A alta precisão da placa de circuito refere-se ao uso de largura/espaçamento de linha fina, micro furos, largura de anel estreita (ou nenhuma largura de anel) e furos enterrados e cegos para alcançar 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 deste último é duplicada e assim por diante não é difícil de entender, portanto, alta precisão não é mais discutida separadamente, mas é um problema proeminente 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, são necessárias as seguintes tecnologias:
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 distorções e defeitos na 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.
③Fotorresistente eletrodepositado (ED) é usado. 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 revestimento de placa completa. Atualmente, existem mais de dez linhas de produção de ED no mundo.
④Adote tecnologia de exposição à luz paralela. Como a exposição à luz paralela pode superar a influência da variação da largura da linha causada pela luz oblíqua da fonte de luz “pontual”, um fio fino com largura de linha precisa e bordas suaves pode ser obtido. Entretanto, o equipamento de exposição paralela é caro, requer alto investimento e exige trabalho em um ambiente de alta limpeza.
⑤Adote 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 micropore
Os furos funcionais das placas impressas montadas em 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 pequenos furos apresenta muitas falhas e custos elevados.
Portanto, as placas de circuito impresso de alta densidade são feitas principalmente de fios e almofadas mais finos. Embora grandes resultados tenham sido alcançados, seu potencial é limitado. Para melhorar ainda mais a densidade (como fios com menos de 0,08 mm), o custo aumentou acentuadamente. Portanto, microporos são usados para melhorar a densificação.
Nos últimos anos, foram feitos avanços na tecnologia de furadeiras CNC e microbrocas, de modo que a tecnologia de microfuros se desenvolveu rapidamente. Esta é a principal característica marcante 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 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 das máquinas de perfuração CNC fez novos avanços e progressos. E formou uma nova geração de furadeira CNC caracterizada por fazer pequenos furos.
A eficiência de perfuração 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 11-15 r/min; Micro furos de 0,1-0,2 mm podem ser perfurados. A pequena broca 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, para que furos cegos possam ser feitos, não perfurará a mesa.
A mesa da furadeira CNC adota almofada de ar e tipo levitação magnética, que se move mais rápido, mais leve e com mais precisão sem riscar a mesa. Essas furadeiras são atualmente muito populares, como a Mega 4600 da Prurite na Itália, a série Excellon 2000 nos Estados Unidos e produtos de nova geração, como Suíça e Alemanha.
② Na verdade, existem muitos problemas com a perfuração a laser, máquinas de perfuração CNC convencionais e brocas para fazer micro furos. Isso atrapalhou o progresso da tecnologia de microfuros, por isso a erosão a laser recebeu atenção, pesquisa e aplicação.
Mas há uma falha fatal, ou seja, a formação de buracos em forma de chifre, que se torna mais grave à medida que a espessura da placa aumenta. Juntamente com a poluição por ablação em alta temperatura (especialmente placas multicamadas), a vida útil e a manutenção das fontes de luz, a precisão da repetição dos furos gravados e os custos, a promoção e 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 (tecnologia Sputtering) é usada em combinação com alta interconexões de densidade.
A formação de furos enterrados em placas multicamadas interconectadas de alta densidade com estruturas enterradas e de furos cegos também pode ser aplicada. No entanto, devido ao desenvolvimento e aos avanços tecnológicos das furadeiras CNC e micro-brocas, 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 lugar em uma determinada área.
③ tecnologia enterrada, cega e passante A tecnologia de combinação enterrada, cega e passante também é uma forma importante de aumentar a densidade dos circuitos impressos.
Geralmente, os buracos enterrados e cegos são buracos 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 bastante o número de furos passantes formados e o ajuste da placa de isolamento também será bastante reduzido, aumentando assim o número de fiação efetiva e interconexões entre camadas na placa e aumentando a densidade das interconexões.
Portanto, a placa multicamadas combinada com furos enterrados, cegos e passantes tem uma densidade de interconexão pelo menos 3 vezes maior do que a da estrutura de placa convencional com furo passante completo 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 montadas em superfície de alta densidade, as tecnologias enterradas e de furo cego são cada vez mais utilizadas, não apenas em placas impressas montadas em superfície em grandes computadores e equipamentos de comunicação, mas também em aplicações civis e industriais. Também tem sido amplamente utilizado em 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 enterradas e com furos cegos são geralmente concluídas pelo método de produção “sub-placa”, o que significa que podem ser concluídas após muitas placas de prensagem, perfuração, revestimento de furos, etc., portanto, o posicionamento preciso é muito importante.