Con el avance de la tecnología de alta integración y ensamblaje (especialmente empaquetado a escala de chip/μ-BGA) de componentes (grupos) electrónicos. Promueve en gran medida el desarrollo de PRODUCTOos electrónicos "ligeros, delgados, cortos y pequeños", la digitalización de señales de alta frecuencia y alta velocidad y la multifuncionalización y gran capacidad de PRODUCTOos electrónicos. Desarrollo y progreso, lo que requiere que PCB se desarrolle rápidamente en la dirección de muy alta densidad, alta precisión y multicapa. En los períodos de tiempo actuales y futuros, además de seguir utilizando el desarrollo de microagujeros (láser), es importante resolver el problema de la "densidad muy alta" en los PCB. El control de la finura, la posición y la alineación entre capas de los cables. La tecnología tradicional de "transferencia de imágenes fotográficas" está cerca del "límite de fabricación" y es difícil cumplir con los requisitos de los PCB de muy alta densidad, y el uso de imágenes directas por láser (LDI) es el objetivo de resolver el problema de los cables finos de "muy alta densidad (refiriéndose a ocasiones en las que L/S ≤ 30 µm)" y la alineación entre capas en los PCB antes y en el futuro son el método principal del problema.
1. El desafío de los gráficos de muy alta densidad
El requisito de PCB de alta densidad proviene, en esencia, principalmente de la integración de circuitos integrados y otros componentes (componentes) y de la guerra tecnológica de fabricación de PCB.
(1) Desafío del grado de integración del CI y otros componentes.
Debemos ver claramente que la finura, la posición y la microporosidad del cable de PCB están muy por detrás de los requisitos de desarrollo de integración de IC que se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1
Año | Ancho del circuito integrado /μm | Ancho de línea de PCB /μm | Relación |
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: El tamaño del orificio pasante también se reduce con el alambre fino, que generalmente es de 2 a 3 veces el ancho del alambre.
Ancho/espaciado de cables actual y futuro (L/S, unidad -μm)
Dirección: 100/100→75/75→50/50→30/3→20/20→10/10, o menos. El microporo correspondiente (φ, unidad µm): 300 → 200 → 100 → 80 → 50 → 30, o más pequeño. Como se puede ver en lo anterior, la alta densidad de PCB está muy por detrás de la integración de IC. El mayor desafío para las empresas de PCB ahora y en el futuro es cómo producir guías refinadas de "muy alta densidad" que solucionen los problemas de línea, posición y microporosidad.
(2) Desafíos de la tecnología de fabricación de PCB.
Deberíamos ver más; La tecnología y el proceso de fabricación de PCB tradicionales no pueden adaptarse al desarrollo de PCB de "muy alta densidad".
①El proceso de transferencia gráfica de los negativos fotográficos tradicionales es largo, como se muestra en la Tabla 2.
Tabla 2 Procesos requeridos por los dos métodos de conversión de gráficos
Transferencia Gráfica De Negativos Tradicionales | Transferencia de gráficos para tecnología LDI |
CAD/CAM: Diseño de PCB | CAD/CAM: Diseño de PCB |
Conversión de vector/raster, máquina de pintura ligera | Conversión vector/raster, máquina láser |
Película negativa para imágenes de pintura con luz, máquina de pintura con luz | / |
Desarrollo negativo, desarrollador. | / |
Estabilización negativa, control de temperatura y humedad. | / |
Inspección negativa, defectos y controles dimensionales. | / |
Punzonado negativo (orificios de posicionamiento) | / |
Conservación negativa, inspección (defectos y dimensiones) | / |
Fotorresistente (laminador o revestimiento) | Fotorresistente (laminador o revestimiento) |
Exposición brillante a los rayos UV (máquina de exposición) | Imágenes de escaneo láser |
Desarrollo (desarrollador) | Desarrollo (desarrollador) |
② La transferencia gráfica de los negativos fotográficos tradicionales tiene una gran desviación.
Debido a la desviación de posicionamiento de la transferencia gráfica del negativo fotográfico tradicional, la temperatura y humedad del negativo fotográfico (almacenamiento y uso) y el grosor de la fotografía. La desviación de tamaño causada por la "refracción" de la luz debido al alto grado es superior a ± 25 µm, lo que determina la transferencia del patrón de los negativos fotográficos tradicionales. Es difícil producir PRODUCTOos al por mayor de PCB con cables finos L/S ≤30 µm, posición y alineación de capas intermedias con la tecnología del proceso de transferencia.
2 Función de la imagen directa por láser (LDI)
2.1 Las principales desventajas de la tecnología tradicional de fabricación de PCB
(1) La desviación y el control de la posición no pueden cumplir los requisitos de densidad muy alta.
En el método de transferencia de patrón que utiliza exposición a película fotográfica, la desviación posicional del patrón formado se debe principalmente a la película fotográfica. Los cambios de temperatura y humedad y los errores de alineación de la película. Cuando la producción, conservación y aplicación de negativos fotográficos están bajo un estricto control de temperatura y humedad, el principal error de tamaño está determinado por la desviación de posicionamiento mecánico. Sabemos que la mayor precisión del posicionamiento mecánico es de ±25 µm con una repetibilidad de ±12,5 µm. Si queremos producir un diagrama multicapa de PCB con cable L/S=50 µm y φ100 µm. Obviamente, es difícil producir PRODUCTOos con una alta tasa de aprobación solo debido a la desviación dimensional del posicionamiento mecánico, y mucho menos a la existencia de muchos otros factores (grosor de la película fotográfica y temperatura y humedad, sustrato, laminación, espesor de la resistencia y características e iluminancia de la fuente de luz, etc.) debido a la desviación de tamaño. Más importante aún, la desviación dimensional de este posicionamiento mecánico es "incompensable" porque es irregular.
Lo anterior muestra que cuando el L/S de la PCB es ≤50 µm, se continúa utilizando el método de transferencia de patrón de exposición de película fotográfica para producir. ¡No es realista fabricar placas PCB de "muy alta densidad" porque encuentra desviaciones dimensionales como el posicionamiento mecánico y otros factores que constituyen el "límite de fabricación"!
(2) El ciclo de procesamiento del PRODUCTOo es largo.
Debido al método de transferencia de patrones de exposición de negativos fotográficos para la fabricación de placas PCB "incluso de alta densidad", el nombre del proceso es largo. Si se compara con la imagen directa con láser (LDI), el proceso es más del 60% (ver Tabla 2).
(3) Altos costos de fabricación.
Debido al método de transferencia de patrones de exposición de negativos fotográficos, no solo se requieren muchos pasos de procesamiento y un ciclo de producción largo, por lo que se requiere una mayor gestión y operación por parte de varias personas, sino también una gran cantidad de negativos fotográficos (películas de sal de plata y películas de oxidación pesada) para la recolección y otros materiales auxiliares y PRODUCTOos de materiales químicos, etc., estadísticas de datos, para empresas de PCB de tamaño mediano. Los negativos fotográficos y las películas de reexposición consumidos en un año son suficientes para comprar equipos LDI para producción o ponerlos en producción con tecnología LDI podrían recuperar el costo de inversión de los equipos LDI en un año, ¡y esto no se ha calculado utilizando la tecnología LDI para proporcionar beneficios de alta calidad del PRODUCTOo (tasa calificada)!
2.2 Principales ventajas de la imagen directa por láser (LDI)
Dado que la tecnología LDI es un grupo de rayos láser que generan imágenes directamente en la resistencia, luego se revela y graba. Por tanto, tiene una serie de ventajas.
(1) El grado del puesto es extremadamente alto.
Después de fijar la pieza de trabajo (tablero en el proceso), posicionamiento láser y rayo láser vertical
El escaneo puede garantizar que la posición gráfica (desviación) esté dentro de ±5 µm, lo que mejora en gran medida la precisión posicional del gráfico de líneas, que es un método tradicional de transferencia de patrones (película fotográfica) que no se puede lograr, para la fabricación de PCB de alta densidad (especialmente L/S ≤ 50 µmmφ≤100 µm) (especialmente la alineación entre capas de placas multicapa de "muy alta densidad", etc.). Sin duda, es importante garantizar la calidad del PRODUCTOo y mejorar la calificación del PRODUCTOo. tarifas.
(2) El procesamiento se reduce y el ciclo es corto.
El uso de la tecnología LDI no sólo puede mejorar la calidad de la cantidad de tableros multicapa de "muy alta densidad" y la tasa de calificación de producción, sino que también puede acortar significativamente el proceso de procesamiento del PRODUCTOo. Como la transferencia de patrones en la fabricación (formando alambres de capa interna). Cuando se trata de la capa que forma la resistencia (placa en progreso), solo se requieren cuatro pasos (transferencia de datos CAD/CAM, escaneo láser, revelado y grabado), mientras que el método tradicional de película fotográfica. Al menos ocho pasos. ¡Aparentemente, el proceso de mecanizado se reduce al menos a la mitad!
(3) Ahorre costos de fabricación.
El uso de la tecnología LDI no solo puede evitar el uso de fototrazadores láser, revelado automático de negativos fotográficos, máquina de fijación, máquina reveladora de películas diazo, máquina perforadora y posicionadora de orificios, instrumentos de medición/inspección de tamaño y defectos, y almacenamiento y mantenimiento de una gran cantidad de equipos e instalaciones de negativos fotográficos y, lo que es más importante, evitar el uso de una gran cantidad de negativos fotográficos, películas diazo, control estricto de temperatura y humedad, el costo de los materiales, la energía y el personal de gestión y mantenimiento relacionado es significativamente reducido.
