Presnosť dosiek s plošnými spojmi, ako kľúčový ukazovateľ na meranie kvality a výkonu dosiek plošných spojov, výrazne ovplyvňuje vývojovú trajektóriu elektronického priemyslu. Od smartfónov a počítačov až po letecké vybavenie a lekárske prístroje, takmer všetky elektronické zariadenia sa spoliehajú na vysoko presné dosky plošných spojov, ktoré zabezpečujú stabilnú prevádzku a dobrý výkon.
1, Kľúčový význam presnosti v doskách plošných spojov
(1) Zabezpečte stabilný elektrický výkon
Vysoko presné dosky plošných spojov dokážu presne riadiť šírku, rozstup, ako aj polohu a veľkosť priechodov na obvode. Vo vysoko-frekvenčných obvodoch môžu jemné odchýlky vedenia viesť k nesúladu impedancie počas prenosu signálu, čo spôsobuje problémy, ako je odraz a útlm signálu, čo vážne ovplyvňuje integritu signálu.
(2) Zvýšiť spoľahlivosť elektronických zariadení
Presná presnosť dosky plošných spojov môže účinne znížiť pravdepodobnosť porúch, ako sú skraty a prerušené obvody. Keď sú kolíky komponentov presne zladené s spájkovacími plôškami na doske plošných spojov, kvalita spájkovania je zaručená a dokáže odolať-dlhodobým prúdovým otrasom a mechanickým vibráciám. V oblasti automobilovej elektroniky je rozhodujúca presnosť dosiek plošných spojov pre riadiace jednotky motora. Počas procesu jazdy budú autá čeliť zložitým environmentálnym faktorom, ako sú vibrácie a zmeny teploty. Vysoko presné dosky s plošnými spojmi môžu zabezpečiť stabilné pripojenie vnútorných obvodov ECU, udržať motor v najlepšom prevádzkovom stave, zabrániť abnormálnej prevádzke motora spôsobenej poruchami dosky plošných spojov a zaistiť bezpečnosť a stabilitu jazdy.
(3) Podporovať proces miniaturizácie elektronických zariadení
S vývojom elektronických produktov smerom k miniaturizácii a nízkej hmotnosti boli kladené vyššie požiadavky na integráciu dosiek plošných spojov. Vysoko presná výroba obvodov a spracovanie otvorov umožňujú umiestniť viac komponentov a zložitých obvodov do obmedzeného priestoru. Vezmime si ako príklad inteligentné hodinky, ich vnútorný priestor je extrémne obmedzený, vyžaduje si však integráciu viacerých funkčných modulov, ako je komunikácia, polohovanie, monitorovanie srdcového tepu atď. Použitím-presných dosiek plošných spojov je možné spracovať jemné čiary a drobné priechodky, skonštruovať zložité a presné systémy obvodov medzi štvorcovými palcami, čím sa splnia dvojité požiadavky na vysoký výkon a miniaturizáciu inteligentných hodiniek.
2, Viaceré faktory ovplyvňujúce presnosť dosiek plošných spojov
(1) Obmedzenia presnosti výrobného zariadenia
Vŕtacie zariadenie: Tradičné mechanické vŕtacie zariadenie má určité obmedzenia v priemere vrtáku a presnosti vŕtania. Všeobecne povedané, minimálna apertúra bežného mechanického vŕtania môže dosiahnuť asi 0,2 mm s presnosťou clony ± 0,05 mm. Keď je potrebné opracovať otvory s menším priemerom (ako sú otvory pod 0,1 mm), vrták je náchylný na opotrebovanie, zlomenie a iné problémy, čo vedie k zvýšenej odchýlke polohy otvoru. Hoci technológia laserového vŕtania môže dosiahnuť spracovanie s menším otvorom s presnosťou ± 0,01 mm alebo dokonca vyššou, náklady na zariadenie sú vysoké a účinnosť spracovania je relatívne nízka.
Litografické vybavenie: Litografia je kritický proces prenosu vzorov obvodov na meďou-plášťované lamináty. Rozlíšenie litografického zariadenia určuje minimálnu šírku čiary a medzery, ktoré je možné vytvoriť. Napríklad rozlíšenie bežného litografického zariadenia môže byť okolo 10 μm, čo je ťažké splniť požiadavky na spracovanie vysoko presných dosiek plošných spojov pre 3 μm alebo ešte jemnejšie čiary. Špičkové litografické zariadenia, ako napríklad extrémne ultrafialové litografické zariadenia, môžu dosiahnuť rozlíšenie na úrovni nanometrov, ale cena zariadenia je extrémne drahá a technický prah extrémne vysoký. V súčasnosti sa používa iba v niekoľkých pokročilých podnikoch na výrobu dosiek plošných spojov.
(2) Kolísanie charakteristík surovín
Laminát plátovaný meďou: Rovinnosť a koeficient tepelnej rozťažnosti laminátu plátovaného meďou majú významný vplyv na presnosť dosiek plošných spojov. Ak je koeficient tepelnej rozťažnosti dosky pokrytej meďou- počas vysokoteplotného spracovania nestabilný, spôsobí to deformáciu dosky, čo bude mať za následok odchýlky v polohe obvodu a otvorov. Napríklad niektoré lacné-meďou-lamináty plátované majú vysoký koeficient tepelnej rozťažnosti. V procese lisovania viacvrstvových dosiek je v dôsledku nekonzistentného rozťahovania a zmršťovania každej vrstvy dosky ľahké spôsobiť nesúlad medzi vrstvami, čo ovplyvňuje celkovú presnosť. Vysokokvalitné lamináty plátované meďou, ako sú lamináty vyrobené z vysokovýkonných materiálov, ako je polyimid, majú nízky a stabilný koeficient tepelnej rozťažnosti, ktorý môže účinne znížiť stratu presnosti spôsobenú tepelnou deformáciou.
Medená fólia: Rovnomernosť hrúbky medenej fólie nemožno ignorovať. Ak dôjde k odchýlke v hrúbke medenej fólie, počas procesu leptania nemusia byť hrubšie časti úplne vyleptané, zatiaľ čo tenšie časti môžu byť preleptané, čo má za následok nekonzistentné šírky obvodu a ovplyvňuje výkon obvodu. Okrem toho je väzbová sila medzi medenou fóliou a substrátom nedostatočná, čo môže viesť k odlupovaniu medenej fólie pri následnom spracovaní a tiež k poškodeniu presnosti dosky plošných spojov.
(3) Komplexné výzvy výrobných procesov
Proces leptania: Leptanie je proces odstraňovania nepotrebných medených vrstiev na vytvorenie vzorov obvodov. Koncentrácia, teplota, doba leptania a rovnomernosť rozprašovania leptacieho zariadenia leptacieho roztoku môžu ovplyvniť presnosť leptania. Ak je koncentrácia leptacieho roztoku príliš vysoká alebo doba leptania príliš dlhá, spôsobí nadmerné leptanie obvodu a výsledkom bude tenšia šírka čiary; Naopak, ak je leptanie nedostatočné, zostane nadbytočná meď, čo spôsobí skrat v obvode. Navyše, počas procesu leptania viacvrstvových dosiek je v dôsledku rozdielov v stupni kontaktu medzi jednotlivými vrstvami medenej fólie a leptacím roztokom pravdepodobnejšie nerovnomerné leptanie, ktoré ovplyvňuje presnosť konzistencie každej vrstvy obvodu.
Proces elektrolytického pokovovania: Počas procesu elektrolytického pokovovania otvorov a obvodov je potrebné zabezpečiť, aby roztok na pokovovanie mohol rovnomerne ukladať kov na steny otvorov a povrchy obvodov, aby sa vytvorila dobrá vodivá vrstva. V prípade malých otvorov pokovovaných otvormi môže byť tekutosť pokovovacieho roztoku a difúzia kovových iónov obmedzená, čo môže viesť k nerovnomernému povlaku na stene otvoru a ovplyvniť výkon elektrického spojenia. Okrem toho môže nerovnomerné rozloženie prúdovej hustoty počas procesu galvanického pokovovania tiež spôsobiť nekonzistentnú hrúbku povlaku, čo následne ovplyvňuje presnosť a spoľahlivosť dosky plošných spojov.
3, Inovatívne stratégie na zlepšenie presnosti dosiek plošných spojov
(1) Investície a modernizácia moderných výrobných zariadení
Aplikácia vysoko presného vŕtacieho zariadenia: Spoločnosti vyrábajúce dosky plošných spojov zaviedli vŕtacie zariadenie s funkciou automatického centrovania, ktoré prostredníctvom vysoko presných snímačov v reálnom čase monitoruje polohu a polohu vrtáka, automaticky upravuje parametre vŕtania a účinne znižuje odchýlky polohy otvoru.
Výskum a predstavenie litografického vybavenia s-vysokým rozlíšením: Aby podniky prelomili obmedzenia litografického rozlíšenia, zvýšili svoje investície do výskumu a vývoja litografických zariadení s-vysokým rozlíšením. Litografické zariadenie nezávisle vyvinuté podnikom využíva pokročilé optické systémy a technológiu rozpoznávania obrazu, ktoré môžu dosiahnuť rozlíšenie čiar pod 5 μm. Zároveň aktívne uvádzame na trh pokročilé litografické zariadenia zo zahraničia, ako je napríklad zariadenie na hĺbkovú ultrafialovú litografiu s rozlíšením približne 2 μm, čo výrazne zlepšuje presnosť výroby obvodov dosiek s plošnými spojmi a poskytuje silnú podporu pre výrobu dosiek plošných spojov s vysokou-hustotou a{7}}výkonom.
(2) Prísna kontrola kvality surovín
Výber a prispôsobenie pomedených-laminátov: Spoločnosti vyrábajúce dosky plošných spojov úzko spolupracujú s-dodávateľmi pomedených laminátov na výbere alebo prispôsobení vhodných pomedených-laminátov na základe požiadaviek na presnosť rôznych produktov. Pre scenáre aplikácie s vysokou-presnosťou sa uprednostňuje výber laminátov potiahnutých meďou-s nízkym koeficientom tepelnej rozťažnosti a vysokou rovinnosťou. Napríklad pri výrobe dosiek plošných spojov v leteckom a kozmickom priemysle sa často používajú meďou{7}}plášťované lamináty na báze polytetrafluóretylénu, ktorých koeficient tepelnej rozťažnosti kolíše vo veľmi malom rozsahu, čo môže spĺňať prísne požiadavky na presnosť dosiek plošných spojov v prostredí s extrémnymi teplotami. Zároveň posilníme kontrolu prichádzajúcich laminátov potiahnutých meďou-a prísne testovať rôzne ukazovatele výkonu dosiek prostredníctvom{10}}vysoko presného testovacieho zariadenia, aby sme zaistili stabilnú a spoľahlivú kvalitu každej série laminátov potiahnutých meďou{11}}.
Optimalizácia kvality medenej fólie: Vyberte si vysokokvalitnú-medenú fóliu s jednotnou hrúbkou a prísne sledujte výrobný proces medenej fólie. Niektoré podniky vyrábajúce medenú fóliu využívajú pokročilé elektrolytické procesy a vysoko presné valcovacie zariadenia na výrobu medených fólií s toleranciami hrúbky ± 0,5 μm, ktoré poskytujú vysokokvalitnú surovinu na výrobu dosiek plošných spojov. Okrem toho zlepšením procesu spájania medzi medenou fóliou a substrátom, napríklad použitím špeciálnych techník povrchovej úpravy, možno zlepšiť priľnavosť medzi medenou fóliou a substrátom, čím sa znížia problémy s presnosťou spôsobené odlupovaním medenej fólie počas spracovania.
(3) Prepracované riadenie výrobných procesov
Optimalizácia procesu leptania: Vytvorením presného modelu procesu leptania v kombinácii s-monitorovaním v reálnom čase a systémom spätnej väzby možno dosiahnuť presné riadenie procesu leptania. Napríklad použitie online detekčného zariadenia na monitorovanie parametrov, ako je koncentrácia, teplota a rýchlosť leptania leptacieho roztoku v reálnom čase, automatické nastavenie množstva doplňovania a času leptania leptacieho roztoku na základe údajov z monitorovania, aby sa zabezpečila stabilita a jednotnosť procesu leptania. Súčasne vývoj nových vzorcov leptacieho roztoku a procesov leptania, ako je použitie technológie pulzného leptania, môže účinne znížiť bočné leptanie počas procesu leptania, zlepšiť jasnosť okrajov a presnosť obvodu.
Zlepšenie procesu galvanizácie: V reakcii na t
Problém malých otvorov pokovovania, sú prijaté pokročilé technológie, ako je pulzné galvanické pokovovanie a ultrazvukové pokovovanie. Pulzné galvanické pokovovanie riadi stav zapnutia/vypnutia prúdu, čo umožňuje, aby sa kovové ióny v pokovovacom roztoku usadili rovnomernejšie na stenu otvoru, čím sa účinne zlepšuje rovnomernosť povlaku na stene otvoru. Ultrazvukové galvanické pokovovanie využíva kavitačný efekt ultrazvukových vĺn na zvýšenie tekutosti pokovovacieho roztoku a schopnosti difúzie kovových iónov, čím sa zlepšuje kvalita elektrolytického pokovovania pokovovaných otvorov s malým-priemerom. Okrem toho optimalizácia konštrukčného návrhu zariadenia na galvanické pokovovanie zaisťuje, že prúdová hustota je rovnomerne rozložená v celej oblasti galvanického pokovovania, čím sa dosiahne konzistentnosť hrúbky povlaku a zlepší sa presnosť a spoľahlivosť dosiek plošných spojov.