S pokrokem technologie vysoké integrace a montáže (zejména čip-scale/µ-BGA balení) elektronických součástek (skupin). Výrazně podporuje vývoj „lehkých, tenkých, krátkých a malých“ elektronických produktů, vysokofrekvenční/vysokorychlostní digitalizaci signálů a velkokapacitní a multifunkcionalizaci elektronických produktů. Vývoj a pokrok, který vyžaduje rychlý vývoj PCB ve směru velmi vysoké hustoty, vysoké přesnosti a více vrstev. V současném a budoucím období je kromě pokračování ve vývoji (laserových) mikroděr důležité vyřešit problém "velmi vysoké hustoty" u PCB. Kontrola jemnosti, polohy a mezivrstvového vyrovnání drátů. Tradiční technologie "přenosu fotografického obrazu" se blíží "výrobnímu limitu" a je obtížné splnit požadavky PCB s velmi vysokou hustotou a použití laserového přímého zobrazování (LDI) je cílem vyřešit problém "velmi vysoké hustoty (s odkazem na případy, kdy L/S ≤ 30 µm)" jemných drátů před budoucím problémem mezivrstvy PC a mezivrstvy PC.
1. Výzva grafiky s velmi vysokou hustotou
Požadavek na vysokou hustotu DPS je v podstatě hlavně z integrace IC a dalších součástek (komponent) a technologie výroby DPS.
(1) Výzva stupně integrace IC a dalších součástí.
Musíme jasně vidět, že jemnost, poloha a mikroporéznost drátu PCB jsou daleko za požadavky na vývoj integrace IC, jak ukazuje tabulka 1.
Tabulka 1
Rok | Šířka integrovaného obvodu /µm | Šířka linky PCB /µm | Poměr |
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 |
Poznámka: Velikost průchozího otvoru je také zmenšena u jemného drátu, což je obecně 2~3násobek šířky drátu.
Aktuální a budoucí šířka/rozteč vodičů (L/S, jednotka -µm)
Směr: 100/100→75/75→50/50→30/3→20/20→10/10 nebo méně. Odpovídající mikropóry (φ, jednotka µm): 300→200→100→80→50→30 nebo menší. Jak je vidět z výše uvedeného, PCB s vysokou hustotou je daleko za integrací IC. Největší výzvou pro podniky s plošnými spoji nyní i v budoucnu je, jak vyrobit „velmi vysokou hustotu“ rafinovaných vodítek pro problémy linie, polohy a mikroporéznosti.
(2) Výzvy technologie výroby PCB.
Měli bychom vidět více; Tradiční technologie výroby DPS a proces se nemohou přizpůsobit vývoji DPS "velmi vysoké hustotě".
①Proces grafického přenosu tradičních fotografických negativů je zdlouhavý, jak ukazuje tabulka 2.
Tabulka 2 Procesy požadované dvěma metodami převodu grafiky
Grafický přenos tradičních negativů | Přenos grafiky pro technologii LDI |
CAD/CAM: Návrh PCB | CAD/CAM: Návrh PCB |
Převod vektor/rastr, stroj na malování světlem | Konverze vektor/rastr, laserový stroj |
Negativní film pro zobrazování světlem malby, stroj na malování světlem | / |
Negativní vývoj, vývojář | / |
Negativní stabilizace, regulace teploty a vlhkosti | / |
Negativní kontrola, vady a rozměrové kontroly | / |
Negativní děrování (polohovací otvory) | / |
Negativní konzervace, kontrola (vady a rozměry) | / |
Fotorezist (laminátor nebo nátěr) | Fotorezist (laminátor nebo nátěr) |
UV jasné vystavení (expoziční stroj) | Zobrazování laserovým skenováním |
vývoj (vývojář) | vývoj (vývojář) |
② Grafický přenos tradičních fotografických negativů má velkou odchylku.
Vzhledem k polohové odchylce grafického přenosu tradičního fotonegativu, teplotě a vlhkosti fotonegativu (skladování a použití) a tloušťce fotografie. Odchylka velikosti způsobená "lomem" světla v důsledku vysokého stupně je nad ± 25 µm, což určuje přenos vzoru tradičních fotonegativů. Je obtížné vyrábět velkoobchodní produkty PCB s L/S ≤30 µm jemnými dráty a polohou a zarovnáním mezi vrstvami s technologií procesu přenosu.
2 Role přímého laserového zobrazování (LDI)
2.1 Hlavní nevýhody tradiční technologie výroby desek plošných spojů
(1) Odchylka polohy a kontrola nemohou splňovat požadavky na velmi vysokou hustotu.
Při metodě přenosu vzoru s použitím expozice fotografického filmu je polohová odchylka vytvořeného vzoru hlavně od fotografického filmu. Změny teploty a vlhkosti a chyby zarovnání fólie. Když je výroba, konzervace a aplikace fotografických negativů pod přísnou kontrolou teploty a vlhkosti, je hlavní chyba velikosti určena mechanickou odchylkou umístění. Víme, že nejvyšší přesnost mechanického polohování je ±25 µm s opakovaTelností ±12,5 µm. Pokud chceme vytvořit vícevrstvé schéma PCB s drátem L/S=50 µm a φ100 µm. Je zřejmé, že je obtížné vyrábět produkty s vysokou propustností pouze kvůli rozměrové odchylce mechanického polohování, nemluvě o existenci mnoha dalších faktorů (tloušťka a teplota a vlhkost fotografického filmu, substrát, laminace, tloušťka rezistu a charakteristiky svěTelného zdroje a osvětlení atd.) kvůli odchylce velikosti! Ještě důležitější je, že rozměrová odchylka tohoto mechanického polohování je "nekompenzovaTelná", protože je nepravidelná.
Výše uvedené ukazuje, že když je L/S desky plošných spojů ≤ 50 µm, k výrobě nadále používejte metodu přenosu vzoru expozice fotografického filmu. Je nereálné vyrábět desky plošných spojů s "velmi vysokou hustotou", protože naráží na rozměrové odchylky, jako je mechanické umístění a další faktory, které jsou "výrobním limitem"!
(2) Cyklus zpracování produktu je dlouhý.
Vzhledem k metodě přenosu vzoru fotonegativu při výrobě desek plošných spojů "i s vysokou hustotou" je název procesu dlouhý. Ve srovnání s laserovým přímým zobrazováním (LDI) je proces více než 60 % (viz tabulka 2).
(3) Vysoké výrobní náklady.
Vzhledem k metodě přenosu vzoru osvitu fotonegativu je zapotřebí nejen mnoho kroků zpracování a dlouhý výrobní cyklus, takže více správy a obsluhy více osob, ale také velké množství fotonegativů (film ze stříbrné soli a těžké oxidační filmy) pro sběr a další pomocné materiály a produkty chemických materiálů atd., statistiky dat, pro středně velké společnosti s plošnými spoji. Fotonegativy a reexpoziční filmy spotřebované během jednoho roku stačí na nákup zařízení LDI pro výrobu nebo vložené do výroby technologie LDI by mohly vrátit investiční náklady na zařízení LDI do jednoho roku, a to nebylo kalkulováno s použitím technologie LDI k poskytování výhod vysoké kvality produktu (kvalifikovaná sazba)!
2.2 Hlavní výhody laserového přímého zobrazování (LDI)
Protože technologie LDI je skupina laserových paprsků přímo zobrazených na rezistu, je následně vyvinuta a leptána. Proto má řadu výhod.
(1) Stupeň polohy je extrémně vysoký.
Poté, co je obrobek (deska v procesu) upevněn, laserové polohování a vertikální laserový paprsek
Skenování může zajistit, že grafická poloha (odchylka) je v rozmezí ±5 µm, což výrazně zlepšuje polohovou přesnost čárového grafu, což je tradiční metoda přenosu vzorů (fotografický film), kterou nelze dosáhnout, pro výrobu s vysokou hustotou (zejména L/S ≤ 50µmmφ≤100 µm) DPS (zejména velmi mezivrstvy) je nepochybně důležitá vysoká hustota mezivrstvy desek s více vrstvami zajistit kvalitu produktů a zlepšit míru kvalifikace produktů.
(2) Zpracování je omezeno a cyklus je krátký.
Použití technologie LDI může nejen zlepšit kvalitu množství a kvalifikace výroby vícevrstvých desek s "velmi vysokou hustotou" a výrazně zkrátit proces zpracování produktu. Například přenos vzoru ve výrobě (tvorba drátů vnitřní vrstvy). Na vrstvě, která tvoří rezist (rozpracovaná deska), jsou zapotřebí pouze čtyři kroky (přenos dat CAD/CAM, laserové skenování, vyvolávání a leptání), zatímco tradiční metoda fotografického filmu. Alespoň osm kroků. Proces obrábění je podle všeho minimálně poloviční!
(3) Ušetřete výrobní náklady.
Využitím technologie LDI se lze nejen vyhnout použití laserových fotoplotrů, automatickému vyvolávání fotografických negativů, opravě stroje, vyvolávacímu stroji diazofilmů, děrovacímu a polohovacímu děrovacímu stroji, přístroji na měření/kontrolu velikosti a defektů a skladování a údržbě velkého množství fotografických negativů a zařízení a co je důležitější, vyhnout se používání velkého množství fotografických negativů, řízení teploty a vlhkosti souvisejících materiálů, údržba souvisejících s energií a vlhkostí je výrazně snížena.
