Avec l’avancement de la technologie élevée d’intégration et d’assemblage (en particulier à l’échelle des puces/embTousage µ-BGA) des composants (groupes) électroniques. Il favorise grandement le développement de produits électroniques « légers, fins, courts et petits », la numérisation haute fréquence/haute vitesse des signaux, ainsi que la grande capacité et la multifonctionnalisation des produits électroniques. Développement et progrès, qui nécessitent que les PCB évoluent rapidement dans le sens d'une très haute densité, d'une haute précision et d'un multicouche. Dans les périodes actuelles et futures, en plus de continuer à utiliser le développement de micro-trous (laser), il est important de résoudre le problème de la « très haute densité » dans les PCB. Le contrôle de la finesse, de la position et de l’alignement inter-couches des fils. La technologie traditionnelle de « transfert d'images photographiques » est proche de la « limite de fabrication » et il est difficile de répondre aux exigences des PCB à très haute densité, et l'utilisation de l'imagerie directe laser (LDI) est l'objectif de résoudre le problème de « très haute densité (en référence aux occasions où L/S ≤ 30 µm) » des fils fins et de l'alignement intercouche dans les PCB avant et dans le futur, la principale méthode du problème.
1. Le défi des graphiques à très haute densité
L'exigence de PCB haute densité provient essentiellement de l'intégration de circuits intégrés et d'autres composants (composants) et de la guerre technologique de fabrication de PCB.
(1) Défi du degré d’intégration des circuits intégrés et d’autres composants.
Nous devons clairement voir que la finesse, la position et la microporosité du fil PCB sont loin derrière les exigences de développement de l'intégration IC indiquées dans le tableau 1.
Tableau 1
Année | Largeur du circuit intégré /µm | Largeur de ligne PCB/µm | Rapport |
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 |
Remarque : La taille du trou traversant est également réduite avec le fil fin, qui mesure généralement 2 à 3 fois la largeur du fil.
Largeur/espacement des fils actuels et futurs (L/S, unité -µm)
Direction : 100/100→75/75→50/50→30/3→20/20→10/10, ou moins. Le micropore correspondant (φ, unité µm) : 300→200→100→80→50→30, ou moins. Comme le montre ce qui précède, la haute densité des PCB est loin derrière l'intégration des circuits intégrés. Le plus grand défi pour les entreprises de PCB, aujourd'hui et à l'avenir, est de savoir comment produire des guides raffinés « à très haute densité » pour résoudre les problèmes de ligne, de position et de microporosité.
(2) Défis de la technologie de fabrication de PCB.
Nous devrions en voir davantage ; La technologie et les processus traditionnels de fabrication de PCB ne peuvent pas s'adapter au développement de PCB « à très haute densité ».
①Le processus de transfert graphique des négatifs photographiques traditionnels est long, comme le montre le tableau 2.
Tableau 2 Processus requis par les deux méthodes de conversion graphique
Transfert graphique de négatifs traditionnels | Transfert graphique pour la technologie LDI |
CAO/FAO : conception de circuits imprimés | CAO/FAO : conception de circuits imprimés |
Conversion vecteur/trame, machine de light painting | Conversion vecteur/trame, machine laser |
Film négatif pour l'imagerie de light painting, machine de light painting | / |
Développement négatif, développeur | / |
Stabilisation négative, contrôle de la température et de l'humidité | / |
Inspection négative, défauts et contrôles dimensionnels | / |
Poinçonnage négatif (trous de positionnement) | / |
Conservation des négatifs, inspection (défauts et dimensions) | / |
Photorésist (plastifieuse ou revêtement) | Photorésist (plastifieuse ou revêtement) |
Exposition aux rayons UV (machine d'exposition) | Imagerie par balayage laser |
Développement (développeur) | Développement (développeur) |
② Le transfert graphique des négatifs photographiques traditionnels présente un écart important.
En raison de l'écart de positionnement du transfert graphique du négatif photo traditionnel, de la température et de l'humidité du négatif photo (stockage et utilisation) et de l'épaisseur de la photo. L'écart de taille provoqué par la « réfraction » de la lumière due au degré élevé est supérieur à ± 25 µm, ce qui détermine le transfert de motif des négatifs photo traditionnels. Il est difficile de produire des produits de gros de PCB avec des fils fins et une position L/S ≤ 30 µm, ainsi qu'un alignement intercouche avec la technologie du processus de transfert.
2 Rôle de l'imagerie directe laser (LDI)
2.1 Les principaux inconvénients de la technologie traditionnelle de fabrication de PCB
(1) L’écart de position et le contrôle ne peuvent pas répondre aux exigences de très haute densité.
Dans le procédé de transfert de motif utilisant l'exposition d'un film photographique, l'écart de position du motif formé provient principalement du film photographique. Les changements de température et d'humidité et les erreurs d'alignement du film. Lorsque la PRODUITion, la conservation et l'application de négatifs photographiques sont soumises à un contrôle strict de la température et de l'humidité, l'erreur de taille principale est déterminée par l'écart de positionnement mécanique. Nous savons que la plus haute précision du positionnement mécanique est de ±25 µm avec une répétabilité de ±12,5 µm. Si nous voulons produire un diagramme multicouche PCB avec un fil L/S=50 µm et φ100 µm. De toute évidence, il est difficile de fabriquer des produits avec un taux de réussite élevé uniquement en raison de l'écart dimensionnel du positionnement mécanique, sans parler de l'existence de nombreux autres facteurs (épaisseur du film photographique, température et humidité, substrat, stratification, épaisseur de la réserve et caractéristiques de la source lumineuse et éclairement, etc.) en raison de l'écart de taille ! Plus important encore, l'écart dimensionnel de ce positionnement mécanique est « non compensable » car irrégulier.
Ce qui précède montre que lorsque le L/S du PCB est ≤ 50 µm, continuez à utiliser la méthode de transfert de motif d'exposition de film photographique pour produire. Il est irréaliste de fabriquer des cartes PCB « à très haute densité » car cela se heurte à des écarts dimensionnels Téléphones que le positionnement mécanique et d'autres facteurs qui constituent la « limite de fabrication » !
(2) Le Cycle de traitement du produit est long.
En raison de la méthode de transfert de motif d'exposition photonégative pour la fabrication de cartes PCB « même à haute densité », le nom du processus est long. Par rapport à l'imagerie directe au laser (LDI), le processus est supérieur à 60 % (voir tableau 2).
(3) Coûts de fabrication élevés.
En raison de la méthode de transfert de motif d'exposition photonégative, non seulement de nombreuses étapes de traitement et un long cycle de PRODUITion sont nécessaires, donc une gestion et une exploitation plus nombreuses par plusieurs personnes, mais également un grand nombre de négatifs photo (film de sel d'argent et film d'oxydation lourde) pour la collecte et d'autres matériaux auxiliaires et produits de matériaux chimiques, etc., des statistiques de données, pour les entreprises de PCB de taille moyenne. Les négatifs photo et les films de réexposition consommés en un an sont suffisants pour acheter un équipement LDI pour la PRODUITion ou pour mettre en PRODUITion la technologie LDI. La PRODUITion pourrait récupérer le coût d'investissement de l'équipement LDI en un an, et cela n'a pas été calculé en utilisant la technologie LDI pour fournir des avantages de haute qualité de produit (taux qualifié) !
2.2 Principaux avantages de l'imagerie directe laser (LDI)
Puisque la technologie LDI est un groupe de faisceaux laser directement imagés sur la réserve, celle-ci est ensuite développée et gravée. Il présente donc une série d’avantages.
(1) Le degré du poste est extrêmement élevé.
Une fois la pièce à usiner (planche en cours de processus) fixée, positionnement laser et faisceau laser vertical
La numérisation peut garantir que la position graphique (déviation) est inférieure à ± 5 µm, ce qui améliore considérablement la précision de position du graphique linéaire, ce qui est une méthode de transfert de motif traditionnelle (film photographique) qui ne peut pas être obtenue, pour la fabrication à haute densité (en particulier L/S ≤ 50 µmmφ≤ 100 µm) de PCB (en particulier l'alignement intercouche de cartes multicouches « très haute densité », etc.) Il est sans aucun doute important d'assurer la qualité du produit et d'améliorer la qualification du produit. tarifs.
(2) Le traitement est réduit et le cycle est court.
L'utilisation de la technologie LDI peut non seulement améliorer la qualité de la quantité et du taux de qualification de la PRODUITion des panneaux multicouches « à très haute densité », mais aussi raccourcir considérablement le processus de traitement du produit. Téléphones que le transfert de motifs dans la fabrication (formation de fils de couche interne). Sur la couche qui forme la réserve (carte en cours), seules quatre étapes sont nécessaires (transfert de données CAO/FAO, numérisation laser, développement et gravure), alors que la méthode traditionnelle du film photographique. Au moins huit étapes. Apparemment, le processus d’usinage est au moins réduit de moitié !
(3) Économisez sur les coûts de fabrication.
L'utilisation de la technologie LDI peut non seulement éviter l'utilisation de phototraceurs laser, le développement automatique de négatifs photographiques, la fixation de la machine, la machine de développement de film diazo, la machine de perforation et de positionnement, l'instrument de mesure/inspection de la taille et des défauts, ainsi que le stockage et l'entretien d'un grand nombre d'équipements et d'instTousations de négatifs photographiques, et plus important encore, éviter l'utilisation d'un grand nombre de négatifs photographiques, de films diazo, un contrôle strict de la température et de l'humidité, le coût des matériaux, de l'énergie et du personnel de gestion et de maintenance associé est considérablement réduit.
