Die hochpräzise Leiterplatte bezieht sich auf die Verwendung von feinen Linienbreiten/-abständen, Mikrolöchern, schmalen Ringbreiten (oder keinen Ringbreiten) sowie vergrabenen und Sacklöchern, um eine hohe Dichte zu erreichen.

Hohe Präzision bedeutet, dass das Ergebnis „fein, klein, schmal und dünn“ zwangsläufig zu hohen Präzisionsanforderungen führt. Nehmen Sie als Beispiel die Linienbreite:

0,20 mm Linienbreite, 0,16–0,24 mm, hergestellt gemäß den Vorschriften, ist qualifiziert, und der Fehler beträgt (0,20 ± 0,04) mm; Bei einer Linienbreite von 0,10 mm beträgt der Fehler offensichtlich (0,1 ± 0,02) mm. Die Genauigkeit des letzteren wird um den Faktor 1 usw. erhöht, was nicht schwer zu verstehen ist, sodass die hohen Genauigkeitsanforderungen nicht erörtert werden separat. Es handelt sich jedoch um ein herausragendes Problem in der Produktionstechnik.

Kleine und dichte Drahttechnologie

Zukünftig wird die Linienbreite/-abstand bei hoher Dichte zwischen 0,20 mm, 0,13 mm, 0,08 mm und 0,005 mm liegen, um den Anforderungen von SMT und Multi-Chip-Packaging (Mulitichip Package, MCP) gerecht zu werden. Daher ist die folgende Technologie erforderlich.
①Substrat

Verwendung eines dünnen oder ultradünnen Kupferfoliensubstrats (<18 µm) und feiner Oberflächenbehandlungstechnologie.
②Prozess

Durch die Verwendung eines dünneren Trockenfilms und eines Nassklebeverfahrens kann ein dünner und qualitativ hochwertiger Trockenfilm Verzerrungen und Defekte in der Linienbreite reduzieren. Nassfilm kann kleine Luftspalte füllen, die Schnittstellenhaftung erhöhen und die Drahtintegrität und -genauigkeit verbessern.
③Galvanisch abgeschiedener Fotolackfilm

Es wird galvanisch abgeschiedener Fotolack (ED) verwendet. Seine Dicke kann im Bereich von 5–30 μm gesteuert werden und es können perfektere feine Drähte hergestellt werden. Es eignet sich besonders für schmale Ringbreiten, keine Ringbreiten und die Vollplattengalvanisierung. Derzeit gibt es weltweit mehr als zehn ED-Produktionslinien.
④ Parallele Belichtungstechnologie

Verwendung der Parallellichtbelichtungstechnologie. Da die parallele Belichtung den Einfluss der durch die schrägen Strahlen der „Punktlichtquelle“ verursachten Linienbreitenveränderung überwinden kann, kann ein feiner Draht mit präziser Linienbreite und glatten Kanten erhalten werden. Die Parallelbelichtungsausrüstung ist jedoch teuer, die Investition ist hoch und es ist erforderlich, in einer hochreinen Umgebung zu arbeiten.
⑤Automatische optische Inspektionstechnologie

Einsatz automatischer optischer Inspektionstechnologie. Diese Technologie ist zu einem unverzichtbaren Erkennungsmittel bei der Herstellung feiner Drähte geworden und wird rasch gefördert, angewendet und weiterentwickelt.

EDA365 Elektronisches Forum

Mikroporöse Technologie

Die Funktionslöcher der Leiterplatten, die für die Oberflächenmontage der mikroporösen Technologie verwendet werden, werden hauptsächlich für elektrische Verbindungen verwendet, was die Anwendung der mikroporösen Technologie wichtiger macht. Die Verwendung herkömmlicher Bohrmaterialien und CNC-Bohrmaschinen zur Herstellung winziger Löcher bringt viele Fehler und hohe Kosten mit sich.

Daher konzentriert sich die Entwicklung von Leiterplatten mit hoher Dichte hauptsächlich auf die Verfeinerung von Drähten und Pads. Obwohl großartige Ergebnisse erzielt wurden, ist das Potenzial begrenzt. Um die Dichte weiter zu verbessern (z. B. Drähte mit weniger als 0,08 mm), steigen die Kosten rasant. Daher nutzen Sie Mikroporen, um die Verdichtung zu verbessern.

In den letzten Jahren haben numerisch gesteuerte Bohrmaschinen und die Mikrobohrtechnologie Durchbrüche erzielt, und so hat sich die Mikrolochtechnologie rasant weiterentwickelt. Dies ist das wichtigste herausragende Merkmal in der aktuellen Leiterplattenproduktion.

Zukünftig wird die Mikrolochformungstechnologie hauptsächlich auf fortschrittlichen CNC-Bohrmaschinen und hervorragenden Mikroköpfen basieren, und die kleinen Löcher, die mit der Lasertechnologie hergestellt werden, sind denen, die mit CNC-Bohrmaschinen hergestellt werden, hinsichtlich Kosten und Lochqualität immer noch unterlegen .
①CNC-Bohrmaschine

Gegenwärtig hat die Technologie der CNC-Bohrmaschine neue Durchbrüche und Fortschritte erzielt. Und bildete eine neue Generation von CNC-Bohrmaschinen, die sich durch das Bohren winziger Löcher auszeichneten.

Die Effizienz beim Bohren kleiner Löcher (weniger als 0,50 mm) der Mikrolochbohrmaschine ist 1-mal höher als die einer herkömmlichen CNC-Bohrmaschine, es kommt zu weniger Ausfällen und die Drehzahl beträgt 11–15 U/min. Es kann 0,1–0,2 mm große Mikrolöcher bohren, wobei ein relativ hoher Kobaltgehalt verwendet wird. Der hochwertige kleine Bohrer kann drei übereinander gestapelte Platten (1,6 mm/Block) bohren. Wenn der Bohrer gebrochen ist, kann er automatisch anhalten und die Position melden, den Bohrer automatisch austauschen und den Durchmesser überprüfen (die Werkzeugbibliothek kann Hunderte von Teilen aufnehmen) und den konstanten Abstand zwischen der Bohrerspitze und der Abdeckung automatisch steuern und die Bohrtiefe, sodass Sacklöcher gebohrt werden können, wodurch die Arbeitsplatte nicht beschädigt wird. Die Tischplatte der CNC-Bohrmaschine verfügt über ein Luftkissen und eine Magnetschwebetechnik, die sich schneller, leichter und präziser bewegen kann, ohne den Tisch zu zerkratzen.

Solche Bohrmaschinen sind derzeit gefragt, etwa die Mega 4600 von Prurite in Italien, die Excellon 2000-Serie in den USA und Produkte der neuen Generation aus der Schweiz und Deutschland.
②Laserbohren

Es gibt in der Tat viele Probleme mit herkömmlichen CNC-Bohrmaschinen und Bohrern, um winzige Löcher zu bohren. Sie hat den Fortschritt der Mikrolochtechnologie behindert, sodass die Laserablation Aufmerksamkeit, Forschung und Anwendung erregt hat.

Es gibt jedoch einen fatalen Mangel, nämlich die Bildung eines Hornlochs, das mit zunehmender Plattendicke immer schwerwiegender wird. In Verbindung mit der Verschmutzung durch Ablation bei hohen Temperaturen (insbesondere bei mehrschichtigen Leiterplatten), der Lebensdauer und Wartung der Lichtquelle, der Wiederholbarkeit der Korrosionslöcher und den Kosten wurde die Förderung und Anwendung von Mikrolöchern bei der Herstellung von Leiterplatten eingeschränkt . Allerdings wird die Laserablation immer noch in dünnen und hochdichten mikroporösen Platten eingesetzt, insbesondere in der MCM-L-High-Density-Interconnect-Technologie (HDI), wie z. B. dem Ätzen von Polyesterfilmen und der Metallabscheidung in MCMs. (Sputtering-Technologie) wird bei der kombinierten Verbindung mit hoher Dichte verwendet.

Die Bildung von vergrabenen Vias in hochdichten, mehrschichtigen Leiterplatten mit vergrabenen und blinden Via-Strukturen kann ebenfalls angewendet werden. Aufgrund der Entwicklung und der technologischen Durchbrüche von CNC-Bohrmaschinen und Mikrobohrmaschinen wurden diese jedoch schnell gefördert und eingesetzt. Daher kann die Anwendung des Laserbohrens bei oberflächenmontierten Leiterplatten keine beherrschende Stellung einnehmen. Aber es hat immer noch seinen Platz in einem bestimmten Bereich.

③Buried-, Blind- und Through-Hole-Technologie

Die Buried-, Blind- und Through-Hole-Kombinationstechnologie ist ebenfalls eine wichtige Möglichkeit, die Dichte gedruckter Schaltkreise zu erhöhen. Im Allgemeinen handelt es sich bei vergrabenen und Sacklöchern um winzige Löcher. Zusätzlich zur Erhöhung der Anzahl der Verdrahtungen auf der Platine werden die vergrabenen Löcher und die Sacklöcher durch die „nächste“ Innenschicht miteinander verbunden, wodurch die Anzahl der gebildeten Durchgangslöcher erheblich reduziert wird, und die Einstellung der Isolationsscheibe wird ebenfalls erheblich reduziert, wodurch die erhöht wird Anzahl effektiver Verdrahtungen und Zwischenschichtverbindungen auf der Platine sowie Verbesserung der Verbindungsdichte.

Daher weist die Mehrschichtplatine mit der Kombination aus vergrabenen, blinden und Durchgangslöchern eine mindestens dreimal höhere Verbindungsdichte auf als die herkömmliche Platinenstruktur mit vollständiger Durchkontaktierung bei gleicher Größe und Anzahl von Schichten. Wenn die vergrabenen, blinden Leiterplatten in Kombination mit Durchgangslöchern stark verkleinert werden oder die Anzahl der Schichten erheblich reduziert wird.

Daher werden bei oberflächenmontierten Leiterplatten mit hoher Dichte zunehmend vergrabene und Sacklochtechnologien eingesetzt, und zwar nicht nur bei oberflächenmontierten Leiterplatten in großen Computern, Kommunikationsgeräten usw., sondern auch in zivilen und industriellen Anwendungen. Es ist auch in der Praxis weit verbreitet, sogar in einigen dünnen Platinen wie PCMCIA, Smard, IC-Karten und anderen dünnen sechsschichtigen Platinen.

Leiterplatten mit vergrabenen und Sacklochstrukturen werden im Allgemeinen durch „Sub-Board“-Produktionsverfahren fertiggestellt, was bedeutet, dass sie durch mehrfaches Pressen, Bohren und Lochplattieren fertiggestellt werden müssen, daher ist eine genaue Positionierung sehr wichtig.