Tecnologia PCB - Problema di produzione di linee sottili del circuito stampato

Con lo sviluppo dell'industria elettronica, i produttori di PCB stanno integrando sempre più componenti elettronici e il loro volume sta diventando sempre più piccolo e i pacchetti di tipo BGA sono generalmente utilizzati. Pertanto, i circuiti PCB diventeranno sempre più piccoli e il numero di strati aumenterà. Per ridurre la larghezza e la spaziatura delle linee è utilizzare l'area limitata il più possibile, e per aumentare il numero di livelli è utilizzare lo spazio. La linea principale del circuito stampato futuro sarà 2-3mil, o più piccola.

Si ritiene generalmente che ogni volta che il circuito di produzione viene aumentato o aumentato di un grado, esso deve essere investito una volta e il capitale d'investimento è relativamente grande. In altre parole, i circuiti di fascia alta sono prodotti da apparecchiature di fascia alta. Tuttavia, non tutte le imprese possono permettersi investimenti su larga scala e ci vogliono un sacco di tempo e denaro per la produzione di prova per fare esperimenti per raccogliere i dati di processo dopo l'investimento. Sembra un modo migliore per fare esperimenti e provare la produzione in base alla situazione attuale dell'azienda, per poi decidere se investire in base alla situazione attuale e alle condizioni di mercato. Questo articolo descrive in dettaglio il limite della larghezza delle linee sottili che possono essere prodotte in condizioni normali di apparecchiature, nonché le condizioni e i metodi di produzione delle linee sottili.

Il processo di produzione generale può essere diviso in metodo di incisione acida del foro di copertura e metodo di galvanizzazione del modello, entrambi con vantaggi e svantaggi. Il circuito ottenuto dal metodo di incisione acida è molto uniforme, che favorisce il controllo dell'impedenza e ha meno inquinamento ambientale, ma le rotture di un foro causeranno rottami; Il controllo della produzione di corrosione alcalina è più facile, ma il circuito è irregolare e l'inquinamento ambientale è anche grande.

Prima di tutto, il film secco è la cosa principale per la produzione di circuiti stampati PCB. Diversi film asciutti hanno risoluzioni diverse ma generalmente possono visualizzare una larghezza di linea di 2mil / 2mil dopo l'esposizione. La risoluzione delle macchine di esposizione ordinaria può raggiungere 2mil. La larghezza e la spaziatura delle linee all'interno di questo intervallo non causeranno problemi. Per l'ugello di una macchina in via di sviluppo con una larghezza di linea di 4mil / 4mil o più, la pressione e la concentrazione della soluzione del farmaco non sono molto rilevanti. Sotto la larghezza della linea 3mil / 3mil, l'ugello è la chiave per la risoluzione. Generalmente, gli ugelli a forma di ventilatore sono utilizzati e la pressione è possibile sviluppare intorno a 3BAR.

Sebbene l'energia di esposizione abbia una grande influenza sul circuito, la maggior parte della pellicola secca attualmente utilizzata sul mercato ha un ampio intervallo di esposizione. Può essere distinto ai livelli 12-18 (25 livelli di righello di esposizione) o 7-9 (livelli di righello di esposizione 21). In generale, una minore energia di esposizione è buona per la risoluzione, ma quando l'energia è troppo bassa, è possibile distinguere la polvere e le varie impurità nell'aria. Ha una grande influenza su di esso e causerà circuito aperto (corrosione acida) o cortocircuito (corrosione alcalina) nel processo successivo. Pertanto, la produzione effettiva dovrebbe essere combinata con la pulizia della camera oscura, in modo che il circuito stampato che può essere prodotto sia selezionato in base alla situazione reale Larghezza minima della linea e spaziatura della linea.

L'influenza delle condizioni di sviluppo sulla risoluzione diventa più evidente quando la linea è più piccola. Quando il circuito è superiore a 4.0mil / 4.0mil, le condizioni di sviluppo (velocità, concentrazione di sciroppo, pressione, ecc.) non hanno alcuna influenza evidente; Quando il circuito è 2.0mil / 2.0 / mil, la forma dell'ugello e la pressione svolgono un ruolo chiave nel fatto che il circuito può essere sviluppato normalmente In questo momento, la velocità di sviluppo può essere significativamente ridotta e la concentrazione del medicinale ha un effetto sull'aspetto del circuito. La possibile ragione è che la pressione dell'ugello a forma di ventilatore è grande. Nel caso di una piccola distanza tra le linee, lo slancio può ancora raggiungere il fondo della pellicola secca. Pertanto, può essere sviluppato; La pressione dell'ugello a forma di cono è piccola, quindi è difficile sviluppare linee sottili. La direzione della scheda aggiuntiva ha un impatto significativo sulla risoluzione e sulla parete laterale della pellicola secca.

Le diverse macchine di esposizione hanno risoluzioni diverse. Un tipo di macchina di esposizione attualmente in uso è raffreddato ad aria, sorgente luminosa superficiale, e l'altro è raffreddato ad acqua, sorgente luminosa punto. La sua risoluzione nominale è 4mil. Ma gli esperimenti mostrano che è possibile raggiungere 3.0mil / 3.0mil senza regolazione o operazione speciali; anche 0,2mil/0,2/mil; 1.5mil / 1.5mil può essere distinto quando l'energia è ridotta, ma l'operazione deve fare attenzione e l'influenza di polvere e detriti è grande. Inoltre, non c'è differenza evidente tra la risoluzione della superficie di Mylar e la superficie di vetro nell'esperimento.

Per l'incisione alcalina, c'è sempre un effetto fungo dopo la galvanizzazione, ed è generalmente solo una distinzione tra ovvio e poco appariscente. Se la linea è più grande di 4.0mil / 4.0mil, l'effetto fungo è più piccolo.

Quando il circuito è di 2.0mil / 2.0mil, l'impatto è molto grande. La pellicola secca si forma a fungo a causa del sovraccarico di piombo e stagno durante la galvanizzazione, ed è molto difficile rimuovere la pellicola a causa del film secco che viene bloccato all'interno. Le soluzioni sono: 1. Utilizzare l'elettroplaccatura a impulsi per rendere uniforme il rivestimento; 2. Utilizzare un film secco più spesso, il film secco generale è 35-38 micron, il film secco più spesso è 50-55 micron e il costo è più alto. Questo tipo di film secco ha un effetto migliore nell'incisione acida; 3. Utilizzare galvanizzazione a bassa corrente. Ma questi metodi non sono accurati. In realtà, è difficile avere un metodo molto completo.

A causa dell'effetto fungo, la rimozione del film di linee sottili è molto fastidiosa. Poiché la corrosione di piombo e stagno da idrossido di sodio è molto evidente a 2.0mil / 2.0mil, può essere risolto addensando piombo e stagno e riducendo la concentrazione di idrossido di sodio durante la galvanizzazione.

Durante l'incisione alcalina, la velocità delle diverse larghezze di linea è diversa e la velocità è diversa per diverse forme di linea. Se il circuito stampato non ha requisiti speciali sullo spessore della linea da produrre, utilizzare un circuito stampato con uno spessore di 0,25 oz foglio di rame o fare una base 0,5 oz Parte del rame è inciso via, il rame elettroplaccato è più sottile e l'ispessimento piombo-stagno, ecc., tutti hanno un effetto sull'uso di incisione alcalina per fare linee sottili e l'ugello deve essere a forma di ventilatore. Gli ugelli conici possono generalmente raggiungere solo 4.0mil / 4.0mil.

Durante l'incisione acida, la stessa cosa dell'incisione alcalina è che le diverse larghezze della linea e velocità di forma della linea sono diverse, ma in generale, il film secco è facile da rompere o graffiare il film mascherato e il film superficiale durante il trasferimento e il processo precedente. Pertanto, è necessario stare attenti durante la produzione. L'effetto di linea dell'incisione acida è migliore di quello dell'incisione alcalina. Non c'è effetto fungo e l'incisione laterale è inferiore all'incisione alcalina. Inoltre, l'effetto dell'utilizzo di ugelli a ventaglio è ovviamente migliore di quello degli ugelli a forma di cono. L'impedenza del filo cambia leggermente dopo l'incisione acida.

Nel layout PCB e nel processo di progettazione e produzione, la velocità e la temperatura del film, la pulizia della superficie della scheda e la pulizia del film diazo hanno un impatto maggiore sulla velocità di passaggio. È particolarmente importante per i parametri della pellicola acida e la planarità della scheda; Per l'incisione alcalina, la pulizia dell'esposizione è molto importante.

Pertanto, si ritiene che l'attrezzatura ordinaria possa produrre schede 3.0mil / 3.0mil (riferendosi alla larghezza della linea del film, spaziatura) senza regolazioni speciali; ma la velocità di passaggio è influenzata dall'ambiente e dalla competenza e dal livello di funzionamento del personale e l'incisione alcalina è adatta per la produzione di circuiti stampati al di sotto di 3.0mil / 3.0mil, a meno che il rame base non sia piccolo in una certa misura, l'effetto degli ugelli a forma di ventilatore è significativamente migliore di quello degli ugelli a forma di cono.