プリント基板の精度を高くするにはどうすればよいですか?

高精度回路基板とは、高密度を達成するために、細い線幅/間隔、微細穴、狭いリング幅 (またはリング幅なし)、埋め込み穴と止まり穴の使用を指します。

高精度ということは、「細かく、小さく、狭く、薄く」を追求した結果、必然的に高精度が求められることになります。線幅を例に挙げます。

線幅0.20mm、規定に基づいて製造した0.16~0.24mmは合格、誤差は(0.20±0.04)mmです。線幅が 0.10 mm の場合、誤差は (0.1±0.02) mm であることは明らかです。後者の精度は 1 倍に増加します。などは理解するのが難しくないため、高精度の要件については説明しません。別に。しかし、これは生産技術における顕著な問題です。

小さくて緻密なワイヤー技術

将来的には、SMTやマルチチップパッケージング(マルチチップパッケージ、MCP)の要件を満たすために、高密度の線幅/ピッチは0.20mm-0.13mm-0.08mm-0.005mmとなる予定です。そこで、以下のような技術が必要となります。
①基板

薄いまたは極薄の銅箔(<18um)基板と微細な表面処理技術を使用しています。
②工程

より薄いドライフィルムとウェットペーストプロセスを使用することで、薄くて高品質のドライフィルムを使用することで、線幅の歪みや欠陥を減らすことができます。ウェットフィルムは小さな空隙を埋め、界面の接着力を高め、ワイヤの完全性と精度を向上させることができます。
③電着フォトレジスト膜

電着フォトレジスト(ED)を使用します。 5~30/μmの範囲で太さを制御でき、より完璧な細線を製造することができます。特にリング幅が狭い場合、リング幅がない場合、およびフルプレート電気めっきに適しています。現在、世界には 10 以上の ED 生産ラインがあります。
④平行露光技術

平行光露光技術を使用。平行光露光は点光源の斜光による線幅変動の影響を克服できるため、正確な線幅寸法と滑らかなエッジを備えた細線が得られます。しかし、平行露光装置は高価であり、投資額も高く、また高度にクリーンな環境で作業する必要がある。
⑤自動光学検査技術

自動光学検査技術を採用。この技術は細線製造において欠かせない検出手段となっており、急速に普及・応用・開発が進んでいます。

EDA365 電子フォーラム

 

微多孔技術

 

 

マイクロポーラス技術の表面実装に使用されるプリント基板の機能孔は、主に電気相互接続に使用されるため、マイクロポーラス技術の応用がより重要になります。従来のドリル材料と CNC ボール盤を使用して小さな穴を作成すると、失敗が多く、コストが高くなります。

したがって、プリント基板の高密度化は主にワイヤとパッドの微細化に焦点が当てられています。素晴らしい成果が得られていますが、その可能性は限られています。さらに高密度化(0.08mm以下の線材など)するにはコストが高騰します。 , そこで、緻密性を向上させるために微細孔を使用することに変わります。

近年、数値制御ボール盤やマイクロドリル技術の進歩により、微細穴加工技術は急速に発展しています。これは、現在の PCB 製造における主な顕著な特徴です。

将来的には、微細穴形成技術は主に高度なCNCボール盤と優れたマイクロヘッドに依存することになりますが、レーザー技術によって形成された小さな穴は、コストと穴の品質の観点からCNCボール盤で形成されたものよりまだ劣っています。 。
①CNCボール盤

現在、CNCボール盤の技術は新たな進歩と進歩を遂げています。そして、小さな穴をあけることを特徴とする新世代のCNCボール盤を形成しました。

マイクロホールボール盤の小さな穴(0.50mm未満)の穴あけ効率は従来のCNCボール盤よりも1倍高く、故障が少なく、回転速度は11〜15r/minです。比較的高いコバルト含有量を使用し、0.1~0.2mmの微細穴をあけることができます。高品質の小型ドリルビットは、積み重ねられた3枚のプレート(1.6mm/ブロック)を穴あけすることができます。ドリルビットが破損した場合、自動的に停止して位置を報告し、自動的にドリルビットを交換して直径を確認し(ツールライブラリには数百の部品を保持できます)、ドリルチップとカバーの間の一定の距離を自動的に制御できます。穴あけの深さがあるため、止まり穴を開けることができ、カウンタートップを損傷しません。 CNCボール盤のテーブルトップはエアクッションと磁気浮上タイプを採用しており、テーブルを傷つけることなく、より速く、より軽く、より正確に動かすことができます。

このようなボール盤は現在、イタリアの Prurite 社の Mega 4600、米国の Excellon 2000 シリーズ、スイスやドイツの新世代製品などに需要があります。
②レーザー穴あけ加工

確かに、従来の CNC ボール盤や小さな穴を開けるドリルビットには多くの問題があります。これは微細穴技術の進歩を妨げてきたため、レーザーアブレーションが注目を集め、研究と応用が行われています。

しかし、板厚が厚くなるほどホーン穴が発生するという致命的な欠点があった。高温アブレーション汚染(特に多層基板)、光源の寿命とメンテナンス、腐食穴の再現性、およびコストと相まって、プリント基板の製造におけるマイクロホールの推進と適用は制限されてきました。 。ただし、レーザー アブレーションは、薄くて高密度の微多孔性プレート、特に MCM でのポリエステル フィルムのエッチングや金属蒸着などの MCM-L 高密度相互接続 (HDI) 技術で依然として使用されています。 (スパッタリング技術)を組み合わせた高密度配線を採用。

埋め込みビアおよびブラインドビア構造を備えた高密度相互接続多層基板内の埋め込みビアの形成にも適用できます。しかし、CNC ボール盤とマイクロドリルの開発と技術的進歩により、それらは急速に普及し、応用されました。したがって、表面実装回路基板へのレーザー穴あけの適用は、支配的な地位を形成することができません。しかし、特定の分野では依然としてその地位を保っています。

 

③埋め込み・ブラインド・スルーホール技術

埋め込み、ブラインド、スルーホールの組み合わせ技術も、プリント回路の密度を高める重要な方法です。一般に、埋没穴と止まり穴は小さな穴です。基板上の配線の数が増加することに加えて、埋め込みホールとブラインドホールが「最も近い」内層によって相互接続されるため、形成されるスルーホールの数が大幅に減少し、絶縁ディスクの設定も大幅に減少するため、基板内の有効配線数や層間配線数を増やし、配線密度を向上させます。

したがって、埋め込みホール、ブラインドホール、スルーホールを組み合わせた多層基板は、同じサイズと層数の下で従来のフルスルーホール基板構造に比べて少なくとも3倍高い配線密度を持ちます。埋め込み、ブラインド化すると、スルーホールと組み合わせたプリント基板のサイズが大幅に縮小されたり、層数が大幅に削減されます。

このため、高密度の表面実装プリント基板においては、大型コンピュータや通信機器などの表面実装プリント基板のみならず、民生用や産業用の用途においても埋め込み・止まり穴技術の採用が進んでいます。 PCMCIA、Smard、IC カード、その他の薄い 6 層基板など、一部の薄い基板でも現場で広く使用されています。

埋め込み構造や止まり穴構造のプリント基板は、一般的に「サブ基板」の製造方法で完成します。つまり、複数回のプレス、穴あけ、穴めっきを経て完成する必要があるため、正確な位置決めが非常に重要です。