Med utvecklingen av hög integration och montering (särskilt chip-skala/µ-BGA förpackningar) teknik för elektroniska komponenter (grupper). Det främjar i hög grad utvecklingen av "lätta, tunna, korta och små" elektroniska produkter, högfrekvent/höghastighetsdigitalisering av signaler och stor kapacitet och multifunktionalisering av elektroniska produkter. Utveckling och framsteg, vilket kräver att PCB snabbt utvecklas i riktning mot mycket hög densitet, hög precision och flerskikt. I nuvarande och framtida tidsperioder är det, förutom att fortsätta att använda (laser) mikrohålsutveckling, viktigt att lösa problemet med "mycket hög densitet" i PCB. Kontroll av finhet, position och inriktning mellan skikten av trådar. Den traditionella "fotografiska bildöverföringstekniken" är nära "tillverkningsgränsen" och det är svårt att möta kraven på PCB:er med mycket hög densitet, och användningen av laserdirektavbildning (LDI) är målet för att lösa problemet med "mycket hög densitet (avser tillfällen där L/S ≤ 30 µm)" finjustering av PCB:s och i framtida huvudledningar och i framtida PCB-metoder. problem.
1. Utmaningen med grafik med mycket hög densitet
Kravet på PCB med hög densitet är i huvudsak huvudsakligen från IC och andra komponenter (komponenter) integration och PCB tillverkningsteknik krig.
(1) Utmaning av integrationsgrad av IC och andra komponenter.
Vi måste tydligt se att finheten, positionen och mikroporositeten hos PCB-tråden ligger långt efter utvecklingskraven för IC-integrering som visas i tabell 1.
Tabell 1
År | Integrerad kretsbredd /µm | PCB linjebredd /µm | Förhållande |
1970 | 3 | 300 | 1:100 |
2000 | 0.18 | 100~30 | 1:560 ~ 1:170 |
2010 | 0.05 | 10~25 | 1:200 ~ 1:500 |
2011 | 0.02 | 4~10 | 1:200 ~ 1:500 |
Notera: Storleken på det genomgående hålet minskas också med den fina tråden, som vanligtvis är 2~3 gånger trådens bredd.
Nuvarande och framtida trådbredd/avstånd (L/S, enhet -µm)
Riktning: 100/100→75/75→50/50→30/3→20/20→10/10, eller mindre. Motsvarande mikropor (φ, enhet µm):300→200→100→80→50→30, eller mindre. Som framgår av ovanstående är PCB-högdensitet långt efter IC-integrering. Den största utmaningen för PCB-företag nu och i framtiden är hur man producerar "mycket högdensitet" raffinerade guider problemen med linje, position och mikroporositet.
(2) Utmaningar för PCB-tillverkningsteknik.
Vi borde se mer; Traditionell PCB-tillverkningsteknik och process kan inte anpassa sig till utvecklingen av PCB "mycket hög densitet".
①Den grafiska överföringsprocessen för traditionella fotografiska negativ är lång, som visas i tabell 2.
Tabell 2 Processer som krävs av de två grafikkonverteringsmetoderna
Grafisk överföring av traditionella negativ | Grafiköverföring för LDI-teknik |
CAD/CAM: PCB-design | CAD/CAM: PCB-design |
Vektor/rasterkonvertering, ljusmålningsmaskin | Vektor/rasterkonvertering, lasermaskin |
Negativ film för ljusmålningsavbildning, ljusmålningsmaskin | / |
Negativ utveckling, utvecklare | / |
Negativ stabilisering, temperatur och fuktighetskontroll | / |
Negativ inspektion, defekter och måttkontroller | / |
Negativ stansning (placering av hål) | / |
Negativ konservering, inspektion (defekter och dimensioner) | / |
Fotoresist (laminator eller beläggning) | Fotoresist (laminator eller beläggning) |
UV-ljusexponering (exponeringsmaskin) | Laserskanning bildbehandling |
Utveckling (utvecklare) | Utveckling (utvecklare) |
② Den grafiska överföringen av traditionella fotografiska negativ har en stor avvikelse.
På grund av positioneringsavvikelsen för den grafiska överföringen av det traditionella fotonegativet, fotonegativets temperatur och fuktighet (förvaring och användning) och tjockleken på fotot. Storleksavvikelsen orsakad av ljusets "brytning" på grund av den höga graden är över ± 25 µm, vilket bestämmer mönsteröverföringen av traditionella fotonegativ. Det är svårt att producera PCB-produkter i grossistledet med L/S ≤30 µm fina trådar och position, och anpassning mellan skikten med överföringsprocesstekniken.
2 roll för direkt laseravbildning (LDI)
2.1 De största nackdelarna med traditionell PCB-tillverkningsteknik
(1) Positionsavvikelsen och kontrollen kan inte uppfylla kraven på mycket hög densitet.
I mönsteröverföringsmetoden med fotografisk filmexponering är positionsavvikelsen för det bildade mönstret huvudsakligen från den fotografiska filmen. Temperaturen och luftfuktigheten ändras och filmens inriktningsfel. När produktion, konservering och applicering av fotografiska negativ är under strikt temperatur- och fuktighetskontroll, bestäms det huvudsakliga storleksfelet av den mekaniska positioneringsavvikelsen. Vi vet att den högsta precisionen för mekanisk positionering är ±25 µm med repeterbarhet på ±12,5 µm. Om vi vill producera PCB flerskiktsdiagram med L/S=50 µm tråd och φ100 µm. Uppenbarligen är det svårt att producera produkter med hög genomsläpplighet enbart på grund av dimensionsavvikelsen i mekanisk positionering, än mindre förekomsten av många andra faktorer (fotografisk filmtjocklek och temperatur och fuktighet, substrat, laminering, resisttjocklek och ljuskällans egenskaper och belysningsstyrka etc.) på grund av storleksavvikelse! Ännu viktigare är att dimensionsavvikelsen för denna mekaniska positionering är "okompenserbar" eftersom den är oregelbunden.
Ovanstående visar att när L/S för PCB är ≤50 µm, fortsätt att använda mönsteröverföringsmetoden för fotografisk filmexponering för att producera. Det är orealistiskt att tillverka kretskort med "mycket hög densitet" eftersom det stöter på dimensionsavvikelser såsom mekanisk positionering och andra faktorer som är "tillverkningsgränsen"!
(2) Produktbearbetningscykeln är lång.
På grund av mönsteröverföringsmetoden för fotonegativ exponering för tillverkning av "även högdensitet" PCB-kort, är processnamnet långt. Jämfört med direkt laseravbildning (LDI) är processen mer än 60 % (se tabell 2).
(3) Höga tillverkningskostnader.
På grund av mönsteröverföringsmetoden för fotonegativ exponering krävs inte bara många bearbetningssteg och lång produktionscykel, så mer hantering och drift av flera personer, utan också ett stort antal fotonegativ (silversaltfilm och tung oxidationsfilm) för insamling och andra hjälpmaterial och kemiska materialprodukter, etc., datastatistik, för medelstora PCB-företag. Fotonegativen och återexponeringsfilmerna som förbrukas inom ett år räcker för att köpa LDI-utrustning för produktion eller läggas in i LDI-teknikproduktion kan återvinna investeringskostnaden för LDI-utrustning inom ett år, och detta har inte beräknats genom att använda LDI-teknik för att ge fördelar med hög produktkvalitet (kvalificerad kurs)!
2.2 Huvudfördelarna med Laser Direct Imaging (LDI)
Eftersom LDI-teknik är en grupp laserstrålar som avbildas direkt på resisten, utvecklas och etsas den sedan. Därför har det en rad fördelar.
(1) Positionsgraden är extremt hög.
Efter att arbetsstycket (brädet i processen) är fixerat, laserpositionering och vertikal laserstråle
Skanning kan säkerställa att den grafiska positionen (avvikelsen) är inom ±5 µm, vilket avsevärt förbättrar positionsnoggrannheten för linjediagrammet, vilket är en traditionell (fotografisk film) mönsteröverföringsmetod som inte kan uppnås, för tillverkning med hög densitet (särskilt L/S ≤ 50 µmmφ≤≤100 "speciellt mellan PCB) " densitet" flerskiktsskivor, etc.) Det är utan tvekan viktigt att säkerställa produktkvalitet och förbättra produktkvalificeringsgraden.
(2) Bearbetningen är reducerad och cykeln är kort.
Användningen av LDI-teknik kan inte bara förbättra kvaliteten på "mycket hög densitet" flerskiktskorts kvantitet och produktionskvalificeringshastighet, och avsevärt förkorta produktbearbetningsprocessen. Såsom mönsteröverföring vid tillverkning (bildar inre skikttrådar). När du befinner dig på lagret som bildar resisten (pågående kort) krävs endast fyra steg (CAD/CAM-dataöverföring, laserskanning, framkAllaning och etsning), medan den traditionella fotografiska filmmetoden. Minst åtta steg. Tydligen är bearbetningsprocessen åtminstone halverad!
(3) Spara tillverkningskostnader.
Användningen av LDI-teknik kan inte bara undvika användningen av laserfotoplotrar, automatisk framkAllaning av fotografiska negativ, fixering av maskinen, diazofilmframkAllaningsmaskin, stansnings- och positioneringsmaskin, mät-/inspektionsinstrument för storlek och defekt, samt lagring och underhåll av ett stort antal fotografiska negativutrustning och anläggningar, och ännu viktigare, undvik användningen av ett stort antal fotografiska negativa material, negativa material, temperatur- och fuktkontroll, temperatur- och fuktighetskontroll. energi och relaterad lednings- och underhållspersonal reduceras avsevärt.
