Високоточна друкована плата означає використання тонкої ширини лінії/інтервалу, мікроотвори, вузьку ширину кільця (або без ширини кільця), а також закопані та глухі отвори для досягнення високої щільності.
Висока точність означає, що результат «тонкий, маленький, вузький і тонкий» неминуче призведе до високих вимог до точності. Візьмемо для прикладу ширину лінії:
Ширина лінії 0,20 мм, 0,16～0,24 мм, виготовлена відповідно до нормативів, кваліфікована, а похибка становить (0,20±0,04) мм; при ширині лінії 0,10 мм похибка становить (0,1±0,02) мм, очевидно. Точність останнього збільшується в 1 раз, і так далі не важко зрозуміти, тому високі вимоги до точності обговорюватися не будуть окремо. Але це суттєва проблема в технології виробництва.
Технологія малого та щільного дроту
У майбутньому ширина/крок лінії високої щільності становитиме від 0,20 мм до 0,13 мм до 0,08 мм до 0,005 мм, щоб відповідати вимогам SMT і упаковки з кількома мікросхемами (Mulitichip Package, MCP). Тому необхідна наступна технологія.
①Субстрат
Використання тонкої або надтонкої мідної фольги (<18 мкм) підкладки та технології тонкої обробки поверхні.
②Процес
Використовуючи більш тонку суху плівку та процес вологого склеювання, тонка та якісна суха плівка може зменшити спотворення ширини лінії та дефекти. Мокра плівка може заповнювати невеликі повітряні проміжки, підвищувати адгезію між поверхнею та покращувати цілісність і точність дроту.
③Електроосаджена фоторезистна плівка
Використовується електроосаджений фоторезист (ED). Його товщину можна контролювати в діапазоні 5-30/мкм, і він може виробляти більш досконалі тонкі дроти. Це особливо підходить для вузької ширини кільця, без ширини кільця та повного гальванічного покриття. На даний момент у світі налічується більше десяти ліній виробництва ED.
④ Технологія паралельної експозиції світла
Використання технології паралельного освітлення світлом. Оскільки паралельне освітлення може подолати вплив зміни ширини лінії, викликаної косими променями «точкового» джерела світла, можна отримати тонкий дріт із точним розміром ширини лінії та гладкими краями. Однак обладнання для паралельного опромінення дороге, інвестиції високі, і воно вимагає роботи в дуже чистому середовищі.
⑤Технологія автоматичного оптичного контролю
Використання технології автоматичного оптичного контролю. Ця технологія стала незамінним засобом виявлення у виробництві тонкого дроту, її швидко просувають, застосовують і розвивають.
Електронний форум EDA365
Мікропориста технологія
Функціональні отвори друкованих плат, які використовуються для поверхневого монтажу мікропористої технології, в основному використовуються для електричного з’єднання, що робить застосування мікропористої технології більш важливим. Використання звичайних свердлильних матеріалів і свердлильних верстатів з ЧПК для виготовлення крихітних отворів має багато невдач і високу вартість.
Тому висока щільність друкованих плат здебільшого зосереджена на вдосконаленні проводів і контактних майданчиків. Хоча було досягнуто великих результатів, його потенціал обмежений. Для подальшого підвищення щільності (наприклад, дроти менше 0,08 мм) вартість стрімко зростає. Тому використовуйте мікропори для покращення ущільнення.
В останні роки свердлильні машини з числовим керуванням і технологія мікросвердла зробили прорив, і тому технологія мікроотворів швидко розвивалася. Це головна видатна особливість у поточному виробництві друкованих плат.
У майбутньому технологія формування мікроотворів в основному покладатиметься на передові свердлильні верстати з ЧПК і відмінні мікроголовки, а маленькі отвори, сформовані за допомогою лазерної технології, все ще поступаються тим, що утворюються свердлильними верстатами з ЧПК, з точки зору вартості та якості отворів. .
①Свердлильний верстат з ЧПУ
В даний час технологія свердлильного верстата з ЧПК зробила нові прориви та прогрес. І сформував нове покоління свердлильних верстатів з ЧПК, які характеризуються свердлінням крихітних отворів.
Ефективність свердління невеликих отворів (менше 0,50 мм) свердлильного верстата для мікроотворів в 1 раз вище, ніж у звичайного свердлильного верстата з ЧПУ, з меншою кількістю відмов, а швидкість обертання становить 11-15 об/хв; він може свердлити мікроотвори 0,1-0,2 мм, використовуючи відносно високий вміст кобальту. Високоякісне маленьке свердло може просвердлити три пластини (1,6 мм/блок), складені одна на одну. Коли свердло зламалося, воно може автоматично зупинятися та повідомляти про положення, автоматично замінювати свердло та перевіряти діаметр (бібліотека інструментів може вміщувати сотні частин), а також може автоматично контролювати постійну відстань між наконечником свердла та кришкою і глибину свердління, щоб можна було свердлити глухі отвори, це не пошкодить стільницю. Стільниця свердлильного верстата з ЧПК має повітряну подушку та тип магнітної левітації, які можуть рухатися швидше, легше та точніше, не дряпаючи стіл.
Зараз користуються попитом такі свердлильні машини, як Mega 4600 від Prurite в Італії, серія Excellon 2000 в США, а також продукція нового покоління зі Швейцарії та Німеччини.
②Лазерне свердління
Зі звичайними свердлильними верстатами з ЧПК і свердлами для свердління крихітних отворів дійсно виникає багато проблем. Це заважало прогресу технології мікроотворів, тому лазерна абляція привернула увагу, дослідження та застосування.
Але є фатальний недолік, тобто утворення рогового отвору, яке посилюється зі збільшенням товщини пластини. У поєднанні з забрудненням від високотемпературної абляції (особливо багатошарових плат), терміном експлуатації та обслуговуванням джерела світла, повторюваністю корозійних отворів і вартістю просування та застосування мікроотворів у виробництві друкованих плат було обмежено. . Проте лазерна абляція все ще використовується в тонких і високощільних мікропористих пластинах, особливо в технології з’єднання високої щільності (HDI) MCM-L, наприклад, для травлення поліефірної плівки та осадження металу в MCM. (Технологія напилення) використовується в комбінованому з’єднанні високої щільності.
Також може бути застосоване формування прихованих отворів у багатошарових платах з’єднань високої щільності зі структурами прихованих і глухих отворів. Однак завдяки розвитку та технологічним проривам свердлильні верстати з ЧПК та мікросвердла вони швидко отримали поширення та застосування. Таким чином, застосування лазерного свердління в друкованих платах для поверхневого монтажу не може бути домінуючим. Але воно все одно має місце в певній сфері.
③Технології заглиблених, глухих і наскрізних отворів
Технологія комбінування заглиблених, глухих і наскрізних отворів також є важливим способом збільшення щільності друкованих схем. Як правило, закопані та глухі ями – це крихітні діри. На додаток до збільшення кількості проводів на платі, приховані та глухі отвори з’єднані між собою «найближчим» внутрішнім шаром, що значно зменшує кількість утворених наскрізних отворів, а налаштування ізоляційного диска також значно зменшить, тим самим збільшуючи кількість ефективних проводів і міжшарових з’єднань на платі, а також покращення щільності з’єднань.
Таким чином, багатошарова плата з комбінацією заглиблених, глухих і наскрізних отворів має щонайменше в 3 рази вищу щільність з’єднання, ніж звичайна структура плати з повними отворами за того самого розміру та кількості шарів. Розмір друкованих плат у поєднанні з наскрізними отворами буде значно зменшено або кількість шарів значно зменшиться.
Таким чином, у поверхневих друкованих платах високої щільності все частіше використовуються технології закопаних і глухих отворів не лише у поверхневих друкованих платах у великих комп’ютерах, комунікаційному обладнанні тощо, але також у цивільних і промислових застосуваннях. Він також широко використовується в польових умовах, навіть у деяких тонких платах, таких як PCMCIA, Smard, карти IC та інші тонкі шестишарові плати.
Друковані плати зі структурою прихованих і глухих отворів, як правило, комплектуються методами виробництва «підплати», що означає, що вони повинні бути завершені шляхом багаторазового пресування, свердління та покриття отворів, тому точне позиціонування є дуже важливим.