Termin „precyzyjna płytka drukowana” odnosi się do zastosowania małej szerokości/odstępu linii, mikrootworów, wąskiej szerokości pierścienia (lub braku szerokości pierścienia) oraz zakopanych i ślepych otworów w celu uzyskania dużej gęstości.
Wysoka precyzja oznacza, że wynik „drobny, mały, wąski i cienki” nieuchronnie doprowadzi do wymagań dotyczących dużej precyzji. Weźmy dla przykładu szerokość linii:
Szerokość linii 0,20 mm, 0,16 ~ 0,24 mm wyprodukowana zgodnie z przepisami jest kwalifikowana, a błąd wynosi (0,20 ± 0,04) mm; podczas gdy szerokość linii wynosi 0,10 mm, błąd wynosi (0,1 ± 0,02) mm, oczywiście dokładność tego ostatniego jest zwiększona 1-krotnie itd. Nie jest trudno zrozumieć, więc wymagania dotyczące wysokiej dokładności nie będą omawiane osobno. Jest to jednak istotny problem w technologii produkcji.
Technologia małych i gęstych drutów
W przyszłości szerokość/rozstaw linii o dużej gęstości będzie wynosić od 0,20 mm do 0,13 mm do 0,08 mm do 0,005 mm, aby spełnić wymagania SMT i opakowań wielochipowych (pakiet Mulitichip, MCP). Dlatego wymagana jest następująca technologia.
①Podłoże
Stosowanie cienkiej lub bardzo cienkiej folii miedzianej (<18um) podłoża i technologii obróbki powierzchniowej.
②Proces
Używając cieńszej suchej folii i procesu wklejania na mokro, cienka i dobrej jakości sucha folia może zmniejszyć zniekształcenia i defekty szerokości linii. Mokra folia może wypełnić małe szczeliny powietrzne, zwiększyć przyczepność interfejsu oraz poprawić integralność i dokładność drutu.
③Folie fotorezystowe nanoszone elektrolitycznie
Stosowany jest fotorezyst osadzany elektrolitycznie (ED). Jego grubość można regulować w zakresie 5-30/um i może wytwarzać doskonalsze cienkie druty. Nadaje się szczególnie do wąskich szerokości pierścienia, bez szerokości pierścienia i galwanizacji pełnej płyty. Obecnie na świecie istnieje ponad dziesięć linii produkcyjnych ED.
④ Technologia równoległej ekspozycji na światło
Korzystanie z technologii równoległego naświetlania. Ponieważ równoległa ekspozycja na światło może przezwyciężyć wpływ zmian szerokości linii spowodowanych przez ukośne promienie „punktowego” źródła światła, można uzyskać cienki drut o precyzyjnej szerokości linii i gładkich krawędziach. Jednakże sprzęt do ekspozycji równoległej jest drogi, inwestycja jest wysoka i wymagana jest praca w bardzo czystym środowisku.
⑤Technologia automatycznej kontroli optycznej
Korzystanie z technologii automatycznej kontroli optycznej. Technologia ta stała się niezbędnym środkiem wykrywania w produkcji cienkich drutów i jest szybko promowana, stosowana i rozwijana.
Forum elektroniczne EDA365
Technologia mikroporowata
Otwory funkcjonalne płytek drukowanych przeznaczonych do montażu powierzchniowego technologii mikroporowatej służą głównie do połączeń elektrycznych, co sprawia, że zastosowanie technologii mikroporowatej staje się ważniejsze. Używanie konwencjonalnych materiałów wiertniczych i wiertarek CNC do wykonywania małych otworów wiąże się z wieloma awariami i wysokimi kosztami.
Dlatego w przypadku płytek drukowanych o dużej gęstości skupia się głównie na uszlachetnieniu drutów i podkładek. Chociaż osiągnięto świetne wyniki, jego potencjał jest ograniczony. Dalsza poprawa gęstości (np. druty o średnicy mniejszej niż 0,08 mm) powoduje gwałtowny wzrost kosztów. , Warto więc zastosować mikropory, aby poprawić zagęszczenie.
W ostatnich latach wiertarki sterowane numerycznie i technologia mikrowierceń dokonały przełomu, w związku z czym technologia mikrootworów szybko się rozwinęła. Jest to główna cecha wyróżniająca obecną produkcję PCB.
W przyszłości technologia formowania mikrootworów opierać się będzie głównie na zaawansowanych wiertarkach CNC i doskonałych mikrogłowicach, a małe otwory tworzone technologią laserową nadal ustępują tym formowanym na wiertarkach CNC pod względem kosztów i jakości otworów .
①Wiertarka CNC
Obecnie technologia wiertarki CNC dokonała nowych przełomów i postępu. I stworzył nową generację wiertarki CNC charakteryzującej się wierceniem małych otworów.
Wydajność wiercenia małych otworów (poniżej 0,50 mm) wiertarką do mikrootworów jest 1 razy większa niż w przypadku konwencjonalnej wiertarki CNC, przy mniejszej liczbie awarii, a prędkość obrotowa wynosi 11-15 obr/min; może wiercić mikrootwory o średnicy 0,1-0,2 mm przy stosunkowo dużej zawartości kobaltu. Wysokiej jakości małe wiertło może wiercić trzy płytki (1,6 mm/blok) ułożone jedna na drugiej. Gdy wiertło ulegnie uszkodzeniu, może automatycznie zatrzymać się i zgłosić położenie, automatycznie wymienić wiertło i sprawdzić średnicę (biblioteka narzędzi może pomieścić setki sztuk) i może automatycznie kontrolować stałą odległość pomiędzy końcówką wiertła a osłoną i głębokość wiercenia, aby można było wiercić ślepe otwory, nie uszkodzi to blatu. Blat wiertarki CNC wykorzystuje poduszkę powietrzną i lewitację magnetyczną, która może poruszać się szybciej, lżej i bardziej precyzyjnie bez zarysowania stołu.
Takie wiertarki są obecnie poszukiwane, jak Mega 4600 firmy Prurite we Włoszech, seria Excellon 2000 w Stanach Zjednoczonych oraz produkty nowej generacji ze Szwajcarii i Niemiec.
②Wiercenie laserowe
Rzeczywiście istnieje wiele problemów związanych z konwencjonalnymi wiertarkami CNC i wiertłami do wiercenia małych otworów. Utrudniło to postęp technologii mikrootworów, dlatego ablacja laserowa przyciągnęła uwagę, badania i zastosowania.
Istnieje jednak fatalna wada, to znaczy powstawanie otworu rogowego, który staje się poważniejszy wraz ze wzrostem grubości płyty. W połączeniu z zanieczyszczeniami ablacyjnymi w wysokiej temperaturze (zwłaszcza płyt wielowarstwowych), żywotnością i konserwacją źródła światła, powtarzalnością otworów korozyjnych oraz kosztami, promocja i zastosowanie mikrootworów w produkcji płyt drukowanych zostało ograniczone . Jednak ablacja laserowa jest nadal stosowana w cienkich mikroporowatych płytkach o dużej gęstości, zwłaszcza w technologii połączeń o dużej gęstości (HDI) MCM-L, takich jak wytrawianie folii poliestrowej i osadzanie metalu w MCM. (Technologia rozpylania) jest wykorzystywana w połączonych połączeniach wzajemnych o dużej gęstości.
Można również zastosować tworzenie zakopanych przelotek w wielowarstwowych płytach połączeniowych o dużej gęstości z zakopanymi i ślepymi konstrukcjami przelotowymi. Jednak w związku z rozwojem i przełomami technologicznymi wiertarek CNC i mikrowierteł szybko zostały one wypromowane i zastosowane. Dlatego też zastosowanie wiercenia laserowego w płytkach drukowanych do montażu powierzchniowego nie może stanowić pozycji dominującej. Ale nadal ma miejsce w określonej dziedzinie.
③Technologia zakopana, ślepa i przelotowa
Technologia łączenia zakopanego, ślepego i przewlekanego jest również ważnym sposobem na zwiększenie gęstości obwodów drukowanych. Ogólnie rzecz biorąc, zakopane i ślepe dziury to małe dziury. Oprócz zwiększenia liczby okablowania na płytce, zakopane i ślepe otwory są połączone ze sobą „najbliższą” warstwą wewnętrzną, co znacznie zmniejsza liczbę utworzonych otworów przelotowych, a ustawienie dysku izolacyjnego również znacznie się zmniejszy, zwiększając w ten sposób liczba efektywnego okablowania i połączeń międzywarstwowych na płycie oraz poprawa gęstości połączeń wzajemnych.
Dlatego płyta wielowarstwowa z kombinacją otworów zakopanych, ślepych i przelotowych ma co najmniej 3 razy większą gęstość połączeń wzajemnych niż konwencjonalna konstrukcja płyty z pełnymi otworami przy tym samym rozmiarze i liczbie warstw. Jeśli zakopane, ślepe, rozmiar drukowanych płytek w połączeniu z otworami przelotowymi zostanie znacznie zmniejszony lub liczba warstw zostanie znacznie zmniejszona.
Dlatego też w płytkach drukowanych o dużej gęstości do montażu powierzchniowego coraz częściej stosuje się technologie zakopanych i ślepych otworów, nie tylko w płytkach drukowanych do montażu powierzchniowego w dużych komputerach, sprzęcie komunikacyjnym itp., ale także w zastosowaniach cywilnych i przemysłowych. Jest również szeroko stosowany w terenie, nawet w niektórych cienkich płytkach, takich jak PCMCIA, Smard, karty IC i inne cienkie płyty sześciowarstwowe.
Płytki drukowane z otworami zakopanymi i ślepymi są zazwyczaj wykonywane metodami produkcji „podpłytek”, co oznacza, że muszą być wykonywane poprzez wielokrotne prasowanie, wiercenie i platerowanie otworów, dlatego bardzo ważne jest precyzyjne pozycjonowanie.