Точността на печатните платки, като ключов индикатор за измерване на качеството и производителността на печатните платки, оказва дълбоко влияние върху траекторията на развитие на електронната индустрия. От смартфони и компютри до аерокосмическо оборудване и медицински инструменти, почти всички електронни устройства разчитат на високо-прецизни печатни платки, за да осигурят стабилна работа и добро представяне.
1, Ключовото значение на прецизността в печатните платки
(1) Осигурете стабилна електрическа работа
Високопрецизните печатни платки могат прецизно да контролират ширината, разстоянието, както и позицията и размера на отворите на веригата. Във високо-честотните вериги фините отклонения на линията могат да доведат до несъответствие на импеданса по време на предаване на сигнала, причинявайки проблеми като отражение и затихване на сигнала, което сериозно засяга целостта на сигнала.
(2) Подобряване на надеждността на електронните устройства
Прецизната прецизност на печатната платка може ефективно да намали вероятността от неизправности като къси съединения и отворени вериги. Когато щифтовете на компонентите са точно съвпадащи с подложките за запояване на печатната платка, качеството на запояване е гарантирано и може да издържи на дългосрочни-токови удари и механични вибрации. В областта на автомобилната електроника точността на печатните платки за блоковете за управление на двигателя е от решаващо значение. По време на процеса на шофиране автомобилите ще се сблъскат със сложни фактори на околната среда като вибрации и температурни промени. Високопрецизните печатни платки могат да осигурят стабилни връзки на вътрешните вериги на ECU, като поддържат двигателя в най-добро работно състояние, избягвайки необичайна работа на двигателя, причинена от повреди на платката, и осигурявайки безопасност и стабилност при шофиране.
(3) Насърчаване на процеса на миниатюризация на електронните устройства
С развитието на електронните продукти към миниатюризация и леко тегло бяха поставени по-високи изисквания за интегрирането на печатни платки. Изработката на вериги с висока прецизност и обработката на отворите позволяват повече компоненти и сложни вериги да бъдат поставени в ограничено пространство. Като вземем за пример интелигентен часовник, вътрешното му пространство е изключително ограничено, но изисква интегриране на множество функционални модули, като комуникация, позициониране, следене на сърдечния ритъм и т.н. Чрез използването на високо-прецизни печатни платки е възможно да се обработват фини линии и малки отвори, като се изграждат сложни и прецизни верижни системи между квадратни инча, отговарящи на двойните изисквания за висока производителност и миниатюризация за смарт часовници.
2, Множество фактори, влияещи върху точността на печатните платки
(1) Ограничения на точността на производственото оборудване
Сондажно оборудване: Традиционното механично сондажно оборудване има определени ограничения по отношение на диаметъра на свредлото и точността на пробиване. Най-общо казано, минималният отвор на обикновеното механично пробиване може да достигне около 0,2 mm, с точност на отвора от ± 0,05 mm. Когато отворите с по-малък диаметър (като тези под 0,1 мм) трябва да бъдат обработени, свредлото е склонно към износване, счупване и други проблеми, което води до увеличено отклонение в позицията на отвора. Въпреки че технологията за лазерно пробиване може да постигне обработка с по-малък отвор с точност от ± 0,01 mm или дори по-висока, цената на оборудването е висока и ефективността на обработка е относително ниска.
Оборудване за литография: Литографията е критичен процес за прехвърляне на модели на вериги върху покрити с мед-ламинати. Разделителната способност на литографското оборудване определя минималната ширина на линията и разстоянието, което може да бъде произведено. Например разделителната способност на обикновеното литографско оборудване може да бъде около 10 μm, което е трудно да отговори на изискванията за обработка на високо-прецизни печатни платки за 3 μm или дори по-фини линии. Оборудването за литография от висок клас, като оборудване за екстремна ултравиолетова литография, може да постигне разделителна способност на нанометрово ниво, но цената на оборудването е изключително скъпа и техническият праг е изключително висок. В момента се прилага само в няколко модерни предприятия за производство на печатни платки.
(2) Колебания в характеристиките на суровините
Ламинат с медно покритие: плоскостта и коефициентът на топлинно разширение на ламината с медно покритие оказват значително влияние върху точността на печатните платки. По време на високо{1}}температурната обработка, ако коефициентът на топлинно разширение на платката с медно- покритие е нестабилен, това ще причини деформация на платката, което ще доведе до отклонения във веригата и позициите на отворите. Например някои евтини-ламинати с медно- покритие имат висок коефициент на топлинно разширение. В процеса на пресоване на много-слойната дъска, поради непоследователното разширяване и свиване на всеки слой от дъската, е лесно да се причини несъответствие между слоевете, което се отразява на цялостната точност. Висококачествени медни -ламинати, като тези, направени от високо{10}}ефективни материали като полиимид, имат нисък и стабилен коефициент на термично разширение, което може ефективно да намали загубата на точност, причинена от термична деформация.
Медно фолио: Еднаквостта на дебелината на медното фолио не може да бъде пренебрегната. Ако има отклонение в дебелината на медното фолио, по време на процеса на ецване, по-дебелите части може да не бъдат напълно ецвани, докато по-тънките части могат да бъдат прекалено ецвани, което води до непоследователна ширина на веригата и засягане на производителността на веригата. В допълнение, силата на свързване между медното фолио и субстрата е недостатъчна, което може да доведе до отлепване на медното фолио по време на последваща обработка и също така да навреди на точността на печатната платка.
(3) Комплексните предизвикателства на производствените процеси
Процес на ецване: Офортът е процес на премахване на ненужни медни слоеве, за да се образуват шарки на вериги. Концентрацията, температурата, времето за ецване и еднородността на пръскането на оборудването за ецване на разтвора за ецване могат да повлияят на точността на ецване. Ако концентрацията на ецващия разтвор е твърде висока или времето за ецване е твърде дълго, това ще причини прекомерно ецване на веригата и ще доведе до по-тънка ширина на линията; Напротив, ако ецването е недостатъчно, ще остане излишна мед, причинявайки късо съединение във веригата. Освен това, по време на процеса на ецване на много-слойни платки, поради разликите в степента на контакт между всеки слой медно фолио и разтвора за ецване, е по-вероятно да възникне неравномерно ецване, което се отразява на последователността на точността на всеки слой от веригата.
Процес на галванопластика: По време на процеса на галванопластика на дупки и вериги е необходимо да се гарантира, че разтворът за покритие може равномерно да отлага метал върху стените на дупките и повърхностите на веригата, за да образува добър проводящ слой. За отвори с покритие с малки отвори течливостта на разтвора за покритие и дифузията на метални йони може да бъдат ограничени, което може да доведе до неравномерно покритие върху стената на отвора и да повлияе на ефективността на електрическата връзка. В допълнение, неравномерното разпределение на плътността на тока по време на процеса на галванопластика също може да причини непостоянна дебелина на покритието, което от своя страна влияе върху точността и надеждността на печатната платка.
3, Иновативни стратегии за подобряване на точността на печатни платки
(1) Инвестиция и модернизиране на съвременно производствено оборудване
Приложение на високо{0}}прецизно оборудване за пробиване: компаниите за производство на печатни платки са възприели пробиващо оборудване с функция за автоматично центриране, което следи позицията и положението на свредлото в реално време чрез високо{1}}прецизни сензори, автоматично настройва параметрите на пробиване и ефективно намалява отклонението в позицията на отвора.
Проучване и въвеждане на литографско оборудване с висока-разделителна способност: За да преодолеят ограниченията на литографската разделителна способност, предприятията са увеличили инвестициите си в изследване и разработване на литографско оборудване с висока-разделителна способност. Литографското оборудване, разработено независимо от предприятието, използва усъвършенствани оптични системи и технология за разпознаване на изображения, които могат да постигнат разделителна способност на линията под 5 μm. В същото време ние активно въвеждаме усъвършенствано литографско оборудване от чужбина, като оборудване за дълбока ултравиолетова литография, което има разделителна способност от около 2 μm, значително подобрявайки точността на производството на печатни платки и осигурявайки силна подкрепа за производството на печатни платки с висока-плътност и висока-производителност.
(2) Стриктен контрол на качеството на суровината
Избор и персонализиране на медни-ламинати: компаниите за производство на печатни платки работят в тясно сътрудничество с доставчиците на медни-ламинати, за да изберат или персонализират подходящи медни-ламинати въз основа на изискванията за прецизност на различните продукти. За сценарии на приложение с висока-прецизност е за предпочитане да се избират ламинати с медно- покритие с нисък коефициент на топлинно разширение и висока плоскост. Например при производството на печатни платки в космическата промишленост често се използват мед-ламинати на основата на политетрафлуороетилен, като техният коефициент на топлинно разширение варира в много малък диапазон, което може да отговори на строгите изисквания за точност на платката при екстремни температурни среди. В същото време ще засилим инспекцията на входящите покрити с мед-ламинати и ще тестваме стриктно различните показатели за ефективност на платките чрез оборудване за изпитване с висока-прецизност, за да гарантираме стабилно и надеждно качество на всяка партида покрити с мед-ламинати.
Оптимизиране на качеството на медното фолио: Изберете високо{0}}качествено медно фолио с еднаква дебелина и стриктно наблюдавайте производствения процес на медно фолио. Някои предприятия за производство на медно фолио използват усъвършенствани електролитни процеси и високо-прецизно оборудване за валцоване, за да произвеждат медни фолиа с толеранси на дебелината, контролирани в рамките на ± 0,5 μm, осигурявайки високо-основа за суровини за производство на печатни платки. В допълнение, чрез подобряване на процеса на свързване между медно фолио и субстрат, като например използване на специални техники за повърхностна обработка, адхезията между медно фолио и субстрат може да бъде подобрена, намалявайки проблемите с точността, причинени от отлепване на медно фолио по време на обработка.
(3) Усъвършенствано управление на производствените процеси
Оптимизиране на процеса на ецване: Чрез установяване на точен модел на процес на ецване, комбиниран с-мониторинг в реално време и система за контрол на обратната връзка, може да се постигне прецизен контрол на процеса на ецване. Например, използване на онлайн оборудване за откриване за наблюдение на параметри като концентрация, температура и скорост на ецване на разтвора за ецване в реално време, автоматично регулиране на количеството за попълване и времето за ецване на разтвора за ецване въз основа на данните за наблюдение, за да се гарантира стабилността и еднаквостта на процеса на ецване. В същото време разработването на нови формули за разтвор за ецване и процеси на ецване, като използването на импулсна технология за ецване, може ефективно да намали страничното ецване по време на процеса на ецване, да подобри яснотата на ръбовете и точността на веригата.
Подобряване на процеса на галванопластика: В отговор на t
Проблемът с малките дупки за нанасяне на апертура, се възприемат модерни технологии като импулсно галванично покритие и ултразвуково асистирано галванично покритие. Импулсното галванично покритие контролира състоянието на включване/изключване на тока, позволявайки на металните йони в разтвора за покритие да се отлагат по-равномерно върху стената на отвора, като ефективно подобряват еднородността на покритието върху стената на отвора. Ултразвуковото галванопластика използва кавитационния ефект на ултразвуковите вълни, за да подобри течливостта на покриващия разтвор и способността за дифузия на металните йони, като по този начин подобрява качеството на галванопластиката на отвори с малък-диаметър. В допълнение, оптимизирането на структурния дизайн на оборудването за галванопластика гарантира, че плътността на тока е равномерно разпределена в цялата галванопластика, като по този начин се постига постоянство в дебелината на покритието и се подобрява точността и надеждността на печатните платки.