A alta precisão da placa de circuito refere-se ao uso de largura/espaçamento de linhas finas, microfuros, largura de anel estreita (ou sem largura de anel) e furos enterrados e cegos para obter alta densidade.
A alta precisão refere-se ao resultado de “fino, pequeno, estreito, fino” inevitavelmente trará requisitos de alta precisão, tomando a largura da linha como exemplo: largura da linha de 0,20 mm, de acordo com os regulamentos para produzir 0,16 ~ 0,24 mm conforme qualificado, o erro é (0,20±0,04) mm;e a largura da linha de 0,10 mm, o erro é (0,1±0,02) mm da mesma forma.Obviamente, a precisão do último é dobrada e assim por diante não é difícil de entender, portanto, é necessária alta precisão. Não é mais discutido separadamente, mas é um problema importante na tecnologia de produção.
1. Tecnologia de fio fino
No futuro, a largura/espaçamento da linha de alta densidade será de 0,20 mm a 0,13 mm a 0,08 mm a 0,005 mm para atender aos requisitos de SMT e pacote multi-chip (Mulitichip Package, MCP).Portanto, as seguintes tecnologias são necessárias:
①Usando substrato de folha de cobre fina ou ultrafina (<18um) e tecnologia de tratamento de superfície fina.
②Usando filme seco mais fino e processo de laminação úmida, filme seco fino e de boa qualidade pode reduzir a distorção e os defeitos da largura da linha.O filme úmido pode preencher um pequeno espaço de ar, aumentar a adesão da interface e melhorar a integridade e a precisão do fio.
③É usado fotorresiste eletrodepositado (ED).Sua espessura pode ser controlada na faixa de 5 ~ 30/um, o que pode produzir fios finos mais perfeitos.É especialmente adequado para largura de anel estreita, sem largura de anel e chapeamento de placa completa.Atualmente, existem mais de dez linhas de produção ED no mundo.
④Adote a tecnologia de exposição à luz paralela.Uma vez que a exposição à luz paralela pode superar a influência da variação da largura da linha causada pela luz oblíqua da fonte de luz "pontual", pode ser obtido um fio fino com largura de linha precisa e bordas lisas.No entanto, o equipamento de exposição paralela é caro, requer alto investimento e requer trabalhar em um ambiente de alta limpeza.
⑤Adote a tecnologia de detecção óptica automática.Esta tecnologia tornou-se um meio de detecção indispensável na produção de fios finos e está sendo rapidamente promovida, aplicada e desenvolvida.
2. Tecnologia de microporos
Os orifícios funcionais das placas impressas montadas na superfície são usados principalmente para interconexão elétrica, o que torna a aplicação da tecnologia de microfuros mais importante.O uso de materiais de broca convencionais e máquinas de perfuração CNC para produzir furos minúsculos tem muitas falhas e altos custos.
Portanto, as placas de circuito impresso de alta densidade são feitas principalmente pelos fios e almofadas mais finos.Embora grandes resultados tenham sido alcançados, seu potencial é limitado.Para melhorar ainda mais a densidade (como fios menores que 0,08 mm), o custo aumentou drasticamente. Portanto, microporos são usados para melhorar a densificação.
Nos últimos anos, avanços foram feitos na tecnologia de máquinas de perfuração CNC e micro-brocas, de modo que a tecnologia de micro-furos se desenvolveu rapidamente.Esta é a principal característica de destaque na produção atual de PCB.
No futuro, a tecnologia de formação de microfuros dependerá principalmente de máquinas de perfuração CNC avançadas e microcabeças finas.Os pequenos furos formados pela tecnologia a laser ainda são inferiores aos pequenos furos formados pelas furadeiras CNC do ponto de vista de custo e qualidade do furo.
①Máquina de perfuração CNC
Atualmente, a tecnologia da máquina de perfuração CNC fez novos avanços e progressos.E formou uma nova geração de máquina de perfuração CNC caracterizada pela perfuração de pequenos orifícios.
A eficiência da furação de pequenos furos (menos de 0,50 mm) em furadeiras de microfuros é 1 vez maior que a das furadeiras CNC convencionais, com menos falhas, e a velocidade é de 11-15r/min;Micro furos de 0,1-0,2 mm podem ser perfurados.A broca pequena de alta qualidade pode ser perfurada empilhando três placas (1,6 mm/peça).
Quando a broca quebra, ela pode parar automaticamente e relatar a posição, substituir automaticamente a broca e verificar o diâmetro (a biblioteca de ferramentas pode acomodar centenas de peças) e pode controlar automaticamente a distância constante e a profundidade de perfuração da ponta da broca e a placa de cobertura, de modo que os furos cegos possam ser perfurados, não irá perfurar a mesa.
A mesa da máquina de perfuração CNC adota almofada de ar e tipo de levitação magnética, que se move mais rápido, mais leve e com mais precisão sem arranhar a mesa.Atualmente, essas máquinas de perfuração são muito populares, como a Mega 4600 da Prurite na Itália, a série Excellon 2000 nos Estados Unidos e produtos de nova geração, como a Suíça e a Alemanha.
②Existem de fato muitos problemas com máquinas de perfuração CNC convencionais e brocas para perfurar micro furos.Atrapalhou o progresso da tecnologia de microfuros, de modo que a erosão a laser recebeu atenção, pesquisa e aplicação.
Mas há uma falha fatal, ou seja, a formação de furos de chifre, que se torna mais grave à medida que a espessura da placa aumenta.Juntamente com a poluição por ablação de alta temperatura (especialmente placas multicamadas), a vida útil e a manutenção das fontes de luz, a precisão repetida dos orifícios gravados e os custos, a promoção e a aplicação de microfuros em placas impressas são limitadas.
No entanto, furos gravados a laser ainda são usados em microplacas finas de alta densidade, especialmente na tecnologia de interconexão de alta densidade (HDI) MCM-L, como furos gravados em filme de poliéster e deposição de metal em MCMS (Sputtering technology) é usado em combinação com alta -interconexões de densidade.
A formação de furos enterrados em placas multicamadas interconectadas de alta densidade com estruturas de furos enterrados e cegos também pode ser aplicada.No entanto, devido ao desenvolvimento e avanços tecnológicos das furadeiras CNC e microbrocas, elas foram rapidamente promovidas e aplicadas.
Portanto, a aplicação de perfuração a laser em placas de circuito de montagem em superfície não pode formar uma posição dominante.Mas ainda há um lugar em uma determinada área.
③ Tecnologia enterrada, cega e de passagem A tecnologia de combinação enterrada, cega e de passagem também é uma maneira importante de aumentar a densidade dos circuitos impressos.
Geralmente, os orifícios enterrados e cegos são orifícios minúsculos.Além de aumentar o número de fiação na placa, os furos enterrados e cegos usam a interconexão entre camadas “mais próxima”, o que reduz muito o número de furos passantes formados e a configuração da placa de isolamento também será muito reduzida, aumentando assim o número de fiação efetiva e interconexões entre camadas na placa e aumentando a densidade de interconexões.
Portanto, a placa multicamada combinada com furos enterrados, cegos e passantes tem uma densidade de interconexão de pelo menos 3 vezes maior que a da estrutura convencional de placa full-through-hole no mesmo tamanho e número de camadas.Se enterrado, cego e O tamanho da placa impressa combinado com furos passantes será bastante reduzido ou o número de camadas será significativamente reduzido.
Portanto, em placas impressas de superfície de alta densidade, as tecnologias de furos enterrados e cegos são cada vez mais usadas, não apenas em placas impressas de superfície em grandes computadores e equipamentos de comunicação, mas também em aplicações civis e industriais.Também tem sido amplamente utilizado no campo, mesmo em algumas placas finas, como vários cartões PCMCIA, Smard, IC e outras placas finas de seis camadas.
As placas de circuito impresso com estruturas de furos enterrados e cegos são geralmente concluídas pelo método de produção “subplaca”, o que significa que podem ser concluídas após muitas placas de prensagem, perfuração, chapeamento de furos, etc., portanto, o posicionamento preciso é muito importante.