Com o avanço da tecnologia de alta integração e montagem (especialmente em escala de chip/embalagem µ-BGA) de componentes eletrônicos (grupos). Promove fortemente o desenvolvimento de produtos eletrônicos "leves, finos, curtos e pequenos", digitalização de sinais de alta frequência/alta velocidade e grande capacidade e multifuncionalização de produtos eletrônicos. Desenvolvimento e progresso, que exigem que o PCB se desenvolva rapidamente na direção de densidade muito alta, alta precisão e multicamadas. Nos períodos atuais e futuros, além de continuar a usar o desenvolvimento de microfuros (laser), é importante resolver o problema de “densidade muito alta” em PCBs. O controle da finura, posição e alinhamento entre camadas dos fios. A tecnologia tradicional de "transferência de imagem fotográfica", está próxima do "limite de fabricação" e é difícil atender aos requisitos de PCBs de densidade muito alta, e o uso de imagem direta a laser (LDI) é o objetivo de resolver o problema de "densidade muito alta (referindo-se a ocasiões onde L/S ≤ 30 µm)" fios finos e alinhamento intercamadas em PCBs antes e no futuro o principal método do problema.
1. O desafio dos gráficos de altíssima densidade
A exigência de PCB de alta densidade é, em essência, principalmente da integração de IC e outros componentes (componentes) e da guerra de tecnologia de fabricação de PCB.
(1) Desafio do grau de integração de IC e outros componentes.
Devemos ver claramente que a finura, a posição e a microporosidade do fio PCB estão muito aquém dos requisitos de desenvolvimento de integração de IC mostrados na Tabela 1.
Tabela 1
Ano | Largura do Circuito Integrado /µm | Largura da linha PCB /µm | Razão |
1970 | 3 | 300 | 1:100 |
2000 | 0.18 | 100~30 | 1:560 ~ 1:170 |
2010 | 0.05 | 10~25 | 1:200 ~ 1:500 |
2011 | 0.02 | 4~10 | 1:200 ~ 1:500 |
Nota: O tamanho do furo passante também é reduzido com o fio fino, que geralmente é 2 a 3 vezes a largura do fio.
Largura/espaçamento atual e futuro do fio (L/S, unidade -µm)
Direção: 100/100→75/75→50/50→30/3→20/20→10/10, ou menos. O microporo correspondente (φ, unidade µm):300→200→100→80→50→30, ou menor. Como pode ser visto acima, a alta densidade do PCB está muito atrás da integração do IC. O maior desafio para as empresas de PCB agora e no futuro é como produzir guias refinados de "alta densidade" para os problemas de linha, posição e microporosidade.
(2) Desafios da tecnologia de fabricação de PCB.
Deveríamos ver mais; A tecnologia e o processo tradicional de fabricação de PCB não podem se adaptar ao desenvolvimento de PCB de "densidade muito alta".
①O processo de transferência gráfica dos negativos fotográficos tradicionais é demorado, conforme mostra a Tabela 2.
Tabela 2 Processos exigidos pelos dois métodos de conversão gráfica
Transferência gráfica de negativos tradicionais | Transferência gráfica para tecnologia LDI |
CAD/CAM: Projeto de PCB | CAD/CAM: Projeto de PCB |
Conversão vetorial/raster, máquina de pintura leve | Conversão vetorial/raster, máquina a laser |
Filme negativo para imagem de pintura leve, máquina de pintura leve | / |
Desenvolvimento negativo, desenvolvedor | / |
Estabilização negativa, controle de temperatura e umidade | / |
Inspeção negativa, defeitos e verificações dimensionais | / |
Perfuração negativa (orifícios de posicioNomento) | / |
Preservação negativa, inspeção (defeitos e dimensões) | / |
Fotorresiste (laminador ou revestimento) | Fotorresiste (laminador ou revestimento) |
Exposição UV brilhante (máquina de exposição) | Imagens de digitalização a laser |
Desenvolvimento (desenvolvedor) | Desenvolvimento (desenvolvedor) |
② A transferência gráfica dos negativos fotográficos tradicionais apresenta um grande desvio.
Devido ao desvio de posicioNomento da transferência gráfica do negativo fotográfico tradicional, à temperatura e umidade do negativo fotográfico (armazeNomento e uso) e à espessura da foto. O desvio de tamanho causado pela “refração” da luz devido ao alto grau é superior a ± 25 µm, o que determina a transferência de padrão dos negativos fotográficos tradicionais. É difícil produzir produtos de PCB no atacado com fios finos L/S ≤30 µm e posição e alinhamento entre camadas com a tecnologia de processo de transferência.
2 Papel da imagem direta a laser (LDI)
2.1 As principais desvantagens da tecnologia tradicional de fabricação de PCB
(1) O desvio e o controle da posição não atendem aos requisitos de densidade muito alta.
No método de transferência de padrão usando exposição de filme fotográfico, o desvio posicional do padrão formado ocorre principalmente em relação ao filme fotográfico. As mudanças de temperatura e umidade e erros de alinhamento do filme. Quando a produção, preservação e aplicação de negativos fotográficos estão sob rigoroso controle de temperatura e umidade, o principal erro de tamanho é determinado pelo desvio mecânico de posicioNomento. Sabemos que a maior precisão de posicioNomento mecânico é de ±25 µm com repetibilidade de ±12,5 µm. Se quisermos produzir um diagrama multicamadas de PCB com fio L/S = 50 µm e φ100 µm. Obviamente, é difícil produzir produtos com alta taxa de aprovação apenas devido ao desvio dimensional do posicioNomento mecânico, sem falar da existência de muitos outros fatores (espessura do filme fotográfico e temperatura e umidade, substrato, laminação, resistência à espessura e características da fonte de luz e iluminância etc.) devido ao desvio de tamanho! Mais importante ainda, o desvio dimensional deste posicioNomento mecânico é “incompensável” porque é irregular.
O acima mostra que quando o L/S do PCB for ≤50 µm, continue a usar o método de transferência de padrão de exposição de filme fotográfico para produzir. Não é realista fabricar placas PCB de "alta densidade" porque há desvios dimensionais, como posicioNomento mecânico e outros fatores, o "limite de fabricação"!
(2) O ciclo de processamento do produto é longo.
Devido ao método de transferência de padrão de exposição negativa fotográfica para a fabricação de placas PCB de "alta densidade", o nome do processo é longo. Se comparado com a imagem direta a laser (LDI), o processo é superior a 60% (ver Tabela 2).
(3) Altos custos de fabricação.
Devido ao método de transferência de padrão de exposição de negativos fotográficos, não apenas são necessárias muitas etapas de processamento e um longo ciclo de produção, portanto, mais gerenciamento e operação multipessoal, mas também um grande número de negativos fotográficos (filme de sal de prata e filme de oxidação pesada) para coleta e outros materiais auxiliares e produtos de materiais químicos, etc., estatísticas de dados, para empresas de PCB de médio porte. Os negativos fotográficos e filmes de reexposição consumidos dentro de um ano são suficientes para comprar equipamentos LDI para produção ou colocados em produção de tecnologia LDI poderiam recuperar o custo de investimento do equipamento LDI dentro de um ano, e isso não foi calculado usando a tecnologia LDI para fornecer benefícios de alta qualidade do produto (taxa qualificada)!
2.2 Principais vantagens da Imagem Direta a Laser (LDI)
Como a tecnologia LDI é um grupo de feixes de laser captados diretamente na resistência, ela é então desenvolvida e gravada. Portanto, apresenta uma série de vantagens.
(1) O grau da posição é extremamente alto.
Depois que a peça de trabalho (placa no processo) é fixada, posicioNomento do laser e feixe de laser vertical
A digitalização pode garantir que a posição gráfica (desvio) esteja dentro de ± 5 µm, o que melhora muito a precisão posicional do gráfico de linha, que é um método tradicional de transferência de padrão (filme fotográfico) que não pode ser alcançado, para fabricação de alta densidade (especialmente L / S ≤ 50 µmmφ≤100 µm) PCB (especialmente o alinhamento intercamadas de placas multicamadas de "alta densidade", etc.) É sem dúvida importante garantir a qualidade do produto e melhorar a qualificação do produto taxas.
(2) O processamento é reduzido e o ciclo é curto.
O uso da tecnologia LDI pode não apenas melhorar a qualidade da quantidade e taxa de qualificação de produção das placas multicamadas de "alta densidade", mas também reduzir significativamente o processo de processamento do produto. Tal como transferência de padrão na fabricação (formando fios de camada interna). Quando na camada que forma a resistência (placa em andamento), são necessárias apenas quatro etapas (transferência de dados CAD/CAM, digitalização a laser, revelação e gravação), enquanto o método tradicional de filme fotográfico. Pelo menos oito passos. Aparentemente, o processo de usinagem foi reduzido pelo menos pela metade!
(3) Economize custos de fabricação.
O uso da tecnologia LDI pode não apenas evitar o uso de fotoplotters a laser, desenvolvimento automático de negativos fotográficos, fixação da máquina, máquina de revelação de filme diazo, máquina de perfuração e posicioNomento, instrumento de medição/inspeção de tamanho e defeito e armazeNomento e manutenção de um grande número de equipamentos e instalações de negativos fotográficos e, mais importante, evitar o uso de um grande número de negativos fotográficos, filmes diazo, controle rigoroso de temperatura e umidade, o custo de materiais, energia e pessoal de gerenciamento e manutenção relacionado é significativamente reduzido.
