Πώς να κάνετε υψηλή ακρίβεια PCB;

Η πλακέτα κυκλώματος υψηλής ακρίβειας αναφέρεται στη χρήση λεπτής γραμμής πλάτους/διαστήματος, μικροοπών, στενού πλάτους δακτυλίου (ή χωρίς πλάτος δακτυλίου) και θαμμένων και τυφλών οπών για την επίτευξη υψηλής πυκνότητας.

Υψηλή ακρίβεια σημαίνει ότι το αποτέλεσμα του "λεπτού, μικρού, στενού και λεπτού" θα οδηγήσει αναπόφευκτα σε υψηλές απαιτήσεις ακρίβειας. Πάρτε το πλάτος γραμμής ως παράδειγμα:

Το πλάτος γραμμής 0,20 mm, το 0,16 ~ 0,24 mm που παράγεται σύμφωνα με τους κανονισμούς είναι κατάλληλο και το σφάλμα είναι (0,20±0,04) mm. ενώ το πλάτος γραμμής είναι 0,10 mm, το σφάλμα είναι (0,1±0,02) mm, προφανώς Η ακρίβεια του τελευταίου αυξάνεται κατά 1 συντελεστή και ούτω καθεξής δεν είναι δύσκολο να γίνει κατανοητό, επομένως οι απαιτήσεις υψηλής ακρίβειας δεν θα συζητηθούν χωριστά. Αλλά είναι ένα σημαντικό πρόβλημα στην τεχνολογία παραγωγής.

Τεχνολογία μικρού και πυκνού σύρματος

Στο μέλλον, το πλάτος/τόσο γραμμής υψηλής πυκνότητας θα είναι από 0,20mm-0,13mm-0,08mm-0,005mm για να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις της συσκευασίας SMT και πολλαπλών τσιπ (Mulitichip Package, MCP). Επομένως, απαιτείται η ακόλουθη τεχνολογία.
①Υπόστρωμα

Χρησιμοποιώντας λεπτό ή εξαιρετικά λεπτό φύλλο χαλκού (<18um) υποστρώματος και τεχνολογία επεξεργασίας λεπτής επιφάνειας.
②Διαδικασία

Χρησιμοποιώντας λεπτότερη ξηρή μεμβράνη και διαδικασία υγρής επικόλλησης, η λεπτή και καλής ποιότητας ξηρή μεμβράνη μπορεί να μειώσει την παραμόρφωση του πλάτους της γραμμής και τα ελαττώματα. Το υγρό φιλμ μπορεί να γεμίσει μικρά κενά αέρα, να αυξήσει την πρόσφυση της διεπαφής και να βελτιώσει την ακεραιότητα και την ακρίβεια του σύρματος.
③ Ηλεκτροαπόθεση φωτοανθεκτικό φιλμ

Χρησιμοποιείται Ηλεκτροαπόθεση φωτοανθεκτικό (ED). Το πάχος του μπορεί να ελεγχθεί στην περιοχή 5-30/um και μπορεί να παράγει πιο τέλεια λεπτά σύρματα. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για στενό πλάτος δακτυλίου, χωρίς πλάτος δακτυλίου και ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση πλήρους πλάκας. Επί του παρόντος, υπάρχουν περισσότερες από δέκα γραμμές παραγωγής ED στον κόσμο.
④ Τεχνολογία παράλληλης έκθεσης στο φως

Χρήση τεχνολογίας παράλληλης έκθεσης στο φως. Δεδομένου ότι η παράλληλη έκθεση στο φως μπορεί να υπερνικήσει την επίδραση της διακύμανσης του πλάτους της γραμμής που προκαλείται από τις λοξές ακτίνες της πηγής φωτός "σημείο", μπορεί να ληφθεί το λεπτό σύρμα με ακριβές μέγεθος πλάτους γραμμής και λείες άκρες. Ωστόσο, ο εξοπλισμός παράλληλης έκθεσης είναι ακριβός, η επένδυση είναι υψηλή και απαιτείται η εργασία σε ένα εξαιρετικά καθαρό περιβάλλον.
⑤ Τεχνολογία αυτόματης οπτικής επιθεώρησης

Χρησιμοποιώντας τεχνολογία αυτόματης οπτικής επιθεώρησης. Αυτή η τεχνολογία έχει γίνει ένα απαραίτητο μέσο ανίχνευσης στην παραγωγή λεπτών συρμάτων και προωθείται, εφαρμόζεται και αναπτύσσεται γρήγορα.

EDA365 Ηλεκτρονικό Φόρουμ

 

Μικροπορώδης τεχνολογία

 

 

Οι λειτουργικές οπές των τυπωμένων σανίδων που χρησιμοποιούνται για την επιφανειακή τοποθέτηση της τεχνολογίας μικροπορώδους χρησιμοποιούνται κυρίως για ηλεκτρική διασύνδεση, γεγονός που καθιστά την εφαρμογή της τεχνολογίας μικροπορώδους πιο σημαντική. Η χρήση συμβατικών υλικών διάτρησης και μηχανών διάτρησης CNC για την παραγωγή μικροσκοπικών οπών έχει πολλές αστοχίες και υψηλό κόστος.

Επομένως, η υψηλή πυκνότητα των τυπωμένων σανίδων επικεντρώνεται κυρίως στην τελειοποίηση των συρμάτων και των μαξιλαριών. Αν και έχουν επιτευχθεί σπουδαία αποτελέσματα, οι δυνατότητές του είναι περιορισμένες. Για περαιτέρω βελτίωση της πυκνότητας (όπως καλώδια μικρότερα από 0,08 mm), το κόστος είναι στα ύψη. , Γι' αυτό χρησιμοποιήστε μικροπόρους για να βελτιώσετε την πύκνωση.

Τα τελευταία χρόνια, οι μηχανές γεώτρησης με αριθμητικό έλεγχο και η τεχνολογία μικροτρυπών έχουν κάνει καινοτομίες, και έτσι η τεχνολογία μικρο-οπών έχει αναπτυχθεί γρήγορα. Αυτό είναι το κύριο χαρακτηριστικό στην τρέχουσα παραγωγή PCB.

Στο μέλλον, η τεχνολογία σχηματισμού μικρο-οπών θα βασίζεται κυρίως σε προηγμένες μηχανές διάτρησης CNC και εξαιρετικές μικροκεφαλές, και οι μικρές οπές που σχηματίζονται από την τεχνολογία λέιζερ εξακολουθούν να είναι κατώτερες από αυτές που σχηματίζονται από μηχανές διάτρησης CNC από την άποψη του κόστους και της ποιότητας των οπών .
① CNC μηχανή διάτρησης

Επί του παρόντος, η τεχνολογία της μηχανής γεώτρησης CNC έχει κάνει νέες ανακαλύψεις και πρόοδο. Και σχημάτισε μια νέα γενιά μηχανών διάτρησης CNC που χαρακτηρίζεται από τη διάνοιξη μικροσκοπικών οπών.

Η απόδοση της διάνοιξης μικρών οπών (λιγότερο από 0,50 mm) της μηχανής διάτρησης μικρο-οπών είναι 1 φορά υψηλότερη από αυτή της συμβατικής μηχανής διάτρησης CNC, με λιγότερες αστοχίες και η ταχύτητα περιστροφής είναι 11-15 r/min. Μπορεί να ανοίξει μικρο-οπές 0,1-0,2 mm, χρησιμοποιώντας σχετικά υψηλή περιεκτικότητα σε κοβάλτιο. Το υψηλής ποιότητας μικρό τρυπάνι μπορεί να τρυπήσει τρεις πλάκες (1,6 mm/μπλοκ) στοιβαγμένες το ένα πάνω στο άλλο. Όταν το τρυπάνι σπάσει, μπορεί να σταματήσει αυτόματα και να αναφέρει τη θέση, να αντικαταστήσει αυτόματα το τρυπάνι και να ελέγξει τη διάμετρο (η βιβλιοθήκη εργαλείων μπορεί να χωρέσει εκατοντάδες κομμάτια) και μπορεί να ελέγξει αυτόματα τη σταθερή απόσταση μεταξύ του άκρου του τρυπανιού και του καλύμματος και το βάθος διάτρησης, έτσι ώστε να μπορούν να τρυπηθούν τυφλές τρύπες, Δεν θα βλάψει τον πάγκο. Η επιφάνεια του τραπεζιού της μηχανής διάτρησης CNC υιοθετεί μαξιλάρι αέρα και μαγνητικό τύπο αιώρησης, που μπορεί να κινηθεί πιο γρήγορα, ελαφρύτερα και πιο ακριβή χωρίς να χαράξει το τραπέζι.

Τέτοιες μηχανές διάτρησης είναι σήμερα σε ζήτηση, όπως το Mega 4600 από την Prurite στην Ιταλία, η σειρά Excellon 2000 στις Ηνωμένες Πολιτείες και προϊόντα νέας γενιάς από την Ελβετία και τη Γερμανία.
②Διάτρηση με λέιζερ

Υπάρχουν πράγματι πολλά προβλήματα με τα συμβατικά μηχανήματα διάτρησης CNC και τα τρυπάνια για τη διάνοιξη μικροσκοπικών οπών. Έχει παρεμποδίσει την πρόοδο της τεχνολογίας μικρο-οπών, έτσι η αφαίρεση με λέιζερ έχει προσελκύσει την προσοχή, την έρευνα και την εφαρμογή.

Υπάρχει όμως ένα μοιραίο μειονέκτημα, δηλαδή ο σχηματισμός οπής κέρατος, που γίνεται πιο σοβαρός όσο αυξάνεται το πάχος της πλάκας. Σε συνδυασμό με τη ρύπανση από αφαίρεση υψηλής θερμοκρασίας (ειδικά πολυστρωματικές σανίδες), η διάρκεια ζωής και η συντήρηση της πηγής φωτός, η επαναληψιμότητα των οπών διάβρωσης και το κόστος, η προώθηση και η εφαρμογή μικροοπών στην παραγωγή τυπωμένων σανίδων έχει περιοριστεί . Ωστόσο, η αφαίρεση με λέιζερ εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε λεπτές και υψηλής πυκνότητας μικροπορώδεις πλάκες, ειδικά στην τεχνολογία διασύνδεσης υψηλής πυκνότητας MCM-L (HDI), όπως χάραξη φιλμ πολυεστέρα και εναπόθεση μετάλλων σε MCM. (Τεχνολογία Sputtering) χρησιμοποιείται στη συνδυασμένη διασύνδεση υψηλής πυκνότητας.

Μπορεί επίσης να εφαρμοστεί ο σχηματισμός θαμμένων αγωγών σε πολυστρωματικές σανίδες διασύνδεσης υψηλής πυκνότητας με δομές θαμμένες και τυφλές μέσω. Ωστόσο, λόγω της ανάπτυξης και των τεχνολογικών καινοτομιών των μηχανών γεώτρησης CNC και των μικροτρυπανιών, προωθήθηκαν και εφαρμόστηκαν γρήγορα. Επομένως, η εφαρμογή διάτρησης με λέιζερ σε πλακέτες κυκλωμάτων επιφανειακής τοποθέτησης δεν μπορεί να αποτελέσει κυρίαρχη θέση. Αλλά εξακολουθεί να έχει μια θέση σε έναν συγκεκριμένο τομέα.

 

③ Τεχνολογία θαμμένη, τυφλή και διαμπερής

Η τεχνολογία συνδυασμού θαμμένων, τυφλών και διαμπερών οπών είναι επίσης ένας σημαντικός τρόπος για την αύξηση της πυκνότητας των τυπωμένων κυκλωμάτων. Γενικά, οι θαμμένες και οι τυφλές τρύπες είναι μικροσκοπικές τρύπες. Εκτός από την αύξηση του αριθμού των καλωδίων στην πλακέτα, οι θαμμένες και οι τυφλες οπές συνδέονται μεταξύ τους με το "πλησιέστερο" εσωτερικό στρώμα, το οποίο μειώνει σημαντικά τον αριθμό των διαμπερών οπών που σχηματίζονται και η ρύθμιση του δίσκου απομόνωσης θα μειώσει επίσης σημαντικά, αυξάνοντας έτσι την αριθμός αποτελεσματικής καλωδίωσης και διασύνδεσης μεταξύ στρωμάτων στην πλακέτα και βελτίωση της πυκνότητας διασύνδεσης.

Επομένως, η πλακέτα πολλαπλών στρώσεων με τον συνδυασμό θαμμένων, τυφλών και διαμπερών οπών έχει τουλάχιστον 3 φορές μεγαλύτερη πυκνότητα διασύνδεσης από τη συμβατική δομή πλακέτας πλήρους οπής κάτω από το ίδιο μέγεθος και αριθμό στρώσεων. Εάν το θαμμένο, τυφλό, Το μέγεθος των τυπωμένων σανίδων σε συνδυασμό με τις διαμπερείς οπές θα μειωθεί πολύ ή ο αριθμός των στρώσεων θα μειωθεί σημαντικά.

Ως εκ τούτου, σε επιφανειακά τυπωμένες σανίδες υψηλής πυκνότητας, οι τεχνολογίες θαμμένων και τυφλών οπών χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο, όχι μόνο σε επιφανειακές τυπωμένες σανίδες σε μεγάλους υπολογιστές, εξοπλισμό επικοινωνίας κ.λπ., αλλά και σε αστικές και βιομηχανικές εφαρμογές. Έχει επίσης χρησιμοποιηθεί ευρέως στο πεδίο, ακόμη και σε ορισμένες λεπτές σανίδες, όπως κάρτες PCMCIA, Smard, IC και άλλες λεπτές πλακέτες έξι επιπέδων.

Οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων με δομές θαμμένων και τυφλών οπών ολοκληρώνονται γενικά με μεθόδους παραγωγής "υποσανίδας", πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να ολοκληρώνονται με πολλαπλή πίεση, διάτρηση και επένδυση οπών, επομένως η ακριβής τοποθέτηση είναι πολύ σημαντική.