200m；在现已大生产的HDI多层板中，差不多出现每平方米面积内可存在微细导通孔数量大于150万个（导通孔的孔密度 150万孔/ m2）的产品。1.3 HDI多层板的技术进展特点在对HDI多层板

5、的定义及技术指标目前所能达到的现状有所了解后，我们应进一步研究它在技术进展上，与一般传统PCB有何不同之处。搞清这点，也为我们下一步研究它在技术进展中对其基板材料性能有哪些需求，找到了分析、推断的依据与切入点。HDI多层板的技术进展，有着创新性、工艺法多样化、有用性强、与材料技术进步关系紧密等特点。（1）创新性HDI多层板技术有着创新性的特点。一个产业领域的技术飞跃，只有在该领域的技术开发思想特不活跃的情况下才得以出现。而信息电子产品的薄、轻、小型化、高功能化、高速化的快速进展，“激活”了新一代PCBHDI多层板（BUM）创新思想。它打破了原传统多层板在开发思维、产品形式、工艺方法、设备及材料

6、运用等各种束缚，制造了崭新的设计思想、产品组成结构。 （2）多样化HDI多层板工艺法具有多样化的特点。它一方面继承、进展了原有PCB的一些技术，另一方面又借鉴了其他领域的先进技术，特不是借鉴了半导体集成电路许多技术。HDI多层板工艺法至今仍有十几种工艺法在并存。尽管有的“老”HDI多层板工艺法在目前已不是主流工艺路线，但也可不能在今后几年内就会消逝，在以后一定时期仍能保留它的市场空间。由于HDI多层板的应用领域面广，任何的一、两种工艺法生产的HDI多层板都不可能覆盖所有的市场，甚至都不可能覆盖某个应用领域的市场。应用领域面广的客观事实，造就了各工艺法对一一应于各种应用领域、各自已形成产业链的下

7、游厂家产品，各自进展所对应的整机产品的市场。另一方面，HDI多层板的新工艺法，至今仍在不断推陈出新，推动着HDI多层板及其基板材料的不断进步。因此，HDI多层板工艺法多样化特点，所带来的“整机产品印制电路板基板材料”生产链的关系，是以一种（或几种）工艺法为“连线”，把三者捆绑在一起，成为相对稳定的供应、合作链。又不断有其它PCB厂家制造出新的HDI多层板工艺法，去力图打破这一平衡，建立新的供应、合作链。（3）强的有用性HDI多层板技术有着专门强的有用性。这种新型PCB技术之因此能够专门快地“立住脚、普及快”，其中一个重要缘故确实是它具有专门好的生产性。在“特性要求生产性 成本性” 方面，三者达

8、到了专门好的统一。（4）对材料依靠性强HDI多层板与基板材料在技术上的进展，总是相辅相成、共同并进的。不管是各种HDI多层板工艺法的问世，依旧它的品质、水平的提升，无不与它所用的基板材料在技术上的支持紧密相关。甚至有时，它的基板材料技术进步起到了十分关键的推动重要作用。 1.4 HDI多层板技术进展特点对高性能覆铜板技术进展的阻碍HDI多层板技术进展的特点，对它所用的高性能覆铜板技术进展，带来专门大的阻碍。自HDI多层板问世以来，高性能覆铜板差不多上是围绕着HDI多层板技术进展特点的更大发挥而在进步、在进展。它对高性能覆铜板技术进展的阻碍，要紧表现在以下几方面：（1）基板材料产品形式的多样化十

9、几年前，最早问世的HDI多层板确实是以打破了多层板用基板材料传统产品形式为鲜亮特点的。从此，HDI多层板用基板材料，就不再是传统的“树脂+玻纤布”产品形式的“一统天下”。产品形式的多种多样，给予了基板材料技术制造的更大空间。像液态树脂充当绝缘层技术、绝缘薄膜形成技术、其它增强纤维（非玻璃纤维）复合技术、填充料应用技术、涂树脂铜箔技术、半固化片上附铜凸块技术、覆铜板薄型化技术等等都不断的涌现而出，并得到不断的进展。从基板材料生产、研发者角度动身，更关注的是：基板材料今后有哪些产品形式更适应HDI多层板技术进展？讨论此问题，应该首先抓住HDI多层板技术进展中的最核心东西微孔加工技术进展规律。微孔加

10、工技术在众多项PCB技术所构成的HDI多层板技术中，是进展演变最活跃、最能带动整体技术向前推进的一项技术。各种工艺法的HDI多层板开发在选择所用各种基板材料时，都大有“顺微孔者昌，逆微孔者亡”劲头。例如，HDI多层板创立初期，传统的环氧-玻纤布基的基板材料，是典型的“逆微孔者”（不适宜CO2激光微孔加工性）而被多年拒之HDI多层板用基板材料的“门外”。只是它以后改造成“顺”其HDI多层板的微孔加工时，它才在HDI多层板用基板材料“圈中”得到应用和进展。也正因为有“顺微孔者昌，逆微孔者亡”的“门槛”，覆铜板及其原材料（包括铜箔、玻纤布、本体树脂）在“力图解脱拒之门外的困境”之中，而获得了相当多的

11、技术进步。以后多年内，在HDI多层板电路形成工艺中若采纳减成法始终占为主流的情况下，薄型环氧玻纤布基覆铜板及其半固化片，将是HDI多层板用基板材料的要紧产品形式。近几年它在HDI多层板中得到越来越广泛的应用，在2000年时，它只占整个HDI多层板用基板材料市场总量的4%，而到2005年已迅速进展到占40.4%(见图2)。图2 各种工艺法基板材料在整个HDI多层板市场所占比例的变化薄型环氧玻纤布基覆铜板及其半固化片之因此将被预测为它会成为HDI多层板用基板材料进展的主流,是由于它具有制造成本低、生产工艺性好、性能均衡性好、对它改性的自由度大等优点。（2）一类CCL产品的多品种化HDI多层板的应用

12、领域广泛，使不同的整机电子产品应用领域对所用的基板材料性能要求，有着不同的侧重面。这就造成在一类CCL产品中，依照对应的应用领域的不同，而衍生出在性能上略有突出重点差异的多个品种。世界一些闻名大型CCL生产厂家，在一类高性能覆铜板中形成一个产品系列。在那个系列中有许多的品种，每个品种突出一、两个性能项目的指标值，以此来一一对应于所需的各种HDI多层板。例如，三菱瓦斯化学公司自90年代中期到2005年间应该一共推向市场三代7种封装基板用BT树脂-玻纤布基CCL品种。 （3）CCL产品的厂家特色化HDI多层板用基板材料具有高技术含量、应用加工性突出的特点。这就更加适合于基板材料生产厂家进展本企业的

13、特色化产品。打特色化产品的“王牌”，去争夺、坚守高性能CCL市场，已在近年成为一种潮流。高性能CCL产品的厂家特色化的进展，给世界高性能CCL的技术与市场带来以下几方面的变化：世界高性能CCL市场的“势力范围”划分得更加清晰明确。一些特色性CCL由于在技术上，长期被一、两个厂家所垄断。他们突出重点的、不断对其深入研究，不断的推进其技术水平，如此就形成了牢固的上、下游产业合作“联盟”，这些都使“后来”的竞争对手，若要抗衡它、替代它的市场变得更加困难。日本多家大型CCL生产厂家在近一、两年间对本公司以后几年的CCL产品研发重点、突出生产进展的主导品种、新市场开拓的“主战场”，都作了新的战略意义的调

14、整和规划。研究各厂家在此方面的新动向我们能够发觉：各厂家差不多上依自身公司在技术、品种、市场等方面原保持的优势，实施进展本公司以后几年高性能CCL品牌产品的战略。在日本各厂家所进展高性能CCL新品种及新市场上，既有共性之点，又有相互差异。其共同的特点在于：突出重点、发挥强项、进展自己特色性的CCL品种、提升高档CCL品牌产品的生产比率。他们在进展自己特色性高性能CCL又往前迈了一大步。（4）追求CCL性能的均衡化纵观HDI多层板的进展历史，总是把那些在CCL性能均衡化方面表现不佳者淘汰出局（或者逐渐淡出市场）。这种“大浪淘沙”的态势，在HDI多层板配套的基板材料上也是同样表现突出。追求CCL性

15、能的均衡性是CCL开发中的“永恒主题”。只只是在不同的进展时期有不同的内容和要求。事物的进展，总是在打破原有的平衡，去制造一个新平衡的过程。每次制造了一个比较完美的新平衡，实际上确实是技术上的一个进步。这一道理同样在CCL开发中适用。CCL产品的特性均衡性，体现在产品标准所规定的要紧差不多性能、加工应用性能与成本性能三者所必须达到的完美均衡。它们是要紧实现均衡性的三个不缺少的“支撑点”。达到优异的加工应用性能，是产品工艺性开发技术的更深层次的表现。一个新开发的CCL产品假如没有优异的成本性，也不可能在市场竞争中立足与进展。图3.给出了世界HDI多层板（微孔板）等在1999年2004年间在市场价

16、格上的变化。HDI多层板在近年的市场销售价格在1997年为2000美元/ m2。到2002年，度过了它的应用普及的初级期，它的市场价格已是1999年的一半。而到2004年，又大幅下降到接近500美元/ m2。这也给我们基板材料行业如此的启发：搞低成本性的HDI多层板用基板材料，是当前特不重要的任务。它关于开发新产品、开发新市场起到专门决定的作用。 图3. 世界几种PCB在1999年2004年在市场销售价格上的变化统计（资料来源：Prismark公司2005年5月统计公布）把握CCL市场不同层次的需求，准确操纵CCL应达到哪些重点项目及指标，应提高哪些项目指标；认识对其要紧性能要求所包含的范围（

17、“性能深度”）；更深了解在应用加工上上与对这些标准所要求的要紧性能之间的关系解决上述问题，关于CCL新产品开发中达到三大“支撑点”的性能平衡，会起到专门重要的阻碍。（5）CCL新产品问世的快速化近年，整机电子产品在更新换代、开发新功能、新市场等方面的步伐都在加快。HDI多层板在适应这一新趋势上，也需要为它提供基板材料的CCL厂家加快新产品的研发速度。也使得近年世界高性能CCL产品投入市场的速度在明显加快。而开展特色化产品、进展系列化产品，是有利于CCL新产品开发速度的提升。1.5 环氧树脂业在适应高性能覆铜板技术进展上应该注意的问题HDI多层板的高速进展，驱动着高性能覆铜板向着产品形式多样化、多品种化、厂家产品的特色化、性能均衡化、产品开发快速化的方向进展。环氧树脂业在高性能覆铜板这些多方面进展上，应做出哪些应对的策略？（1）进展系列化环氧树脂产品。以适应CCL的多样化、多品种化。（2）改换角色，从“配合”（配合CCL业开发新品）转变为“整合”（参与CCL业开发新品）。（3）不但研究本体树脂，还应研究适应CCL的树脂组成体系。包括固化剂、固化促进剂