高精度是指采用細(xì)線寬/間距、微孔、窄環(huán)寬(或無環(huán)寬)、埋孔、盲孔等技術(shù)實(shí)現(xiàn)高密度。
電路板
高精度意味著“薄、小、窄、薄”的結(jié)果必然導(dǎo)致高精度要求。 以線寬為例:
0.20mm線寬,按規(guī)定生產(chǎn)的0.16-0.24mm為合格,誤差為(0.20±0.04)mm; 同樣,0.10mm線寬誤差為(0.1±0.02)mm。 顯然,后者的精度提高了一倍。 這個(gè)比喻不難理解。 因此,對(duì)高精度的要求不再單獨(dú)討論。 但這是生產(chǎn)技術(shù)上的一個(gè)突出問題。
細(xì)線技術(shù)
未來,高精細(xì)線寬/間距將從0.20mm到0.13mm到0.08mm到0.005mm,以滿足SMT和多芯片封裝(MCP)的要求。 因此,需要以下技術(shù)。
① 基材
采用薄或超薄銅箔(<18um)基板及精細(xì)表面處理技術(shù)。
② 工藝
采用薄干膜和濕膜貼合工藝。 薄而高質(zhì)量的干膜可以減少線寬失真和缺陷。 濕法粘貼可以填充小氣隙,增加界面附著力,提高導(dǎo)線完整性和精度。
③ 電沉積光刻膠膜
使用電沉積光致抗蝕劑(ED)。 其厚度可控制在5~30/um范圍內(nèi),可生產(chǎn)出更完美的細(xì)絲。 特別適用于窄環(huán)寬、無環(huán)寬、全板電鍍。 目前,全球有十余條ED生產(chǎn)線。
④ 定向曝光技術(shù)
采用平行光曝光技術(shù)。 由于平行曝光可以克服“點(diǎn)”光源的斜射光線引起的線寬變化的影響,可以獲得線寬尺寸準(zhǔn)確、邊緣光滑的細(xì)線。 但是,平行曝光設(shè)備價(jià)格昂貴,投資大,需要在高潔凈度的環(huán)境中工作。
⑤ 自動(dòng)光學(xué)檢測技術(shù)
采用自動(dòng)光學(xué)檢測技術(shù)。 該技術(shù)已成為細(xì)線生產(chǎn)中必不可少的檢測手段,并正在迅速推廣應(yīng)用和發(fā)展。
微孔技術(shù)
用于表面貼裝微孔技術(shù)的印制電路板的功能孔主要起到電氣互連的作用,這使得微孔技術(shù)的應(yīng)用更加重要。 使用常規(guī)的鉆頭材料和數(shù)控鉆孔機(jī)加工微孔,故障多,成本高。
因此,高密度PCB主要集中于導(dǎo)線和焊盤的精細(xì)致密化。 雖然取得了很大的成就,但其潛力是有限的。 進(jìn)一步提高精細(xì)致密化(如小于0.08mm的線材),成本會(huì)急劇上升,所以會(huì)采用微孔來提高精細(xì)致密化。
近年來,數(shù)控鉆床和微型鉆孔技術(shù)取得了突破性進(jìn)展,微型孔技術(shù)得到了快速發(fā)展。 這是目前PCB生產(chǎn)的主要突出特點(diǎn)。
未來微孔成型技術(shù)主要依靠先進(jìn)的數(shù)控鉆床和精細(xì)的微頭,而激光技術(shù)形成的微孔在成本和孔質(zhì)量方面仍不如數(shù)控鉆孔機(jī)。
① 數(shù)控鉆床
目前,數(shù)控鉆床技術(shù)有了新的突破和進(jìn)步。 形成了以鉆微孔為特征的新一代數(shù)控鉆床。
微孔鉆床鉆小孔(小于0.50mm)效率比傳統(tǒng)數(shù)控鉆床高一倍,故障少,轉(zhuǎn)速11~15r/min; 可鉆0.1~0.2mm微孔。 采用含鈷量高的優(yōu)質(zhì)小鉆頭,可疊加三塊板材(1.6mm/片)鉆孔。 鉆頭折斷時(shí)自動(dòng)停機(jī)報(bào)位,自動(dòng)換鉆頭校徑(刀庫可容納數(shù)百把),自動(dòng)控制鉆尖與蓋板距離恒定 和鉆孔深度,以便可以在不損壞工作臺(tái)的情況下鉆盲孔。 數(shù)控鉆床臺(tái)面采用氣墊和磁懸浮,移動(dòng)更快、更輕、更準(zhǔn)確,不刮傷臺(tái)面。
此類鉆床目前很受歡迎,如意大利Prurite的Mega 4600、美國的Excelton 2000系列,以及瑞士和德國的新一代產(chǎn)品。
② 激光打孔
傳統(tǒng)的數(shù)控鉆床和鉆頭在鉆微孔時(shí)確實(shí)存在很多問題。 微孔PCB技術(shù)的發(fā)展受到阻礙,激光刻蝕才開始受到重視、研究和應(yīng)用。
但是,有一個(gè)致命的缺點(diǎn),就是隨著板厚的增加,喇叭孔形成并變得嚴(yán)重。 此外,高溫?zé)g(尤其是多層板)帶來的污染、光源的壽命和維護(hù)、蝕刻孔的重復(fù)精度、成本等問題也是問題,因此微孔在PCB生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用 是有限的。 然而,激光蝕刻仍然應(yīng)用于薄的高密度微孔板,特別是MCM-L的高密度互連(HDI)技術(shù),例如M.C中的聚酯薄膜蝕刻和金屬沉積(濺射技術(shù))的結(jié)合。 應(yīng)用于高密度互連。
埋孔和盲孔結(jié)構(gòu)的高密度互連多層PCB板的埋孔形成也可以應(yīng)用。 但由于數(shù)控鉆床和微型鉆的發(fā)展和技術(shù)突破,得到了迅速的推廣應(yīng)用。 因此,激光打孔在表面貼裝電路板中的應(yīng)用還不能形成優(yōu)勢(shì)地位。 但它在某個(gè)領(lǐng)域還是有一席之地的。
③ 埋、盲、通孔技術(shù)
埋孔、盲孔和通孔技術(shù)的結(jié)合也是提高印制電路高密度的重要途徑。 一般埋孔和盲孔都是微孔。 埋孔和盲孔除了增加板上PCB布線數(shù)量外,都是“最近”的層間互連,大大減少了形成的過孔數(shù)量和隔離板的設(shè)置,從而增加了有效布線數(shù)量和 板內(nèi)層間互連,提高高密度互連。
因此,在相同尺寸和層數(shù)下,具有埋孔、盲孔和通孔的多層板的互連密度比傳統(tǒng)全通孔板結(jié)構(gòu)的互連密度至少高出三倍。 具有埋孔、盲孔和通孔的印制板,如果在相同的技術(shù)指標(biāo)下,其尺寸將大大縮小或?qū)訑?shù)將明顯減少。
因此,在高密度表面貼裝PCB板中,埋孔和盲孔技術(shù)得到了越來越多的應(yīng)用,不僅在大型計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備等表面貼裝PCB板中,而且在民用和工業(yè)領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用。 使用,甚至在一些薄板中,如PCMCIA、SMArd、IC卡等六層以上的薄板。
埋盲孔結(jié)構(gòu)的印制電路板一般采用“分板”生產(chǎn)方式完成,也就是說要經(jīng)過多次PCB壓合、鉆孔、電鍍孔等工序才能完成,所以定位精度非常重要的。
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