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高精度电路板技术

  • 2022-05-05 18:13:58
高精度线路板 指使用细线宽/间距、微小孔、窄环宽(或无环宽)、埋孔和盲孔来实现高密度。而高精度意味着“细、小、窄、细”的结果必然带来高精度要求,以线宽为例:O.20mm线宽,按规定生产O.16~0.24mm合格,误差为(O.20±0.04)mm;O.对于10mm的线宽,误差为(0.10±0.02)mm。显然,后者的精度翻倍,等等不难理解,所以对高精度的要求就不单独讨论了。但这是生产技术上的一个突出问题。



(1) 细线技术

未来高细线宽/间距将从0.20mm-O改为。13mm-0.08mm-0.005mm可以满足SMT和多芯片封装(Multichip Package,MCP)的要求。因此,需要以下技术。


①采用薄或超薄铜箔(<18um)基板及精细表面处理技术。

②采用更薄的干膜和湿膜工艺,薄而质量好的干膜可以减少线宽畸变和缺陷。湿法层压可以填充小气隙,增加界面粘附力,并提高导线的完整性和准确性。

③采用电沉积光刻胶(Electro-deposited Photoresist,ED)。其厚度可控制在5-30/um范围内,可生产出更完美的细线,特别适用于窄环宽、无环宽和全板电镀。目前全球有十余条ED生产线。

④采用平行曝光技术。由于平行曝光可以克服“点”光源的斜光引起的线宽变化的影响,可以获得线宽尺寸精确、边缘干净的细线。但是,平行曝光设备价格昂贵,投资大,需要在高洁净度的环境中工作。

⑤采用自动光学检测技术(Automatic Optical Inspection,AOI)。该技术已成为细线生产中必不可少的检测手段,并正在迅速推广应用和发展。比如AT&T公司有11个AoI,}tadco公司有21个AoI专门用来检测内层图形。

(2) 微孔技术

用于表面安装的印制板的功能孔主要起到电气互连的作用,这使得微孔技术的应用更加重要。使用常规钻头材料和数控钻孔机加工微小孔,故障多,成本高。因此,印制板的致密化主要是由于导线和焊盘的致密化。虽然取得了很大的成就,但其潜力是有限的。进一步提高致密化(如线材小于0.08mm),成本迫在眉睫。升,从而转向使用微孔来提高致密化。



近年来,数控钻床和微型钻孔技术取得突破,微型孔技术得到快速发展。这是目前PCB生产的主要突出特点。未来微孔形成技术主要依靠先进的数控钻床和优秀的微头,而激光技术形成的孔在成本和孔质量方面仍不如数控钻孔.

①数控钻床 目前,数控钻床技术有了新的突破和进步。并形成了以钻微孔为特点的新一代数控钻床。微孔钻床钻小孔(小于0.50mm)的效率比传统数控钻床高1倍,故障少,转速11-15r/min;可钻O.1~0.2mm微孔,采用含钴量高的优质小钻头,三块板(1.6mm/块)可叠加钻孔。钻头折断时自动停机报位,自动更换钻头并检查直径(刀库可容纳数百件),自动控制钻尖与盖板的距离恒定板和钻孔深度,因此可以钻盲孔。,并且不会损坏台面。数控钻床工作台采用气垫磁浮式,移动更快、更轻、更精准,不会划伤台面。此类钻床目前供不应求,如意大利Prute的Mega 4600、美国的ExcelIon 2000系列,以及瑞士和德国的新一代产品。

② 激光打孔传统数控钻床和钻头钻微小孔确实存在很多问题。它阻碍了微孔技术的进步,因此激光孔刻蚀一直受到重视、研究和应用。但是有一个致命的缺点,就是会形成喇叭孔,随着板厚的增加而加剧。除了高温烧蚀(特别是多层板)的污染、光源的寿命和维护、刻蚀孔的重复精度和成本,微孔在印制板生产中的推广应用已经受到限制。然而,激光烧蚀仍被用于薄型和高密度微孔板,尤其是MCM-L的高密度互连(HDI)技术,如M. c.已应用于Ms中聚酯薄膜蚀刻与金属沉积(溅射技术)相结合的高密度互连。也可以在具有埋孔和盲孔结构的高密度互连多层板中形成埋孔。但由于数控钻床和微型钻头的发展和技术突破,得到了迅速的推广应用。因此激光在表面钻孔

在贴装电路板中的应用不能形成优势。但它在某个领域还是有一席之地的。

③埋盲通孔技术 埋盲通孔技术的结合也是提高印制电路高密度的重要途径。通常,埋孔和盲孔是微小的孔。除了增加板上走线数量,埋孔和盲孔在“最近”的内层之间互连,大大减少了形成的通孔数量,隔离盘的设置也会大大减少过孔。减少,从而增加板内有效布线和层间互连的数量,提高互连的高密度。因此,在同等尺寸和层数下,埋盲通孔组合的多层板比传统全通孔板结构至少提高3倍以上。结合通孔的印制板尺寸将大大缩小或层数明显减少。因此,在高密度表面贴装印制板中,越来越多地使用埋孔和盲孔技术,不仅在大型计算机、通信设备等表面贴装印制板中,而且在民用和工业应用中。也被广泛应用于电子领域,甚至一些薄板,如各种PCMCIA、Smart、IC卡等六层以上的薄板。

带埋孔和盲孔的印制电路板 结构件一般采用“分板”制作方式完成,也就是说要经过多次压合、钻孔、电镀孔等才能完成,所以精确定位非常重要。.

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