Высокоточная печатная плата подразумевает использование тонких линий/интервалов, микроотверстий, узкой ширины кольца (или без кольца), а также скрытых и глухих отверстий для достижения высокой плотности.

Высокая точность означает, что результат «тонкий, маленький, узкий и тонкий» неизбежно приведет к повышению требований к точности. Возьмем, к примеру, ширину линии:

Ширина линии 0,20 мм, 0,16～0,24 мм, произведенная в соответствии с правилами, соответствует требованиям, погрешность составляет (0,20 ± 0,04) мм; при ширине линии 0,10 мм погрешность составляет (0,1±0,02) мм, очевидно. Точность последней увеличивается в 1 раз и так далее, это нетрудно понять, поэтому требования к высокой точности обсуждаться не будут. отдельно. Но это серьезная проблема в технологии производства.

Технология малой и плотной проволоки

В будущем ширина/шаг линий высокой плотности будет составлять 0,20–0,13–0,08–0,005 мм, чтобы соответствовать требованиям SMT и многочиповой упаковки (Mulitichip Package, MCP). Поэтому необходима следующая технология.
①Субстрат

Использование тонкой или ультратонкой подложки из медной фольги (<18 мкм) и технологии тонкой обработки поверхности.
②Процесс

Используя более тонкую сухую пленку и процесс влажной склейки, тонкая и качественная сухая пленка может уменьшить искажения и дефекты ширины линии. Влажная пленка может заполнить небольшие воздушные зазоры, повысить адгезию интерфейса, а также улучшить целостность и точность провода.
③Электроосажденная фоторезистивная пленка

Используется электроосажденный фоторезист (ED). Его толщину можно контролировать в диапазоне 5-30 мкм, что позволяет производить более совершенные тонкие проволоки. Он особенно подходит для колец с узкой шириной, без колец и для гальваники с полной пластиной. В настоящее время в мире существует более десяти линий по производству ЭД.
④ Технология параллельного воздействия света

Использование технологии параллельного светового воздействия. Поскольку параллельное освещение позволяет преодолеть влияние изменения ширины линии, вызванное косыми лучами «точечного» источника света, можно получить тонкую проволоку с точным размером ширины линии и гладкими краями. Однако оборудование для параллельного воздействия дорогое, инвестиции высоки, и оно должно работать в очень чистой среде.
⑤Технология автоматического оптического контроля

Использование технологии автоматического оптического контроля. Эта технология стала незаменимым средством обнаружения при производстве тонкой проволоки и быстро пропагандируется, применяется и развивается.

Электронный форум EDA365

Микропористая технология

Функциональные отверстия печатных плат, используемых для поверхностного монтажа микропористой технологии, в основном используются для электрического соединения, что делает применение микропористой технологии более важным. Использование обычных сверл и сверлильных станков с ЧПУ для изготовления крошечных отверстий приводит к множеству неудач и высоким затратам.

Поэтому высокая плотность печатных плат в основном ориентирована на усовершенствование проводов и площадок. Хотя были достигнуты большие результаты, его потенциал ограничен. Стоимость дальнейшего повышения плотности (например, проводов менее 0,08 мм) резко возрастает. , Итак, попробуйте использовать микропоры для улучшения уплотнения.

В последние годы сверлильные станки с числовым программным управлением и технология микросверления совершили прорыв, и, таким образом, технология микроотверстий быстро развивалась. Это главная выдающаяся особенность современного производства печатных плат.

В будущем технология формирования микроотверстий будет в основном опираться на передовые сверлильные станки с ЧПУ и превосходные микроголовки, а небольшие отверстия, образованные с помощью лазерной технологии, по-прежнему уступают отверстиям, образованным сверлильными станками с ЧПУ, с точки зрения стоимости и качества отверстий. .
①Сверлильный станок с ЧПУ

В настоящее время технология сверлильных станков с ЧПУ добилась новых прорывов и прогресса. И сформировалось новое поколение сверлильных станков с ЧПУ, позволяющее сверлить крошечные отверстия.

Эффективность сверления небольших отверстий (менее 0,50 мм) на станке для сверления микроотверстий в 1 раз выше, чем у обычного сверлильного станка с ЧПУ, с меньшим количеством отказов, а скорость вращения составляет 11-15 об/мин; он может сверлить микроотверстия диаметром 0,1-0,2 мм, используя относительно высокое содержание кобальта. Высококачественное маленькое сверло позволяет просверлить три пластины (1,6 мм/блок), сложенные друг на друга. Когда сверло сломано, оно может автоматически остановиться и сообщить о положении, автоматически заменить сверло и проверить диаметр (библиотека инструментов может содержать сотни деталей), а также может автоматически контролировать постоянное расстояние между наконечником сверла и крышкой. и глубина сверления, поэтому можно просверлить глухие отверстия, это не повредит столешницу. Столешница сверлильного станка с ЧПУ оснащена воздушной подушкой и магнитной левитацией, что позволяет перемещаться быстрее, легче и точнее, не царапая стол.

В настоящее время спросом пользуются такие сверлильные станки, как Mega 4600 от Prurite в Италии, серия Excellon 2000 в США, продукция нового поколения из Швейцарии и Германии.
②Лазерное сверление

Действительно, существует множество проблем с обычными сверлильными станками с ЧПУ и сверлами для сверления крошечных отверстий. Это препятствовало развитию технологии микроотверстий, поэтому лазерная абляция привлекла внимание, исследования и применение.

Но есть фатальный недостаток – образование рогового отверстия, которое становится более серьезным по мере увеличения толщины пластины. В сочетании с высокотемпературным абляционным загрязнением (особенно многослойных плат), сроком службы и обслуживанием источника света, повторяемостью коррозионных отверстий и стоимостью продвижение и применение микроотверстий в производстве печатных плат было ограничено. . Тем не менее, лазерная абляция по-прежнему используется в тонких микропористых пластинах высокой плотности, особенно в технологии межсоединений высокой плотности (HDI) MCM-L, такой как травление полиэфирной пленки и осаждение металла в MCM. (Технология напыления) используется в комбинированном высокоплотном соединении.

Также может применяться формирование скрытых переходных отверстий в многослойных платах межсоединений высокой плотности со структурами скрытых и глухих переходов. Однако благодаря развитию и технологическим прорывам сверлильных станков с ЧПУ и микросверл они быстро стали популяризироваться и применяться. Поэтому применение лазерного сверления в печатных платах поверхностного монтажа не может занимать доминирующее положение. Но в определенной области ему все же есть место.

③Заглубленная, слепая и сквозная технология

Технология комбинирования скрытых, слепых и сквозных соединений также является важным способом увеличения плотности печатных плат. Как правило, закопанные и глухие отверстия представляют собой крошечные отверстия. Помимо увеличения количества проводов на плате, заглубленные и глухие отверстия соединяются между собой «ближайшим» внутренним слоем, что значительно уменьшает количество образующихся сквозных отверстий, а установка изолирующего диска также значительно уменьшает, тем самым увеличивая количество эффективных проводов и межуровневых соединений на плате, а также повышение плотности соединений.

Таким образом, многослойная плата с комбинацией скрытых, глухих и сквозных отверстий имеет как минимум в 3 раза более высокую плотность межсоединений, чем обычная структура платы со сквозными отверстиями при том же размере и количестве слоев. Если заглубить, слепить, размер печатных плат в сочетании со сквозными отверстиями будет сильно уменьшен или количество слоев существенно уменьшится.

Поэтому в печатных платах поверхностного монтажа с высокой плотностью все чаще используются технологии скрытых и глухих отверстий не только в печатных платах поверхностного монтажа в больших компьютерах, коммуникационном оборудовании и т. д., но также в гражданских и промышленных приложениях. Он также широко используется в полевых условиях, даже в некоторых тонких платах, таких как PCMCIA, Smard, IC-карты и другие тонкие шестислойные платы.

Печатные платы со структурами со скрытыми и глухими отверстиями обычно изготавливаются методами производства «субплат», а это означает, что они должны быть изготовлены путем многократного прессования, сверления и нанесения покрытия на отверстия, поэтому точное позиционирование очень важно.