2023-05-10
ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการรวมและการประกอบขั้นสูง (โดยเฉพาะขนาดชิป/บรรจุภัณฑ์ µ-BGA) ของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ (กลุ่ม)ส่งเสริมการพัฒนาผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ "เบา บาง สั้น และเล็ก" อย่างมาก การแปลงสัญญาณเป็นดิจิทัลด้วยความถี่สูง/ความเร็วสูง และผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความจุขนาดใหญ่และอเนกประสงค์การพัฒนาและความก้าวหน้าซึ่งต้องใช้ PCB ในการพัฒนาอย่างรวดเร็วในทิศทางที่มีความหนาแน่นสูงมาก ความแม่นยำสูง และหลายชั้น
ในช่วงเวลาปัจจุบันและอนาคต นอกเหนือจากการพัฒนาไมโครโฮล (เลเซอร์) อย่างต่อเนื่อง สิ่งสำคัญคือต้องแก้ปัญหา "ความหนาแน่นสูงมาก" ใน PCBsการควบคุมความละเอียด ตำแหน่ง และการจัดเรียงระหว่างชั้นของสายไฟเทคโนโลยี "การถ่ายโอนภาพถ่าย" แบบดั้งเดิมนั้นใกล้เคียงกับ "ขีดจำกัดการผลิต" และเป็นการยากที่จะตอบสนองความต้องการของ PCB ที่มีความหนาแน่นสูงมาก และการใช้การถ่ายภาพด้วยเลเซอร์โดยตรง (LDI) เป็นเป้าหมายในการแก้ปัญหา ของ "ความหนาแน่นสูงมาก (อ้างอิงถึงโอกาสที่ L/S ≤ 30 µm)" สายไฟละเอียดและการจัดตำแหน่ง interlayer ใน PCB ก่อนและในอนาคตเป็นวิธีการหลักของปัญหา
ความต้องการของ PCB ความหนาแน่นสูงเป็นสาระสำคัญส่วนใหญ่มาจากการรวม IC และส่วนประกอบอื่น ๆ (ส่วนประกอบ) และสงครามเทคโนโลยีการผลิต PCB
เราต้องเห็นอย่างชัดเจนว่าความละเอียด ตำแหน่ง และความพรุนขนาดเล็กของลวด PCB นั้นล้าหลังกว่าข้อกำหนดการพัฒนาการรวม IC ดังแสดงในตารางที่ 1
ตารางที่ 1
| ปี | ความกว้างของวงจรรวม /µm | ความกว้างของเส้น PCB /µm | อัตราส่วน |
| 2513 | 3 | 300 | 1:100 |
| 2543 | 0.18 น | 100~30 | 1:560 ~ 1:170 |
| 2553 | 0.05 | 10~25 | 1:200 ~ 1:500 |
| 2554 | 0.02 | 4~10 | 1:200 ~ 1:500 |
หมายเหตุ: ขนาดของรูทะลุจะลดลงด้วยลวดละเอียด ซึ่งโดยทั่วไปจะมีความกว้าง 2~3 เท่าของลวด
ความกว้าง/ระยะห่างของเส้นลวดในปัจจุบันและอนาคต (L/S, หน่วย -µm)
ทิศทาง: 100/100→75/75→50/50→30/3→20/20→10/10 หรือน้อยกว่าไมโครพอร์ที่สอดคล้องกัน (φ, หน่วย µm):300→200→100→80→50→30 หรือเล็กกว่าดังที่เห็นได้จากด้านบน PCB ความหนาแน่นสูงนั้นล้าหลังกว่าการรวม IC มากความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดสำหรับองค์กร PCB ในปัจจุบันและในอนาคตคือวิธีการผลิตแบบละเอียด "ที่มีความหนาแน่นสูงมาก" เพื่อเป็นแนวทางในการแก้ปัญหาของเส้น ตำแหน่ง และรูพรุนขนาดเล็ก
เราควรจะเห็นมากขึ้นเทคโนโลยีและกระบวนการผลิต PCB แบบดั้งเดิมไม่สามารถปรับให้เข้ากับการพัฒนา PCB "ความหนาแน่นสูงมาก" ได้
①กระบวนการถ่ายโอนกราฟิกของฟิล์มเนกาทีฟแบบดั้งเดิมนั้นใช้เวลานาน ดังแสดงในตารางที่ 2
ตารางที่ 2 กระบวนการที่จำเป็นสำหรับวิธีการแปลงกราฟิกสองแบบ
| การถ่ายโอนกราฟิกของเนกาทีฟแบบดั้งเดิม | การถ่ายโอนกราฟิกสำหรับ LDIเทคโนโลยี |
| CAD/CAM： การออกแบบ PCB | CAD/CAM： การออกแบบ PCB |
| การแปลงเวกเตอร์/แรสเตอร์ เครื่องพ่นสีด้วยแสง | การแปลงเวกเตอร์/แรสเตอร์ เครื่องเลเซอร์ |
| ฟิล์มเนกาทีฟสำหรับการถ่ายภาพด้วยแสง, เครื่องพ่นสีด้วยแสง | / |
| การพัฒนาเชิงลบนักพัฒนา | / |
| การควบคุมอุณหภูมิและความชื้นในทางลบ | / |
| การตรวจสอบเชิงลบ ข้อบกพร่อง และการตรวจสอบมิติ | / |
| การเจาะเชิงลบ (รูกำหนดตำแหน่ง) | / |
| การเก็บรักษาเชิงลบ การตรวจสอบ (ข้อบกพร่องและขนาด) | / |
| Photoresist (เคลือบบัตรหรือเคลือบ) | Photoresist (เคลือบบัตรหรือเคลือบ) |
| การเปิดรับแสง UV (เครื่องเปิดรับแสง) | การถ่ายภาพด้วยเลเซอร์สแกน |
| ดีเวลลอปเม้นท์ (ผู้พัฒนา) | ดีเวลลอปเม้นท์ (ผู้พัฒนา) |
② การถ่ายโอนกราฟิกของฟิล์มเนกาทีฟแบบดั้งเดิมมีความคลาดเคลื่อนมาก
เนื่องจากตำแหน่งเบี่ยงเบนของการถ่ายโอนกราฟิกของภาพถ่ายเนกาทีฟแบบดั้งเดิม อุณหภูมิและความชื้นของภาพถ่ายเนกาทีฟ (การจัดเก็บและการใช้งาน) และความหนาของภาพถ่ายความเบี่ยงเบนของขนาดที่เกิดจาก "การหักเห" ของแสงเนื่องจากระดับสูงจะสูงกว่า ± 25 µm ซึ่งเป็นตัวกำหนดการถ่ายโอนรูปแบบของภาพถ่ายเนกาทีฟแบบดั้งเดิมเป็นการยากที่จะผลิตผลิตภัณฑ์ขายส่ง PCB ที่มีเส้นลวดละเอียด L/S ≤30 µm และตำแหน่ง และการจัดตำแหน่งระหว่างชั้นด้วยเทคโนโลยีกระบวนการถ่ายโอน
(1) การเบี่ยงเบนตำแหน่งและการควบคุมไม่สามารถตอบสนองความต้องการของความหนาแน่นสูงมาก
ในวิธีการถ่ายโอนรูปแบบโดยใช้การเปิดรับแสงของฟิล์มภาพถ่าย ความเบี่ยงเบนตำแหน่งของรูปแบบที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่มาจากฟิล์มถ่ายภาพการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความชื้นและข้อผิดพลาดในการจัดเรียงฟิล์มเมื่อการผลิต การเก็บรักษา และการใช้ฟิล์มเนกาทีฟถ่ายภาพอยู่ภายใต้การควบคุมอุณหภูมิและความชื้นอย่างเข้มงวด ข้อผิดพลาดของขนาดหลักจะถูกกำหนดโดยความเบี่ยงเบนของตำแหน่งเชิงกลเราทราบดีว่าความแม่นยำสูงสุดของการวางตำแหน่งเชิงกลคือ ±25 µm พร้อมความสามารถในการทำซ้ำที่ ±12.5 µmถ้าเราต้องการผลิตไดอะแกรมหลายเลเยอร์ PCB ด้วยลวด L/S=50 µm และ φ100 µmเห็นได้ชัดว่าเป็นเรื่องยากที่จะผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีอัตราการผ่านสูงเนื่องจากความเบี่ยงเบนของมิติของการวางตำแหน่งเชิงกลเท่านั้น นับประสาอะไรกับปัจจัยอื่นๆ อีกมากมาย (ความหนาของฟิล์มภาพถ่าย อุณหภูมิและความชื้น วัสดุพิมพ์ การเคลือบ ความหนาต้านทาน และลักษณะแหล่งกำเนิดแสง และความส่องสว่าง ฯลฯ) เนื่องจากความเบี่ยงเบนของขนาด!ที่สำคัญกว่านั้น ความเบี่ยงเบนเชิงมิติของการวางตำแหน่งเชิงกลนี้ "ไม่สามารถชดเชยได้" เนื่องจากไม่สม่ำเสมอ
ข้างต้นแสดงให้เห็นว่าเมื่อ L/S ของ PCB เท่ากับ ≤50 µm ให้ใช้วิธีถ่ายโอนรูปแบบการรับแสงของฟิล์มถ่ายภาพต่อไปเพื่อสร้างการผลิตบอร์ด PCB ที่มี "ความหนาแน่นสูงมาก" นั้นไม่สมจริง เนื่องจากพบการเบี่ยงเบนของมิติ เช่น การวางตำแหน่งทางกล และปัจจัยอื่นๆ ที่เป็น "ขีดจำกัดการผลิต"!
(2) รอบการประมวลผลผลิตภัณฑ์ยาว
เนื่องจากวิธีการถ่ายโอนรูปแบบของการรับแสงเชิงลบกับการผลิตบอร์ด PCB "ความหนาแน่นสูง" ชื่อกระบวนการจึงยาวหากเปรียบเทียบกับการถ่ายภาพด้วยเลเซอร์โดยตรง (LDI) กระบวนการนี้มากกว่า 60% (ดูตารางที่ 2)
(3) ต้นทุนการผลิตสูง
เนื่องจากวิธีการถ่ายโอนรูปแบบของการเปิดรับแสงเชิงลบ ไม่เพียงแต่ต้องมีขั้นตอนการประมวลผลจำนวนมากและวงจรการผลิตที่ยาวนาน ดังนั้นการจัดการและการปฏิบัติงานแบบหลายคนจึงมากขึ้น แต่ยังรวมถึงภาพถ่ายเชิงลบจำนวนมาก (ฟิล์มเกลือเงินและฟิล์มออกซิเดชั่นหนัก) สำหรับ การรวบรวมและวัสดุเสริมอื่น ๆ และผลิตภัณฑ์วัสดุเคมี ฯลฯ สถิติข้อมูลสำหรับ บริษัท PCB ขนาดกลางฟิล์มเนกาทีฟภาพถ่ายและฟิล์มที่เปิดรับแสงซ้ำที่ใช้ภายในหนึ่งปีเพียงพอที่จะซื้ออุปกรณ์ LDI สำหรับการผลิตหรือนำไปผลิตด้วยเทคโนโลยี LDI สามารถกู้คืนต้นทุนการลงทุนของอุปกรณ์ LDI ได้ภายในหนึ่งปี และสิ่งนี้ไม่ได้คำนวณโดยใช้เทคโนโลยี LDI เพื่อให้ ผลประโยชน์คุณภาพผลิตภัณฑ์สูง (อัตราที่ผ่านการรับรอง)!
เนื่องจากเทคโนโลยี LDI เป็นกลุ่มของลำแสงเลเซอร์ที่ถ่ายภาพบนตัวต้านทานโดยตรง จึงมีการพัฒนาและแกะสลักดังนั้นจึงมีข้อดีหลายประการ
(1) ระดับตำแหน่งสูงมาก
หลังจากแก้ไขชิ้นงาน (บอร์ดในกระบวนการ) แล้ว การวางตำแหน่งเลเซอร์และลำแสงเลเซอร์แนวตั้ง
การสแกนทำให้มั่นใจได้ว่าตำแหน่งกราฟิก (ความเบี่ยงเบน) อยู่ภายใน ±5 µm ซึ่งปรับปรุงความแม่นยำของตำแหน่งของกราฟเส้นอย่างมาก ซึ่งเป็นวิธีการถ่ายโอนรูปแบบแบบดั้งเดิม (ฟิล์มถ่ายภาพ) ไม่สามารถทำได้ สำหรับการผลิตที่มีความหนาแน่นสูง (โดยเฉพาะ L/S ≤ 50µmmφ≤100 µm) PCB (โดยเฉพาะอย่างยิ่งการวางแนวระหว่างชั้นของบอร์ดหลายชั้น "ความหนาแน่นสูงมาก" เป็นต้น) สิ่งสำคัญอย่างไม่ต้องสงสัยคือต้องรับประกันคุณภาพของผลิตภัณฑ์และปรับปรุงอัตราการรับรองผลิตภัณฑ์
(2) การประมวลผลลดลงและวงจรสั้น
การใช้เทคโนโลยี LDI ไม่เพียงแต่สามารถปรับปรุงคุณภาพของปริมาณและอัตราคุณสมบัติการผลิตของบอร์ดหลายชั้น "ความหนาแน่นสูงมาก" เท่านั้น และทำให้กระบวนการแปรรูปผลิตภัณฑ์สั้นลงอย่างมากเช่น การถ่ายโอนรูปแบบในการผลิต (การขึ้นรูปสายไฟชั้นใน)เมื่ออยู่บนเลเยอร์ที่สร้างตัวต้านทาน (บอร์ดที่กำลังดำเนินการ) จำเป็นต้องใช้เพียงสี่ขั้นตอน (การถ่ายโอนข้อมูล CAD/CAM การสแกนด้วยเลเซอร์ การพัฒนา และการแกะสลัก) ในขณะที่วิธีการใช้ฟิล์มถ่ายภาพแบบดั้งเดิมอย่างน้อยแปดขั้นตอนเห็นได้ชัดว่ากระบวนการตัดเฉือนลดลงครึ่งหนึ่งเป็นอย่างน้อย!
(3) ประหยัดต้นทุนการผลิต
การใช้เทคโนโลยี LDI ไม่เพียงแต่หลีกเลี่ยงการใช้โฟโตพล็อตเตอร์แบบเลเซอร์ การพัฒนาฟิล์มเนกาทีฟแบบถ่ายภาพโดยอัตโนมัติ การซ่อมเครื่อง เครื่องพัฒนาฟิล์มไดอาโซ เครื่องเจาะและวางตำแหน่งรู เครื่องมือวัด/ตรวจสอบขนาดและข้อบกพร่อง และการจัดเก็บและบำรุงรักษา อุปกรณ์และสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับฟิล์มเนกาทีฟถ่ายภาพจำนวนมาก และที่สำคัญ หลีกเลี่ยงการใช้ฟิล์มไดอาโซจำนวนมาก การควบคุมอุณหภูมิและความชื้นอย่างเข้มงวด ทำให้ต้นทุนของวัสดุ พลังงาน และบุคลากรด้านการจัดการและบำรุงรักษาที่เกี่ยวข้องลดลงอย่างมาก
ติดต่อเราได้ตลอดเวลา
