Teknik PCB - Analisis teknologi pencetakan papan sirkuit PCB

Proses pencetakan adalah salah satu langkah asas dalam proses produksi PCB. Dengan sederhana, tembaga asas ditutup oleh lapisan tahan, dan tembaga yang tidak dilindungi oleh lapisan tahan bereaksi dengan etchant, yang digigit off, dan akhirnya membentuk corak sirkuit desain dan proses ikatan pads. Sudah tentu, prinsip pencetakan boleh diterangkan dengan mudah dalam beberapa kalimat, tetapi sebenarnya, penyelesaian teknologi pencetakan masih cukup mencabar, terutama dalam produksi garis halus, yang memerlukan toleransi lebar garis yang sangat kecil dan tidak membenarkan mana-mana ralat dalam proses pencetakan. Jadi hasil pencetak patut betul, ia tidak boleh diperbesar, dan ia tidak boleh diperbesar.

Untuk menjelaskan lebih lanjut proses pencetakan, penghasil PCB lebih bersedia menggunakan garis pencetakan mengufuk untuk produksi untuk mencapai automatisasi produksi maksimum dan mengurangi biaya produksi. Namun, pencetakan mengufuk tidak sempurna, dan "kesan kolam" yang tidak dapat dibuang membuat papan sukar. Permukaan atas dan permukaan bawah menghasilkan kesan pencetakan yang berbeza. Kadar pencetakan di pinggir papan lebih cepat daripada kadar pencetakan di tengah papan. Kadang-kadang, fenomena ini boleh membuat keputusan pencetakan di permukaan papan agak berbeza.

Dengan kata lain, "kesan kolam" akan membuat kerosakan-lebar litar di pinggir papan lebih besar daripada yang di tengah papan, dan bahkan pembetulan litar berhati-hati (memperluas lebar litar yang sesuai di pinggir papan) untuk mengembalikan pencetakan yang berbeza Kadar juga akan gagal, Kerana toleransi pencetakan mesti dikawal dengan baik untuk mendapatkan garis-garis ultra-halus.

Situasi ini membawa kepada perubahan yang signifikan dalam kadar pencetakan. Lokasi di papan sirkuit, dekat pinggir papan, penyelesaian pencetakan lebih mungkin mengalir keluar dari papan, dan penyelesaian pencetakan lama dan baru lebih mudah untuk ditukar, jadi kadar pencetakan yang baik dikekalkan. Di tengah papan, ia lebih mudah untuk membentuk situasi "kolam", dan aliran etchant oleh itu diharamkan. Ia relatif sukar bagi penyelesaian yang kaya dengan ion tembaga untuk mengalir keluar dari permukaan papan. Sebagai hasilnya, efisiensi pencetakan dikurangi dibandingkan dengan pinggir atau bawah papan. Kesan pencetak semakin teruk. Sebenarnya, mustahil untuk mengelakkan "kesan kolam" dalam praktek, kerana roda penghantaran mengufuk jenis rantai akan mengelakkan pembuangan cair menggambar, yang menyebabkan akumulasi cair menggambar antara roda.

Fenomen ini berlaku dalam produksi plat yang lebih besar. Atau garis-garis ultra-halus lebih jelas, walaupun lebih istimewa proses kawalan produksi dan kaedah pembayaran digunakan, seperti sistem semburan yang boleh disesuaikan secara independen dari arah penyerahan, paip semburan yang berubah dan seksyen penyelesaian semula tunggu, jika tidak ada pelaburan teknikal besar, masalah ini tidak boleh diselesaikan dengan baik, Jadi tujuan untuk menghindari "kesan kolam" dicapai tanpa perlu kembali ke titik permulaan dan mula lagi.

Pada akhir tahun lepas, PILL e.K. melepaskan teknologi proses baru, yang boleh meningkatkan cairan penyelesaian etching di bahagian atas papan dengan hanya menghisap penyelesaian etching yang digunakan melalui pompa air, dengan itu mencegah kesan puddle. Kaedah ini dipanggil pencetak vakum.

Garis pencetakan vakum pertama telah dipaparkan kepada masyarakat di Productronica pada bulan November 2001. Pada masa yang sama, ujian yang dilakukan oleh pembuat papan sirkuit juga mengesahkan bahawa proses pencetakan vakum boleh mencapai keputusan yang baik hanya dengan kurang usaha untuk mengawal keadaan jurutera.

Selepas pencetak vakum, kesan pencetak sangat seragam pada seluruh permukaan kedua-dua sisi papan.

Prinsip teknologi pencetak vakum sangat mudah. Bukan sahaja kosong dipasang dalam seksyen cetakan, tetapi juga unit ekstraksi udara dipasang diantara kosong pada jarak relatif dekat dengan permukaan papan sirkuit. Selepas unit pam ini menghisap penyelesaian etching yang digunakan, mereka kembali ke tangki cair modul melalui loop tertutup.

Di sini, vakum merujuk kepada tekanan negatif di kawasan operasi sistem dan suhu rendah cukup untuk mencegah etchant daripada menghasilkan kesan puddle. Walaupun lapisan dalaman paling tipis tidak boleh disisap oleh unit penyiup, dan keperluan produksi perlu dijamin. Dengan menyambungkan trek aspirator ke kereta yang tetap atas dalam sistem pengangkut, perancang memastikan jarak antara proses pam dan permukaan papan adalah nilai terbaik, tidak kira-kira produksi adalah tipis atau tebal. Ini bermakna tidak peduli jenis papan PCB apa, kadar ekstraksi penyelesaian etching seragam boleh dicapai. Pada seluruh permukaan papan besar 24 "X24", di atas papan sirkuit, hanya 1 mikron perubahan tebal tembaga ditemui. Dengan perbandingan, kesan pencetak bahagian ke atas dan bahagian ke bawah plat pada dasarnya sama.

Kualiti sirkuit papan produksi menggunakan teknologi pencetakan vakum juga sangat baik. Ujian terperinci yang dilakukan dengan pembuat PCB yang berbeza telah menunjukkan bahawa teknologi pencetakan vakum baru boleh menghasilkan profil konduktor yang lebih lurus sehingga papan yang dihasilkan boleh mendekati keperluan wayar dengan lebih tepat.

Dalam proses pencetak vakum, kadar pencetak medium pencetak di bawah filem menolak serangan sisi wayar dan faktor pencetak yang digunakan untuk menggambarkan kedalaman pencetak wayar dan jumlah pencetak sisi sangat tinggi.

Sudah tentu, terdapat juga beberapa faktor lain yang pada dasarnya tidak dipengaruhi oleh pembuat yang akan mempengaruhi kesan pencetakan sebenar. Contohnya, tebal penangkapan, kualiti proses eksposisi dan pembangunan, dan tebal tembaga substrat yang dicetak setiap mempunyai kesan besar. Secara umum, ia diharapkan bahawa proses pencetak atau frekuensi pemulihan penyelesaian pencetak hanya menganggap separuh kesan pencetak. . Tetapi Oliver Briel, pengurus projek PILL, menekankan bahawa "fakta telah membuktikan bahawa kita telah benar-benar mengawal 50% ini."

Teknologi pencetak vakum juga menunjukkan beberapa keuntungan dalam aspek lain:

boleh menggunakan sepenuhnya kapasitas proses pencetakan. Bila kelajuan pencetakan meningkat dan masa produksi dikurangi, output proses pencetakan meningkat.

Sejak pencetakan pertama boleh mencapai keputusan yang memuaskan, tidak perlu mengubah kerja dan pencetak semula.

boleh mengurangkan teknik kawalan kilang yang berkaitan dan mengurangkan biaya yang sepadan.

Sistem pencetak vakum menggunakan teknologi relatif mudah untuk menghasilkan wayar ultra-halus, dan tidak lagi perlu memasang manifold jet yang boleh ditukar.

Name Rancangan ini terutama digunakan untuk memastikan kesan pudel dikurangkan, yang sekarang boleh dilakukan dengan menggunakan sistem penghisap udara.

Teknologi pencetak vakum PCB membolehkan modul proses lebih pendek dan ketat, dan fungsi pencetak dan pencetak boleh selesai secara bersamaan dalam modul yang sama.

Keuntungan tambahan dari sistem teknologi pencetak vakum adalah bahawa manifold suntikan boleh diatur secara lateral sepanjang arah perjalanan. Manipulat serpihan konvensional yang digunakan untuk produksi papan wayar halus biasanya perlu diatur secara panjang sepanjang arah perjalanan sehingga tekanan serpihan berbeza boleh wujud pada pinggir papan dan papan. Sudut antara teka-teki dan arah perjalanan adalah sesuai untuk memudahkan penyelenggaran dan memerlukan lebih sedikit masa untuk penggantian, dan kaedah pengaturan ini juga boleh melakukan pengawasan aliran elektrik sederhana untuk setiap manifold suntikan secara individu. Jika ada situasi yang tidak sah, pengguna boleh segera mengenalpasti manifold suntikan mana yang mempunyai masalah, dan kemudian boleh langsung menyesuaikannya tanpa terlambat.

Teknologi pencetakan vakum PCB mempunyai potensi besar di masa depan, kerana proses ini sangat sesuai untuk produksi wayar tipis dan papan struktur wayar ultra-halus. Ujian awal pada corak konduktif di bawah 50 mikron boleh mendapatkan keputusan yang dijanjikan. Kemampuan untuk menggunakan teknologi pencetak vakum untuk menghasilkan sirkuit tembaga tebal sedang diteliti lebih lanjut, dan semua data semasa menunjukkan hasilnya baik. Ia terutama diperhatikan bahawa bukan sahaja klorid tembaga tradisional digunakan sebagai medium pencetak semasa ujian, tetapi juga klorid besi (3), yang kini biasanya digunakan di Asia, juga digunakan sebagai medium pencetak. Walaupun ia mengambil masa yang lama untuk menggunakan medium cetakan ini, kesan lebih baik apabila profil konduktor lebih lembut, dan ia jelas menyediakan alternatif untuk proses yang telah diterima sebagai piawai, terutama untuk ciri-ciri istimewa. Produsi garis-garis halus.