Wraz z rozwojem technologii wysokiej integracji i montażu (szczególnie chip-scale/µ-BGA) komponentów (grup) elektronicznych.W dużym stopniu promuje rozwój „lekkich, cienkich, krótkich i małych” produktów elektronicznych, cyfryzację sygnałów o wysokiej częstotliwości / dużej prędkości oraz dużą pojemność i wielofunkcyjność produktów elektronicznych.Rozwój i postęp, który wymaga szybkiego rozwoju PCB w kierunku bardzo dużej gęstości, wysokiej precyzji i wielowarstwowości.

W obecnych i przyszłych okresach, oprócz dalszego stosowania (laserowego) opracowywania mikrootworów, ważne jest rozwiązanie problemu „bardzo dużej gęstości” w PCB.Kontrola grubości, położenia i wyrównania między warstwami drutów.Tradycyjna technologia „przesyłania obrazu fotograficznego” jest bliska „limitu produkcyjnego” i trudno jest spełnić wymagania PCB o bardzo dużej gęstości, a zastosowanie bezpośredniego obrazowania laserowego (LDI) jest celem rozwiązania problemu „bardzo dużej gęstości (odnoszącej się do przypadków, w których L/S ≤ 30 µm)” cienkich drutów i wyrównania między warstwami w PCB przed iw przyszłości główna metoda problemu.

1. Wyzwanie grafiki o bardzo dużej gęstości

Wymóg PCB o wysokiej gęstości wynika zasadniczo głównie z integracji układów scalonych i innych komponentów (komponentów) oraz wojny technologicznej produkcji PCB.

(1) Wyzwanie związane ze stopniem integracji układu scalonego i innych komponentów.

Musimy wyraźnie zobaczyć, że próba, położenie i mikroporowatość drutu PCB są daleko w tyle za wymaganiami rozwoju integracji układów scalonych, które pokazano w tabeli 1.

Tabela 1

Uwaga: Rozmiar otworu przelotowego jest również zmniejszony w przypadku cienkiego drutu, który jest zazwyczaj 2–3 razy większy od drutu.

Bieżąca i przyszła szerokość/rozstaw drutów (L/S, jednostka -µm)

Kierunek: 100/100→75/75→50/50→30/3→20/20→10/10 lub mniej.Odpowiedni mikropor (φ, jednostka µm): 300→200→100→80→50→30 lub mniej.Jak widać z powyższego, wysoka gęstość PCB jest daleko w tyle za integracją IC.Największym wyzwaniem dla przedsiębiorstw PCB teraz iw przyszłości jest produkcja udoskonalonych prowadnic o „bardzo dużej gęstości” z problemami linii, pozycji i mikroporowatości.

(2) Wyzwania związane z technologią produkcji PCB.

Powinniśmy zobaczyć więcej;Tradycyjna technologia i proces produkcji płytek drukowanych nie może dostosować się do rozwoju płytek drukowanych o „bardzo dużej gęstości”.

①Proces przenoszenia grafiki w przypadku tradycyjnych negatywów fotograficznych jest długotrwały, jak pokazano w Tabeli 2.

Tabela 2 Procesy wymagane przez metodę konwersji dwóch grafik

② Graficzny transfer tradycyjnych negatywów fotograficznych ma duże odchylenie.

Ze względu na odchylenie pozycjonowania transferu graficznego tradycyjnego negatywu fotograficznego, temperaturę i wilgotność negatywu fotograficznego (przechowywanie i użytkowanie) oraz grubość zdjęcia.Odchylenie rozmiaru spowodowane „załamaniem” światła z powodu wysokiego stopnia wynosi powyżej ± 25 µm, co determinuje przenoszenie wzoru tradycyjnych negatywów fotograficznych.Trudno jest wytwarzać hurtowe produkty PCB z cienkimi drutami i położeniem L/S ≤30 µm oraz wyrównaniem między warstwami z technologią procesu transferu.

2 Rola bezpośredniego obrazowania laserowego (LDI)

2.1 Główne wady tradycyjnej technologii produkcji PCB

(1) Odchylenie pozycji i kontrola nie mogą spełnić wymagań bardzo dużej gęstości.

W metodzie przenoszenia wzoru z wykorzystaniem naświetlania kliszy fotograficznej odchylenie pozycyjne utworzonego wzoru pochodzi głównie z kliszy fotograficznej.Zmiany temperatury i wilgotności oraz błędy wyrównania folii.Gdy produkcja, konserwacja i stosowanie negatywów fotograficznych odbywa się pod ścisłą kontrolą temperatury i wilgotności, główny błąd rozmiaru jest określany przez mechaniczne odchylenie pozycjonowania.Wiemy, że najwyższa precyzja pozycjonowania mechanicznego wynosi ±25 µm przy powtarzalności ±12,5 µm.Jeśli chcemy wykonać wielowarstwowy schemat PCB z przewodem L/S=50 µm i φ100 µm.Oczywiście trudno jest wytwarzać produkty o dużej przepustowości tylko ze względu na odchylenie wymiarowe mechanicznego pozycjonowania, nie mówiąc już o istnieniu wielu innych czynników (grubość kliszy fotograficznej oraz temperatura i wilgotność, podłoże, laminowanie, grubość warstwy ochronnej i charakterystyka źródła światła i natężenie oświetlenia itp.) z powodu odchylenia wielkości!Co ważniejsze, odchylenie wymiarowe tego mechanicznego pozycjonowania jest „nie do skompensowania”, ponieważ jest nieregularne.

Powyższe pokazuje, że gdy L/S PCB wynosi ≤50 µm, do produkcji nadal należy stosować metodę przenoszenia wzoru ekspozycji kliszy fotograficznej.Wytwarzanie płytek PCB o „bardzo dużej gęstości” jest nierealne, ponieważ napotyka odchylenia wymiarowe, takie jak mechaniczne pozycjonowanie i inne czynniki „limit produkcyjny”!

(2) Cykl przetwarzania produktu jest długi.

Ze względu na metodę przenoszenia wzoru polegającą na naświetlaniu negatywu fotograficznego do produkcji płytek PCB „nawet o dużej gęstości”, nazwa procesu jest długa.W porównaniu z bezpośrednim obrazowaniem laserowym (LDI) proces ten wynosi ponad 60% (patrz Tabela 2).

(3) Wysokie koszty produkcji.

Ze względu na metodę transferu wzoru ekspozycji fotonegatywowej, wymaganych jest nie tylko wiele etapów przetwarzania i długi cykl produkcyjny, więc więcej wieloosobowego zarządzania i obsługi, ale także duża liczba negatywów fotograficznych (film z solą srebra i film o silnym utlenianiu) do zbieranie i inne materiały pomocnicze i produkty materiałów chemicznych itp., statystyki danych, dla średnich firm PCB.Negatywy fotograficzne i filmy do ponownego naświetlania zużyte w ciągu jednego roku wystarczą na zakup sprzętu LDI do produkcji lub zastosowanie technologii LDI. Produkcja mogłaby zwrócić koszt inwestycji w sprzęt LDI w ciągu jednego roku, a nie zostało to obliczone przy użyciu technologii LDI w celu zapewnienia wysoka jakość produktu (stawka kwalifikowana) korzyści!

2.2 Główne zalety bezpośredniego obrazowania laserowego (LDI)

Ponieważ technologia LDI to grupa wiązek laserowych bezpośrednio obrazowanych na rezyście, jest on następnie wywoływany i wytrawiany.Dlatego ma szereg zalet.

(1) Stopień pozycji jest bardzo wysoki.

Po zamocowaniu przedmiotu obrabianego (płyta w procesie) pozycjonowanie lasera i pionowa wiązka lasera

Skanowanie może zapewnić, że pozycja grafiki (odchylenie) mieści się w granicach ±5 µm, co znacznie poprawia dokładność pozycjonowania wykresu liniowego, co jest nieosiągalne w przypadku tradycyjnej (kliszy fotograficznej) metody przenoszenia wzoru, w przypadku produkcji o dużej gęstości (zwłaszcza L/S ≤ 50µmmφ≤100 µm) PCB (zwłaszcza wyrównanie międzywarstwowe płyt wielowarstwowych o „bardzo dużej gęstości”, itp.) Bez wątpienia ważne jest zapewnienie jakości produktu i poprawa wskaźników kwalifikacji produktu.

(2) Przetwarzanie jest zmniejszone, a cykl jest krótki.

Zastosowanie technologii LDI może nie tylko poprawić jakość i ilość produkowanych płyt wielowarstwowych „bardzo dużej gęstości” oraz stopień kwalifikacji produkcji, ale także znacznie skrócić proces przetwarzania produktu.Takich jak przenoszenie wzoru w produkcji (formowanie drutów warstwy wewnętrznej).W przypadku warstwy, która tworzy maskę (płyta w toku), wymagane są tylko cztery kroki (przesyłanie danych CAD/CAM, skanowanie laserowe, wywoływanie i trawienie), podczas gdy tradycyjna metoda kliszy fotograficznej.Co najmniej osiem kroków.Najwyraźniej proces obróbki jest co najmniej o połowę krótszy!

(3) Oszczędzaj koszty produkcji.

Zastosowanie technologii LDI pozwala nie tylko uniknąć stosowania fotoploterów laserowych, automatycznego wywoływania negatywów fotograficznych, utrwalania maszyny, wywoływania filmów diazowych, maszyny do dziurkowania i pozycjonowania otworów, przyrządu do pomiaru/kontroli rozmiaru i defektów oraz przechowywania i konserwacji duża liczba urządzeń i urządzeń do negatywów fotograficznych, a co ważniejsze, unikanie używania dużej liczby negatywów fotograficznych, filmów diazowych, ścisła kontrola temperatury i wilgotności, koszty materiałów, energii i związanego z nimi personelu zarządzającego i konserwacyjnego są znacznie zmniejszone.