2023-05-10
इलेक्ट्रॉनिक घटकों (समूहों) की उच्च एकीकरण और असेंबली (विशेष रूप से चिप-स्केल / μ-BGA पैकेजिंग) प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ।यह "हल्के, पतले, छोटे और छोटे" इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों, संकेतों की उच्च-आवृत्ति/उच्च-गति डिजिटलीकरण, और इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की बड़ी-क्षमता और बहु-कार्यात्मकता के विकास को बहुत बढ़ावा देता है।विकास और प्रगति, जिसके लिए बहुत उच्च घनत्व, उच्च परिशुद्धता और बहु-परत की दिशा में पीसीबी को तेजी से विकसित करने की आवश्यकता होती है।
समय की वर्तमान और भविष्य की अवधि में, माइक्रो-होल विकास (लेजर) का उपयोग जारी रखने के अलावा, पीसीबी में "बहुत उच्च घनत्व" समस्या को हल करना महत्वपूर्ण है।तारों की सूक्ष्मता, स्थिति और अंतर-परत संरेखण का नियंत्रण।पारंपरिक "फोटोग्राफिक इमेज ट्रांसफर" तकनीक, यह "विनिर्माण सीमा" के करीब है और बहुत उच्च घनत्व वाले पीसीबी की आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल है, और लेजर डायरेक्ट इमेजिंग (एलडीआई) का उपयोग समस्या को हल करने का लक्ष्य है। "बहुत उच्च घनत्व (उन अवसरों का उल्लेख करते हुए जहां एल / एस ≤ 30 माइक्रोन)" समस्या का मुख्य तरीका पहले और भविष्य में पीसीबी में ठीक तार और इंटरलेयर संरेखण।
मुख्य रूप से आईसी और अन्य घटकों (घटकों) एकीकरण और पीसीबी निर्माण प्रौद्योगिकी युद्ध से उच्च घनत्व पीसीबी की आवश्यकता है।
हमें स्पष्ट रूप से देखना चाहिए कि पीसीबी तार की सुंदरता, स्थिति और सूक्ष्म छिद्र, आईसी एकीकरण विकास आवश्यकताओं से बहुत पीछे हैं, जिन्हें तालिका 1 में दिखाया गया है।
तालिका नंबर एक
| वर्ष | एकीकृत सर्किट चौड़ाई /μm | पीसीबी लाइन चौड़ाई /μm | अनुपात |
| 1970 | 3 | 300 | 1:100 |
| 2000 | 0.18 | 100 ~ 30 | 1:560 ~ 1:170 |
| 2010 | 0.05 | 10 ~ 25 | 1:200 ~ 1:500 |
| 2011 | 0.02 | 4 ~ 10 | 1:200 ~ 1:500 |
नोट: छेद के माध्यम से आकार भी ठीक तार के साथ कम हो जाता है, जो आम तौर पर तार की चौड़ाई 2 ~ 3 गुना होता है।
वर्तमान और भविष्य के तार की चौड़ाई/अंतराल (L/S, इकाई -µm)
दिशा: 100/100→75/75→50/50→30/3→20/20→10/10, या कम।संबंधित माइक्रोपोर (φ, इकाई µm):300→200→100→80→50→30, या छोटा।जैसा कि ऊपर से देखा जा सकता है, पीसीबी उच्च घनत्व आईसी एकीकरण से बहुत पीछे है।पीसीबी उद्यमों के लिए अब और भविष्य में सबसे बड़ी चुनौती यह है कि "बहुत उच्च घनत्व" परिष्कृत गाइड लाइन, स्थिति और माइक्रोप्रोसिटी की समस्याओं का उत्पादन कैसे करें।
हमें और देखना चाहिए;पारंपरिक पीसीबी निर्माण प्रौद्योगिकी और प्रक्रिया पीसीबी "बहुत उच्च घनत्व" के विकास के लिए अनुकूल नहीं हो सकती है।
①परंपरागत फोटोग्राफिक निगेटिव की ग्राफिक ट्रांसफर प्रक्रिया लंबी है, जैसा कि तालिका 2 में दिखाया गया है।
तालिका 2 दो ग्राफिक्स रूपांतरण पद्धति के लिए आवश्यक प्रक्रियाएं
| का ग्राफिक ट्रांसफरपारंपरिक नकारात्मक | एलडीआई के लिए ग्राफिक्स ट्रांसफरतकनीकी |
| सीएडी/सीएएम: पीसीबी डिजाइन | सीएडी/सीएएम: पीसीबी डिजाइन |
| वेक्टर / रेखापुंज रूपांतरण, प्रकाश पेंटिंग मशीन | वेक्टर / रेखापुंज रूपांतरण, लेजर मशीन |
| लाइट पेंटिंग इमेजिंग, लाइट पेंटिंग मशीन के लिए नकारात्मक फिल्म | / |
| नकारात्मक विकास, डेवलपर | / |
| नकारात्मक स्थिरीकरण, तापमान और आर्द्रता नियंत्रण | / |
| नकारात्मक निरीक्षण, दोष और आयामी जांच | / |
| नकारात्मक छिद्रण (पोजीशनिंग छेद) | / |
| नकारात्मक संरक्षण, निरीक्षण (दोष और आयाम) | / |
| Photoresist (लेमिनेटर या कोटिंग) | Photoresist (लेमिनेटर या कोटिंग) |
| यूवी उज्ज्वल एक्सपोजर (एक्सपोजर मशीन) | लेजर स्कैनिंग इमेजिंग |
| विकास (डेवलपर) | विकास (डेवलपर) |
② पारंपरिक फोटोग्राफिक निगेटिव के ग्राफिक ट्रांसफर में बड़ा विचलन है।
पारंपरिक फोटो नकारात्मक के ग्राफिक हस्तांतरण की स्थिति विचलन के कारण, फोटो का तापमान और आर्द्रता नकारात्मक (भंडारण और उपयोग) और फोटो की मोटाई।उच्च डिग्री के कारण प्रकाश के "अपवर्तन" के कारण आकार विचलन ± 25 माइक्रोन से ऊपर है, जो पारंपरिक फोटो नकारात्मक के पैटर्न हस्तांतरण को निर्धारित करता है।L/S ≤30 µm महीन तारों और स्थिति, और अंतरण प्रक्रिया प्रौद्योगिकी के साथ इंटरलेयर संरेखण के साथ PCB थोक उत्पादों का उत्पादन करना कठिन है।
(1) स्थिति विचलन और नियंत्रण बहुत उच्च घनत्व की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता।
फोटोग्राफिक फिल्म एक्सपोजर का उपयोग करते हुए पैटर्न ट्रांसफर विधि में, गठित पैटर्न का स्थितीय विचलन मुख्य रूप से फोटोग्राफिक फिल्म से होता है।तापमान और आर्द्रता में परिवर्तन और फिल्म की संरेखण त्रुटियां।जब फोटोग्राफिक निगेटिव का उत्पादन, संरक्षण और अनुप्रयोग सख्त तापमान और आर्द्रता नियंत्रण में होता है, तो मुख्य आकार की त्रुटि यांत्रिक स्थिति विचलन द्वारा निर्धारित की जाती है।हम जानते हैं कि मैकेनिकल पोजिशनिंग की उच्चतम सटीकता ±12.5 माइक्रोमीटर की पुनरावृत्ति के साथ ±25 माइक्रोमीटर है।यदि हम L/S=50 µm वायर और φ100 µm के साथ PCB मल्टीलेयर डायग्राम तैयार करना चाहते हैं।जाहिर है, यांत्रिक स्थिति के आयामी विचलन के कारण केवल उच्च पास दर वाले उत्पादों का उत्पादन करना मुश्किल है, अकेले कई अन्य कारकों (फोटोग्राफिक फिल्म की मोटाई और तापमान और आर्द्रता, सब्सट्रेट, फाड़ना, मोटाई और प्रकाश स्रोत विशेषताओं का प्रतिरोध) के अस्तित्व को छोड़ दें और रोशनी आदि) आकार विचलन के कारण!इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इस यांत्रिक स्थिति का आयामी विचलन "अक्षम्य" है क्योंकि यह अनियमित है।
उपरोक्त से पता चलता है कि जब पीसीबी का एल/एस ≤50 µm है, तो उत्पादन के लिए फोटोग्राफिक फिल्म एक्सपोजर के पैटर्न ट्रांसफर विधि का उपयोग करना जारी रखें ।"बहुत उच्च घनत्व" पीसीबी बोर्डों का निर्माण करना अवास्तविक है क्योंकि यह यांत्रिक स्थिति और अन्य कारकों जैसे "विनिर्माण सीमा" जैसे आयामी विचलन का सामना करता है!
(2) उत्पाद प्रसंस्करण चक्र लंबा है।
"यहां तक कि उच्च घनत्व" पीसीबी बोर्डों के निर्माण के लिए फोटो नकारात्मक एक्सपोजर के पैटर्न ट्रांसफर विधि के कारण, प्रक्रिया का नाम लंबा है।यदि लेज़र डायरेक्ट इमेजिंग (LDI) से तुलना की जाए, तो प्रक्रिया 60% से अधिक है (तालिका 2 देखें)।
(3) उच्च निर्माण लागत।
फोटो नकारात्मक एक्सपोजर के पैटर्न ट्रांसफर विधि के कारण, न केवल कई प्रसंस्करण चरणों और लंबे उत्पादन चक्र की आवश्यकता होती है, इसलिए अधिक बहु-व्यक्ति प्रबंधन और संचालन, बल्कि बड़ी संख्या में फोटो नकारात्मक (चांदी नमक फिल्म और भारी ऑक्सीकरण फिल्म) भी होती है संग्रह और अन्य सहायक सामग्री और रासायनिक सामग्री उत्पाद, आदि, मध्यम आकार की पीसीबी कंपनियों के लिए डेटा आँकड़े।एक वर्ष के भीतर ली गई फोटो निगेटिव और री-एक्सपोज़र फिल्में उत्पादन के लिए LDI उपकरण खरीदने या LDI प्रौद्योगिकी उत्पादन में लगाने के लिए पर्याप्त हैं, एक वर्ष के भीतर LDI उपकरण की निवेश लागत को पुनर्प्राप्त कर सकती हैं, और यह प्रदान करने के लिए LDI तकनीक का उपयोग करके गणना नहीं की गई है उच्च उत्पाद की गुणवत्ता (योग्य दर) लाभ!
चूँकि LDI तकनीक लेजर बीम का एक समूह है जो सीधे प्रतिरोध पर अंकित होता है, इसे तब विकसित और उकेरा जाता है।इसलिए, इसके फायदे की एक श्रृंखला है।
(1) स्थिति की डिग्री बहुत अधिक है।
वर्कपीस (प्रक्रिया में बोर्ड) तय होने के बाद, लेजर पोजिशनिंग और वर्टिकल लेजर बीम
स्कैनिंग यह सुनिश्चित कर सकती है कि ग्राफिक स्थिति (विचलन) ± 5 माइक्रोन के भीतर है, जो लाइन ग्राफ की स्थितीय सटीकता में काफी सुधार करता है, जो एक पारंपरिक (फोटोग्राफिक फिल्म) पैटर्न ट्रांसफर विधि है, उच्च घनत्व निर्माण (विशेष रूप से) के लिए प्राप्त नहीं किया जा सकता है L/S ≤ 50µmmφ≤100 µm) PCB (विशेष रूप से "बहुत उच्च घनत्व" बहु-परत बोर्डों आदि का इंटरलेयर संरेखण) उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करने और उत्पाद योग्यता दरों में सुधार करने के लिए निस्संदेह महत्वपूर्ण है।
(2) प्रसंस्करण कम हो जाता है और चक्र छोटा हो जाता है।
एलडीआई प्रौद्योगिकी का उपयोग न केवल "बहुत उच्च घनत्व" बहु-परत बोर्डों की मात्रा और उत्पादन योग्यता दर की गुणवत्ता में सुधार कर सकता है, और उत्पाद प्रसंस्करण प्रक्रिया को काफी कम कर सकता है।जैसे मैन्युफैक्चरिंग में पैटर्न ट्रांसफर (इनर लेयर वायर बनाना)।प्रतिरोध (इन-प्रोग्रेस बोर्ड) बनाने वाली परत पर, केवल चार चरणों की आवश्यकता होती है (सीएडी/सीएएम डेटा स्थानांतरण, लेजर स्कैनिंग, विकास, और नक़्क़ाशी), जबकि पारंपरिक फोटोग्राफिक फिल्म विधि।कम से कम आठ कदम।जाहिर है, मशीनिंग प्रक्रिया कम से कम आधी है!
(3) विनिर्माण लागत बचाएं।
एलडीआई तकनीक का उपयोग न केवल लेजर फोटोप्लॉटर्स, फोटोग्राफिक निगेटिव के स्वत: विकास, मशीन को ठीक करने, डायजो फिल्म डेवलपिंग मशीन, पंचिंग और पोजीशनिंग होल मशीन, आकार और दोष मापने / निरीक्षण उपकरण, और एक के भंडारण और रखरखाव के उपयोग से बच सकता है। बड़ी संख्या में फोटोग्राफिक निगेटिव उपकरण और सुविधाएं, और इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि बड़ी संख्या में फोटोग्राफिक निगेटिव, डायज़ो फिल्म, सख्त तापमान और आर्द्रता नियंत्रण से सामग्री, ऊर्जा और संबंधित प्रबंधन और रखरखाव कर्मियों की लागत काफी कम हो जाती है।
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