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PCBニュース

PCBニュース - 回路基板細線製造の実際問題

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PCBニュース - 回路基板細線製造の実際問題

回路基板細線製造の実際問題

2021-09-29
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Author:Downs

エレクトロニクス産業の発展に伴い, 電子部品の集積レベルはますます高くなっている, そして、ボリュームが小さくなっている, そして、一般的には、BGAタイプのパッケージングが用いられる. したがって, PCB回路 小さくなる, そして、層の数が増加します. 線幅と線間隔を減らすために、できるだけ限られた領域を使用することです, そして、層の数を増やすためにスペースを使用することです. 未来の幹線 回路基板 2 - 3ミル, またはより小さい.


一般的に、生産回路基板がグレードごとに増やされるたびに、一度投資しなければならず、投資資本は比較的大きいと考えられている。すなわち、ハイエンド回路基板はハイエンド装置によって製造される。しかし、すべての企業が大規模な投資をすることはできませんし、投資の後のプロセスデータを収集するために実験を行うために試行生産のための多くの時間とお金がかかります。それは会社の現在の状況に基づいて実験と試行生産をするより良い方法のようです、そして、実際の状況と市場状況に基づいて投資するかどうか決定してください。本論文では,細い線の幅の限界について,通常の装置条件で製造できる薄線の条件と方法を詳細に述べた。


一般的な製造プロセスは、カバーホール酸エッチング方法およびパターン電気メッキ法に分けられることができる。酸エッチング法によって得られた回路は非常に均一であり、インピーダンス制御に有効であり、環境汚染が少ないが、1つの穴が破壊されてスクラップが生じるアルカリ腐食生成制御は容易であるが,回路は不均一で,環境汚染も大きい。

PCBボード

まず、ドライフィルムは回路製作の主なものです。異なるドライフィルムは異なる解像度を有するが、一般に、露光の後、2 mil / 2 milの線幅を表示できる。通常の露光機の解像度は2 milに達することができます。範囲内の線幅と線間隔は問題を引き起こしません。線幅4 mil/4 mil以上の現像機のノズルでは、薬液の圧力と濃度はあまり関係ない。3 mil / 3 mil線幅以下で、ノズルは解決の鍵です。一般的に扇形のノズルを使用し、圧力を3 bar前後に展開することができる。


露光エネルギーは回路に大きな影響を与えるが,現在市販されているドライフィルムの大部分は広い露光範囲を有する。それはレベル12 - 18(露出定規の25レベル)または7 - 9(21露出定規のレベル)で区別することができます。一般に、低い露光エネルギーは分解能によいが、エネルギーが低すぎると、空気中の塵や不純物を区別することができる。それはそれに大きな影響を与えます、そして、それは次のプロセスで開いた回路(酸腐食)または短絡(アルカリ腐食)を引き起こします。したがって、実際の生産は暗室の清浄性と組み合わせることになるので、実際の状況の最小線幅と線間隔に応じて製造できる回路基板を選択する。


解像度に対する現像条件の影響は、線が小さい場合により顕著になる。回路が4.0ミル/ 4.0 mil以上であるとき、開発条件(速度、シロップ濃度、圧力など)は明らかな影響を持ちません;回路が2.0 MIL/2.0/MILであるときには、このときに回路を正常に現像できるかどうかの重要な役割を果たし、現像速度を大幅に低下させることができ、その濃度が回路の外観に影響する。その理由は扇形ノズルの圧力が大きいことである。線の間の小さな距離の場合、運動量はまだ乾いたフィルムの底に達することができます。したがって、それを開発することができます円錐形のノズル圧は小さいので、細い線を開発することは難しい。追加基板の方向は、ドライフィルムの解像度及び側壁に大きな影響を与える。


異なる露出マシンの解像度が異なる。現在使用されている露光機の1つは、空冷、表面光源であり、もう一方は水冷、点光源である。その名目解像度は4ミルです。しかし、実験は、特別な調整または操作なしで3.0ミル/ 3.0 milを達成することができることを示しますも0.2ミリメートル/ 0.21.5ミリメートル/ 1.5ミルは、エネルギーが減少するとき、区別されることができます、しかし、活動は慎重でなければなりません、そして、ちりと破片の影響は大きいです。また、マイラー表面とガラス表面の解像度には明らかな差はない。


アルカリエッチングの場合、電気メッキ後は常にマッシュルーム効果があり、一般的には目立って目立たない。線が4.0ミル/ 4.0 milより大きいならば、キノコ効果はより小さいです。


ラインが2.0ミル/ 2.0ミルであるとき、衝撃は非常に大きいです。電気めっき中には鉛やスズのオーバーフローにより乾燥膜がマッシュルーム状に溢れ、ドライフィルムが内側に挟み込まれ、フィルムの除去が困難となる。解決策は次のとおりである。コーティングを均一にするためにパルス電気メッキを使用するより厚い乾燥フィルムを使用し、一般的なドライフィルムは35~38ミクロン、厚い乾燥フィルムは50〜55ミクロンであり、コストはより高い。この種のドライフィルムは、酸エッチングにおいてより効果がある3 .低電流電気めっきを使用。しかし、これらの方法は徹底的ではない。実際には、非常に完全な方法を持つことは困難です。

きのこ効果のため、細い線のフィルム除去は非常に面倒です。水酸化ナトリウムによる鉛と錫の腐食は2 . 0ミル/2.0ミルで非常に明白であるので,鉛とすずを厚くし,電気めっき中の水酸化ナトリウム濃度を減少させることによって解決できる。


アルカリエッチングの際、異なる線幅の速度は異なり、異なるライン形状に対して速度が異なる。回路基板に製造する配線の厚さに特別な要件がない場合は、厚さ0.25オンスの銅箔を用いた回路基板を用いたり、0.5 Ozのベース部分をエッチングして除去し、電気メッキした銅を薄くし、リードスズ厚化等を行い、アルカリエッチングを用いて細線化し、ノズルを扇形にする必要がある。円錐形ノズルは、一般に、わずかに4.0ミル/ 4.0 milを達成することができます。


酸エッチングの間、アルカリエッチングと同じことは、異なるライン幅およびライン形状速度が異なるということである、しかし、一般に、ドライフィルムは転送および前のプロセスの間、マスクされたフィルムおよび表層フィルムを割るかまたは掻くことは容易である。したがって、生産中に注意する必要があります。酸エッチングの線効果はアルカリエッチングよりも優れている。マッシュルーム効果はなく、サイドエッチングはアルカリエッチングより少ない。また、扇形ノズルの効果は円錐形ノズルよりも明らかに優れている。ワイヤのインピーダンスは酸エッチング後わずかに変化する。


製造工程では、フィルムの速度、温度、基板表面の清浄性、およびジアゾフィルムの清浄度は、パスレートに大きな影響を与える。酸エッチング膜のパラメータ及び基板の平滑性に特に重要であるそれはアルカリエッチングと露出のためにきれいです。程度は非常に重要です。

したがって, 通常の装置は3を生産できると信じられている.0ミル/3.0ミル (referring to film line width, spacing) boards without special adjustments; but the pass rate is affected by the environment and the proficiency and level of operation of personnel, また、アルカリエッチングは PCB 3以下.0ミル/3.0ミル, ベース銅がある範囲でない限り, 扇形ノズルの効果は円錐形ノズルの効果よりも優れている.