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高精度基板技術

  • 2022-05-05 18:13:58
高精度回路基板 高密度を達成するために、細い線幅/間隔、小さな穴、狭いリング幅 (またはリング幅なし)、埋め込み穴や止まり穴を使用することを指します。高精度とは、「細い、小さい、狭い、薄い」の結果、必然的に高い精度が要求されることを意味します。線幅を例にとると、線幅は0.20mm、製造規制によれば0.16〜0.24mmです。適格である場合、誤差は (0.20 ± 0.04) mm です。線幅10mmの場合、誤差は(0.10±0.02)mmとなります。明らかに、後者の精度は 2 倍になるなど、理解するのは難しくないため、高精度の要件については個別に説明しません。しかし、これは生産技術における顕著な問題です。



(1) 細線技術

今後の高細線幅・間隔は0.20mm-Oから変更となります。13mm-0.08mm-0.005mmはSMTおよびマルチチップパッケージ(マルチチップパッケージ、MCP)の要件を満たすことができます。そのため、以下のような技術が必要となります。


①薄いまたは極薄の銅箔(<18um)基板と微細な表面処理技術を使用しています。

②より薄いドライフィルムとウェットフィルムプロセスを使用すると、薄くて高品質のドライフィルムが線幅の歪みや欠陥を減らすことができます。ウェットラミネートは、小さなエアギャップを埋め、界面の接着力を高め、ワイヤの完全性と精度を向上させることができます。

③ 電着フォトレジスト膜(Electro-deposited Photoregist、ED)を使用する。その厚さは5〜30/umの範囲で制御でき、より完璧な細線を製造でき、特に狭いリング幅、リング幅なし、および全面電気めっきに適しています。現在、世界には 10 以上の ED 生産ラインがあります。

④平行光露光技術を採用。平行光露光は「点」光源の斜光による線幅変動の影響を克服できるため、正確な線幅寸法ときれいなエッジを備えた細線が得られます。しかし、平行露光装置は高価で、多額の投資が必要であり、高清浄度環境での作業が必要です。

⑤ 自動光学検査技術(Automatic Optical Inspection、AOI)を採用。この技術は細線製造において不可欠な検出手段となっており、急速に普及、応用、開発が進められています。たとえば、AT&T Company には 11 個の AoI があり、}tadco Company には、内部レイヤーのグラフィックスを検出するために特別に使用される 21 個の AoI があります。

(2) マイクロビア技術

表面実装に使用されるプリント基板の機能穴は主に電気的相互接続の役割を果たしており、マイクロビア技術の応用がより重要になっています。従来のドリルビット材料と CNC ボール盤を使用して小さな穴を作成すると、失敗が多く、コストが高くなります。したがって、プリント基板の高密度化は主にワイヤとパッドの高密度化によるものです。大きな成果が得られましたが、その可能性は限られています。さらなる高密度化(0.08mm未満のワイヤなど)を向上するには、コストが急務です。したがって、高密度化を改善するために微細孔の使用に目を向けます。



近年、CNCボール盤やマイクロドリル技術の進歩により、微細穴加工技術は急速に発展しています。これは、現在の PCB 生産における主な顕著な特徴です。将来、微小な穴を形成する技術は、主に高度な CNC ボール盤と優れた小型ヘッドに依存することになりますが、レーザー技術によって形成された穴は、コストと穴の品質の点で CNC ボール盤によって形成されたものよりもまだ劣っています。 。

①CNCボール盤 現在、CNCボール盤の技術は新たな進歩と進歩を遂げています。そして、小さな穴をあけることを特徴とする新世代のCNCボール盤を形成しました。マイクロホールボール盤による小さな穴(0.50mm未満)の穴あけ効率は従来のCNCボール盤よりも1倍高く、故障が少なく、回転速度は11〜15r/minです。1~0.2mmの微細な穴をあけることができ、コバルト含有量の高い高品質小型ドリルビットを使用し、プレート(1.6mm/ブロック)を3枚重ねて穴あけが可能です。ドリルビットが破損した場合、自動的に停止して位置を報告し、自動的にドリルビットを交換して直径を確認し(ツールマガジンには数百個の部品を収容できます)、ドリル先端とカバーの間の一定の距離を自動的に制御できます。プレートと穴あけ深さを調整できるため、止まり穴を穴あけすることができます。、カウンタートップを傷つけません。CNCボール盤テーブルはエアクッションと磁気フローティングタイプを採用しており、より速く、より軽く、より正確に動き、テーブルを傷つけません。イタリアのPrute社のMega 4600、米国のExcelIon 2000シリーズ、スイスやドイツの新世代製品など、こうしたボール盤は現在品薄状態にある。

② 従来のCNCボール盤や微細な穴をあけるドリルのレーザー加工には確かに多くの問題があります。これが微細孔技術の進歩を妨げてきたため、レーザー孔エッチングが注目され、研究、応用されてきました。しかし、板厚が厚くなるとホーンホールが発生してしまうという致命的な欠点があります。高温アブレーション(特に多層基板)の汚染、光源の寿命とメンテナンス、エッチング穴の再現性とコストに加えて、プリント基板の製造におけるマイクロホールの促進と応用は、制限されてしまった。ただし、レーザー アブレーションは、薄くて高密度のマイクロプレート、特に M. c. などの MCM-L の高密度相互接続 (HDI) テクノロジでは依然として使用されています。MSによるポリエステルフィルムのエッチングと金属蒸着(スパッタリング技術)を組み合わせた高密度配線に応用されています。埋め込みビアおよびブラインドビア構造を備えた高密度相互接続多層基板の埋め込みビア形成も適用できます。しかし、CNC ボール盤と小型ドリルビットの開発と技術的進歩により、それらは急速に推進され、応用されてきました。したがって、レーザーで表面に穴を開けました

実装された回路基板でのアプリケーションが優位性を形成することはできません。しかし、特定の分野では依然としてその地位を保っています。

③埋め込み、ブラインド、スルーホール技術 埋め込み、ブラインド、スルーホール技術の組み合わせも、プリント回路の高密度化を図る重要な方法です。一般に、埋め込みビアとブラインドビアは小さな穴です。基板上の配線の数が増えることに加えて、埋め込みビアとブラインドビアが「最も近い」内層間で相互接続されるため、形成されるスルーホールの数が大幅に減少し、絶縁ディスクの設定によりスルーホールの数も大幅に削減されます。ビア。削減により基板内の有効配線数や層間配線数が増加し、配線の高密度化が向上します。したがって、埋め込み、ブラインド、スルーホールを組み合わせた多層基板は、同じサイズと層数で従来のオールスルーホール基板構造に比べて少なくとも 3 倍の性能が得られます。スルーホールと合わせたプリント基板のサイズが大幅に縮小されたり、層数が大幅に削減されます。このため、高密度の表面実装プリント基板においては、大型コンピュータや通信機器などの表面実装プリント基板のみならず、民生用や産業用の用途においても埋め込みビア技術やブラインドビア技術の採用が進んでいます。の分野でも広く使用されており、さまざまな PCMCIA、スマート、IC カードなどの 6 層以上の薄型基板など、一部の薄型基板でも使用されています。

埋め込み穴と止まり穴のあるプリント基板 一般的に構造物は「割板」という製法で完成するため、プレス、穴あけ、メッキ穴などを何度も繰り返して初めて完成するため、正確な位置決めが非常に重要です。。

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