精密PCB製造、高周波PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB、およびPCBアセンブリ。
スマートフォンなどの製品開発, 小型・多機能のタブレットコンピュータとウェアラブルデバイス, の技術 高密度相互接続プリント回路板 継続的改良, PCB線の幅と間隔, マイクロホールの直径と穴の中心は距離, 導体層および絶縁層の厚さは、常に減少している, このように、PCBの層の数を増加させることによって、より多くの構成要素に対応することができる, 重量, とPCBのボリューム. 加えて, 無線データ伝送帯域幅と処理速度の増加に伴い, PCBの電気的性能は非常に重要になる.
統合回路産業がムーアの法則によるパフォーマンス拡大とコンプライアンスの障害に遭遇したように, PCB業界は、相互接続密度と電気性能を継続的に改善するために、プロセス能力および材料性能における課題に直面している. Even if the PCB adopts any-layer interconnection high-density (ALV HDI) design, 性能拡大と改善にはまだ限界がある, また、製造コストも増加している, そして、費用対効果の問題がある. PCB業界は層数の増加と厚みの減少に直面している. 絶縁層の厚さは、臨界値50, and the dimensional stability and electrical performance of the PCB (especially signal impedance and insulation resistance) have declined.
同時に, 信号トレースの密度は増加し続ける, そして、トレースの幅は、40. 従来の減算法を用いてそのような痕跡を製造することは非常に困難である. 添加方法技術はより洗練された回路の製造を実現できるが, それは、高いコストと小さな生産スケールの問題を抱えている. 複雑で自動化された適切な装置増加の使用, such as laser direct イメージング (LDI) equipment and laser direct drilling (LDD) 100 μm laser hole technology can improve the above problems, しかし、コストが増加します, そして、材料性能も多少制限されます. これらはまた、私たちが私たちのシステムをより強力で費用対効果にするための基礎に集中する必要があることを意味します. 大量生産におけるALV HDI技術の現状と課題, 信頼性, 電子実装分野における競争価格.
1. ソーシャルメディアの人気によるALV HDI技術の概観, ますます多くのコミュニケーションは、スマートフォンまたはタブレット. ソーシャルメディアは、現在どんな成功した企業マーケティング計画の重要な部分です. それは既存の潜在的な顧客と通信するためのプラットフォームを提供します, そしてそれはまた、頻繁にフィードバックや新しいアイデアを提供することができます. これは近年の情報伝達のためのデータ量が大幅に増加していることを意味する, そして、増加を続けます. その後の機能の増加と部品サイズの減少は、PCBの開発の主な駆動力となる. 半導体技術の開発速度はほぼ指数関数的である, 2年ごとに倍増する, そしてこの開発速度はここ数年続く. 現在のスマートフォンで使用される最新のPCBと携帯電話の第一世代で使用される古典的な剛性PCB構造を比較するとき, 大きな違いが見える. 近年では小型化が主流であると言える. 携帯電話のサイズはあまり変更されていませんが, コンポーネントとPCBがより強い機能に適応するために連続的に収縮していることは明白です. 典型的なスマートフォンまたはタブレットコンピュータで, 大部分のスペースは、表示画面およびバッテリ10によって、占められる, そして、残っている電子デバイスは、小型化されて、小さい領域に集積化された. コンポーネントの間隔が小さくなり、/os増加, おそらく最も重要な変更の一つは、ボードの間引きと層数の増加です. 10年前, 典型的な剛性PCBの厚さは1 mm以上であった. 現在, 典型的なスマートフォンPCBの厚さは約0である.5から0.7 mm. しかし, 基板の厚さが減少している間、層の数が増加していることを示す明確な傾向がある. 業界ロードマップによると, pcbsが0以下であることが期待できる.厚さ4 mmは次の数年でハンドヘルドデバイスに現れます. 製品の複雑さによって, マイクロ孔を含む層の数は10または12にも増加します. 明らかに、これは薄い誘電体と導体層の使用につながります. 数年前, 0.6 mm～0.8 mmピッチ技術は当時のハンドヘルドデバイスで使用された. 今日のスマートフォン, コンポーネントIの数のために/Oと製品の小型化, PCBを広く使用する.4 mmピッチ技術. 予想通り, この傾向は0に向かっている.3 mm. 事実上, 0の開発.モバイル端末用の3 mmピッチ技術は数年前に始まった. 同時に, マイクロ孔の大きさと連結板の直径は75 mmと200 mmにまで減少した, それぞれ. 業界の目標は、マイクロホールとディスクを50 mm, それぞれ, 今後数年. 図2の小型化.3 mmピッチ設計仕様はライン幅の縮小を駆動する, ALVのピッチと表面実装ボードサイズ HDI PCB. 任意の層の技術を使用して, 小型化が可能になる. 相互接続は任意の層の間で形成できる, これはデザイナーにもっと自由を与える. 細線製造工程の能力の向上は明らかである. そして、これらの新しいデザインの要件を満たすために、新しい製造工程と加工ソリューションが必要です.
2. ALVが直面する課題 HDI PCB ALVのキー製造工程の製造 HDI PCB 小型化は多層ラミネーションである, レーザー穴あけ, imaging, エッチングと電気めっきプロセス, そして、高ボリュームを満たすためにプロセスを最適化する方法, ロバスト, 信頼できる低価格生産プロセス. 生産原価. 1. 1990年代半ばにおけるマイクロホールレーザ技術の発展, コンポーネントピンピッチが減少. 技術的な難しさは高い接続/多層PTH PCBによるコンポーネント. この挑戦を満たすために, PCB業界は、機械式ドリルの貫通穴を150 mm未満に減らすだけではない, マイクロホール技術, 光撮像誘電層のような, プラズマエッチング穴, レーザ穴あけ法. しかし, フォトイメージングによる正孔形成技術は特別な感光材料を必要とする, また、プラズマはFR - 4に影響しない. 柔軟性のため, レーザ穴あけは今では主要な生産方法となっている. 当初, 使用可能なレーザは、茶のCO 2とUV. 彼らの実用性と正確性を制限するいくつかの欠点があった.
ティーCO 2レーザは10600ナノメートルの波長を有する, 銅を鍛えない, 速度が遅い, そして、脈は逃すのが簡単です. したがって, 出願には困難がある. この種のレーザせん孔機を使うとき, it is necessary to make a window (Conformal Mask) それで as large as or slightly larger than the final laser aperture on the copper surface. 加えて, この長波長レーザアブレーション後, PCBに炭化層を形成する, そして、この炭化層は、比較的強いドロス除去パラメータによって除去されなければならない. 1997年に始まった最初のuvレーザドリルのレーザは，波長355 nmのnd：yagであった. レーザは小さなスポット直径を通してよく集束することができる, 穴あき法の使用. これらのUVレーザドリルは銅と樹脂を穴あけするときに有効である. しかし, FR - 4を掘削する際に問題がある. これはFR - 4がガラス繊維を含んでいるからです, 紫外線を非常に弱く吸収し、中断しない. したがって, PCB products using UV laser drilling need to use resin-coated copper foil (RCC) instead of FR-4 as a build-up material. UVレーザ穴あけ機の効率は非常に低い, そして、安定性も問題です. 安定性が向上し、定格電力が急激に増加した後, ガラス繊維のアブレーションはまだ問題である, UVレーザ掘削リグの生産能力は二酸化炭素レーザ掘削リグのそれよりはるかに低い, だからUV掘削リグは、現在いくつかの特別な機会に適しています. 後, 一部の企業はCO 2レーザをUVレーザと結合し始めた, しかし、この解決策はPCBプロトタイプと小さなバッチ生産に適しています. バッチボード用, この組み合わせ方法は経済的で手頃な価格ではない.
1998年はブラインドマイクロプレートの需要が大幅に増加した年でした. したがって, mainstream PCB manufacturers have standardized the etching + carbon dioxide laser process, そして，新しいCO 2レーザ掘削装置が市場に投入され始めた, パルス損失がなく高速である. 新しいCO 2掘削リグの生産能力の大幅な増加は最終的に大量生産において費用対効果になる. 掘削プロセスも非常に安定している. 2000年代半ばまでに, 業界をリードするPCBメーカーは銅箔を直接掘削を開始. 5 mm～12 mm厚の銅を薄くする, 掘削前に銅表面を粗面化して暗くする. このレーザ直接孔形成の技術的利点は、銅窓をエッチングするステップが低減されることである, そして、コストは大幅に削減されます. これは、任意の層相互接続のためのブラインドマイクロバイアの製造のための主な方法である. しかし, この方法の欠点は、処理ウィンドウが比較的狭いと再加工できないことです. 品質の観点から, 100 mm×1，000 m以下のブラインドマイクロビアの安定大量生産のための大きな課題である. オリフィスで銅をオーバーハングするような欠陥, 突出ガラス繊維, そして、樹脂残渣は次のdesmearおよび電気メッキプロセスの品質問題を引き起こす, 100 mm×1 , 000 m未満の微小ブラインドホールは、オリフィス内のオーバーハング銅を除去し、それらを除去するために最適化されなければならない. ガラス繊維突起及び樹脂残渣等の欠陥. CO 2レーザ掘削はまだしばらくの間来る. しかし, 新しいピコ秒とフェムト秒レーザ掘削リグは市場に参入する. これらの掘削リグは処理速度に有利である, 掘削品質と生産効率. 産業が小さな開口レーザブラインドホールの挑戦に直面するとき, これらのレーザ掘削リグは開発方向になるかもしれない. Moreover, the thermal damage of these laser drills to materials is less than that of long-pulse laser drills (such as CO2 laser drills). これらの新しいレーザードリルは、何らかの方法で処理されていない銅箔の穴をドリル加工することができます. 2. 電気めっきとイメージングプロセスPCBの電気めっきプロセスの選択は線幅によって決定される/間隔, 絶縁層の厚さ, 最後の銅の厚さ. 0では.3 mmピッチBGAデザイン, パッドの直径は150, ブラインドホールは75, そして、2/30 mmの細い線は、0のピッチで2つのパッドの間で実行されます.3 mm. このような微細回路を既存の減算法によって作るのは難しい. 引き算法で, エッチング能力は重要な因子の一つである, パターン転写プロセスとめっき均一性の両方を最適化する必要がある. これは、PCB業界が細かい行を作るためにMSAPプロセスを使用する理由です. 減算法に比べて, MSAPプロセスによって作られた細い線の上部の幅と底の幅はほとんど同じです, that is, それは、線を正方形の形にコントロールするのがより簡単です. MSAPのもう一つの利点は、標準のPCBプロセスを使用することです, ドリル加工と電気めっき, その他既存技術, そして、従来の材料の使用は、最終製品の信頼性を確実にするために銅と誘電体層との間の良好な接着を提供することができる. 減算法に比べて, MSAPプロセスの最大の利点は、ラインタイプが制御しやすいことです, そして、全体の生産ボードの最上部の幅と底幅はほとんど同じです. 線厚を薄くする, 回線の種類を制御できる, クロストークは低い, 信号対雑音比は高い, と信号の整合性が改善され. 事実上, そのような薄いワイヤおよび薄い誘電体層は、特有のインピーダンスレベル.
現在, PCB製品の回路は薄くなり薄くなっている, そして、誘電層の厚みは、連続的に減らされる. したがって, 適切なPCB製造プロセスを選択する必要がある. このプロセスは電気めっきと充填穴の要件を満たすことができなければならない, そして同時に、細い線を作ることができる. 細かい線, より小さいピッチ, また，リングホールはパターン転写プロセスをより厳密に制御する必要がある. 細かい線のために, 修理等の方法, 修理や修理は使えません. あなたがより高いパス率を得たいならば, グラフィック制作ツールの品質に注意を払う必要があります, 積層プリプレグのパラメータとグラフィックス転送のパラメータ. この技術のために, the use of laser direct imaging (LDI) instead of contact exposure seems increasingly attractive. しかし, LDIは生産効率が低くコストが高い, PCB製品の90 %以上がグラフィック転送用の接触露光を使用する. LDIが歩留まりを大幅に改善できる場合に限り, LDIを使うのはよりコスト効率が良い. 現在, 複雑な任意層配線のPCB歩留り向上は非常に重要である, したがって, LDIを使う傾向がある. LDIなしで, ハイエンドのスマートフォンのためにPCBを生産することは不可能だろう. LDIの利点は、それぞれが PCBボード 異なる伸縮を使う, 不正確な位置合わせによるスクラップを減らす. LDIの優位性を十分に発揮するために, 乾式フィルム又は湿式フィルムは、最良の生産能力を得るために、グラフィックス転写技術と整合させる必要がある. 最近, 乾燥のプロセス能力と生産能力/ウェットフィルムは大幅に改善されている. これは、グラフィック転送を行うには、LDIを購入することがあります. 何故なら、他の選択肢に直面しているからです, 常に試してテストされた技術を使用する. 加えて, また、PCBの生産で使用することができるDIマシンもあります. 新たに発売されたDIマシンの約25 %が、はんだマスクパターンの製造に使用されている. はんだマスクプロセスにおけるdiの使用は、歩留りを大きく増加させる, しかし、欠点は生産能力が低すぎるということです.
3. 本稿は、主に層間接続のキー製造プロセスを紹介する PCBボード 製造過程におけるコストへの影響. プロセスを選択するとき, この技術は電子パッケージ製品の現在および将来のニーズを満たさなければならない. 直面する課題 HDI PCB PCB機能の増加とサイズの縮小, 最近の端末製品に頻繁に出現する超薄型構造. 材料と製造方法を適時に準備するために, サプライチェーンを効果的に管理する必要がある, プロトタイプ生産サイクルの短縮, そして、より速く市場に彼らの製品を持ってきてください. Subtractive methods (copper foil or electroplating) to make fine lines will face the limitations of copper thickness and copper thickness deviation, ワイヤ間隔に敏感である, 厚さ偏差とベース銅粗さ. 添加方法は解像度が高い, ラインを作るとラインタイプがいい, でもエンジニア, コントロールはより複雑であり、多くの投資を必要とするかもしれない. MSAPプロセスの細い線はまっすぐな側壁を持つ, したがって、伝送損失とクロストークは比較的低い, とPCB信号の整合性が改善され. PCB製造プロセスの選択には単純な答えはない, PCB生産プロセスの選択は主に製品設計の特性に依存するので. エンジニアが製品設計プロセスに関与しているならば, それは最も経済的な解決策を見つけるのを助ける.
