ההשפעה של תהליכי המרקם Pcb על Achievable Trace Widths ו ספיגה עבור עיצובים גבוהים

לוחות הבנה מעגליים מודפסים (PCBs) הם עמוד השדרה של אלקטרוניקה מודרנית, מתן פלטפורמה פיזית וקשרים עבור רכיבים החל מהתנגדות פשוטה מיקרו-מעבדים מורכבים.כפי שביקוש הצרכנים מניע מכשירים לגורמי צורה קטנים יותר, ביצועים גבוהים יותר, ופונקציונליות גדולה יותר, הצורך במערכות יחסים בעלות יכולת גבוהה של PCB (HDI) הפך להיות רב-מעגל יותר לחלל, הדורשים עקבות קלים של תפקוד זה, אך ורק על ידי יכולת עיבוד של חומר לחץ דם גבוהה.

תפקיד photolithography ב Defining Fine Features

Photolithography הוא הצעד הקריטי הראשון בהגדרת תבניות מנצח על PCB. בתהליך זה, שכבה של התנגדות רגישה תמונה מוחל על תת-קרקעית נחושת, ולאחר מכן חשוף לאור אולטרה סגול באמצעות photomask המכיל את התבנית הרצויה.ההתנגדות החשופה עוברת שינוי כימי, ומאפשרת לו להיות מפותח באופן סלקטיבי, משאירה רצף של עקבות המעגל.

הגבלת החלטות

גודל המאפיין המינימלי כי photolithography יכול לייצר באופן אמין על ידי אורך הגל של מקור האור ואת הצמצם המספרי של מערכת אופטית של מערכת אופטית.מערכות חשיפה UV מסורתיות באמצעות מנורות קשת כספית (אורך גלי סביב 365-405 nm) יכול להשיג עקבות עד 100 מיקרומטר (4 מילימטר) תחת עקבות אידיאלי.

כדי להתגבר על המגבלות הללו, מתקני ייצור מתקדמים מאמצים הדמיה ישירה (LDI) MPEGFLT:1 ; במקום פוטומאק, LDI משתמש קרן לייזר ממוקדת כדי לכתוב את תבנית המעגל ישירות על ההתנגדות.זה מבטל בעיות דיפרקציה הקשורות עם מסיכה אופטיקה ומאפשר תכונות קטנות כמו 25 מיקרומטר (1mil) עם יתרון יוצא דופן, הדורש גם גמישות גבוהה עבור עיצובים LDL חדש ללא התאמות.

בחירת Photoresist

סוג הפוטוסטריסט - בין אם FLT:0 [הסרטים] של תצלום (liquid) או FLT:2dry FilmevolveFLT: 3 – משפיע גם על החלטה אמינה.נגדי הסרט יבשים מתמוססים על פני השטח הנחושת ומציעים עובי אחיד, מה שהופך אותם מתאימים לעבודות קו דק.

שיטות תחריט והשפעתם על Trace Geometry

לאחר הליתוגרפיה יוצרת את העוקץ ההתנגדות, את הנחושת הלא רצויה יש להסיר על ידי תחריט.תהליך זה הוא מקור עיקרי של ריקנות ברוחב העקביות הסופי וספאם כי גירוד הוא אינו חד-טרופי, כלומר הוא תוקף נחושת בכל הכיוונים באותם שיעורים. וכתוצאה מכך, הקצוות ההתנגדות נמצאים תחת חתול, גורם החלקה של עקבות להיות צר יותר מאשר בבסיס (הגורם כביכול).

כימיקלים Wet Etching

Wet etching באמצעות פתרונות חומצה או אלקלליין (למשל, כלור כלוריד, ferric chloride, או ammonia מבוסס וכו 'hants) היא השיטה הנפוצה ביותר. עבור לוחות סטנדרטיים עם עקבות מעל 100 מיקרומטר, התחתית היא מנוהלת.אבל עבור עיצובים HDI עם 50-75 עקבות מיקרומטר, רטט רטוב יכול להפחית את העקבות האפקטיביות על ידי 10 דונם, אפילו לחץ דם נמוך יותר, 000, 000, 000, 000, יש צורך חזק, 000, 000, 000, 000, 000, הוא חזק יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 זה חייב להיות יעיל יותר, 000 חזק יותר, 000, 000, 000, 000 חזק יותר, 000, 000, 000, 000, 000 חזק, 000 חזק, 000 חזק, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 חזק, 000 חזק יותר, 000 חזק יותר, 000, 000, 000, 000, 000 חזק יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 נטייה גבוהה יותר, 000

פלאסמה אתנג (Dry Etching)

כדי להשיג גיאוגרפיות דקות יותר, כמה מרואיינים גבוהים משתמשים בטכניקות גירוד יבש, כגון ion Reactive ion etching (RIE) או ion beam מ"ג. תהליכים אלה משתמשים פלזמה של גזים תגובתיים (למשל, chlorine או תרכובות פלואורין) כדי להסיר נחושת באופן כיוון מאוד מכוון.

בחירת חומר לתחזוקה טובה

את ה-PCP ואת ה-Commonle שנבחר להשפעה ישירה של ה-PC באופן שבו ניתן ליצור עקבות בסדר גודל וכיצד הם מבצעים תחת לחץ תרמי ומכני.

Copper Foil Thickness and Grain Structure

(א) ⁇ (למשל, 1⁄2 oz או 1⁄4 oz, המתאים 17.5 μm ו 8.75 מיקרומטר בהתאמה) חיוני עבור תחריטים צרים (ד'ר) סוללים (1 oz ומעלה) דורשים זמני גירוד ארוכים יותר, עלייה מתחת ל- 100 מיקרומטר תכונות לא רציונליות, כגון: LT-Fread) {\displaystyle (Fer-Flower-Flower-Flower) יש להפחית את כמות חלקה של חומר ממין (מחוספסהחלקהחלקהחלקהחלקהחלקהחלקההההחלקהההההחלקהחלקהההההההההההחלקהההההההההההההההההחלקהחלקהההההההההיתר של 2=R=R=היתר של 2=מחץ) ו-Flower) או מ-Flower) ו-Flower-Flower-Flower-Flower) של הפחתת כמות של 2=היתר (מסוג של פחות מ-Flower) ו-Flower-Flower (

נכסים מורכבים

(ב) חומר דיאלקטרי חייב להיות מגוחות על פני השטח נמוכה כדי לאפשר קווי התנגדות דקים ודבקות נחושת אחידה ( Standard FR-4) יכול להיות בעל עודף זכוכית גבוהה כי מחסינות קו דק (עבור לוחות HDI, FLT:0glass-reinforces) עם מחסנים מטוהרים (FLT) ו- 1067) ניתן גם למזערי של מחסנים קצרים (Flower) עם ⁇ ) עם .

ייצור סובלנות וציוד

גם עם photolithography מושלם ו- etching, סובלנות ייצור בעולם האמיתי לכפות מגבלות על רוחב הלידים המינימלי וספא שניתן לייצר באופן עקבי.

  • (FLT:0) דיוק רישום: FLT:1ir היכולת ליישר שכבות מרובות בלוח מולטי-שכבות. עבור עיצובי HDI, רישום שכבת-ל-שכבות חייב להיות בתוך ±25 מיקרומטר או טוב יותר.
  • (FLT:0Drilling ודרך היווצרות:FLT:1 פיסות הקידוח המכאניות הקטנות ביותר הן בדרך כלל סביב 200 מיקרומטר (0.008) קוטר.עבור קנסות, קידוח לייזר (UV או CO2) משמש ליצירת מיקרו-vias למטה עד 50 מיקרומטר.ה באמצעות דיוק המיקום משפיע על גודל המפלט המותר וכתוצאה מכך, שטח routing.
  • (ב) [15] החולקים את אחידות: (ב) ב'בפנים' ודרך מילוי, אלקטרופלינג יכול להוסיף עובי כדי לעקוב אחר משטחים, צמצום כוח הזרקת העניים בלחיצות בשפע יכול לגרום עובי לא אחיד, המוביל לריאציות בממדים של עקבות.
  • (ב) ,0) מ"מקראן חוזר על יכולת החשיפה, הגרד וציוד ההפלה (הדבנים בעלי ערך גבוה) שומרים על ציוד עם FLT:2 סטטיסטיאל בקרת תהליכים (SPC)FLT:3 כדי לשמור על וריאציות בתוך 5 עד 10% מערכים נומינאליים.

תקני תעשייה כגון LT:0 (IPC-6012FIRLT:1 ), (Qualification and Performance Specification for Rigid PCBs) מגדירים קריטריונים קבלה עבור תכונות בסדר גודל 3 (אלקטרוניקה גבוהה) מוצרים, צבע מינימלי טיפוסי וספא הוא 75 מיקרומטר (3 מילימטר) עבור שכבות חיצוניות ו -100 מיקרומטר (4 מילימטר) עבור שכבות פנימיות, אם כי בד מתקדם יכול להשיג רוחב מינימלי ל μm עד 50.

טכנולוגיות מתקדמות מובילות HDI

כדי לענות על הדרישות של מכשירים מודרניים - טלפונים חכמים, עונדים, שתלים רפואיים, ומחשוב מהיר במהירות גבוהה - מנהלי PCB החלו כמה טכנולוגיות מתקדמות שדוחפות עקבות ומגבלות ספיגה קדימה.

עיבוד חלקי (SAP)

בתהליך חצי-עדי, שכבת זרע דקה של נחושת מצופה על המצע, פוטוסטריסט מעוצב, ונחושה נוספת היא אלקטרו-מחושת רק באזורים חשופים.ההתנגדות מופשטת, ושכבת הזרע נמצאת במרחק פלאש, משאירה מאחור עקבות דקים עם כמעט צדדי אנכיים.

תהליך Semi-Additive (mSAP)

התפתחות של SAP, mSAP משתמשת שכבת זרע עבה יותר ומטב כימאים בשפע כדי להשיג את ה-FLT:010-15 μmigFLT:1 תכונות תוך שמירה על דבקות חזקה לדאלקטריק.תהליך זה הופך לסטנדרט עבור לוחות HDI מתקדמים עם שכבות מרובות של בניית ומיקרו-line microvia interlinkions.

Embedded Trace Technology

במקום לגרד עקבות על פני השטח, כמה עיצובים להטביע קווים דקים ישירות לתוך השכבה הדיאלקטרית.הציור נוצר על ידי אדפטציה לייזר או dielectricable photo-definable, ולאחר מכן מלא נחושת מסולפת. גישה זו מספקת שטוחות יוצאת דופן ומאפשרת ספיגה למטה ל-FLT:05 μmFLT:1 בכמה הגדרות מחקר.

לייזר באמצעות הויל ועיוורת ותצורת

קידוח לייזר יוצר מיקרו-vias כי הם קטנים משמעותית מפיסות קידוח מכניות.כאשר משולבים עם FLT:0 מונעים z-axis מתכתlizationFLT:1, אלה באמצעות מהירויות המאפשרות ערוצים להיות הרבה יותר צפופים כי באמצעות כריות ניתן להציב יחד.

עיצוב עבור מניפולציה (DFM) Best Practices

הבנת מגבלות ייצור היא רק מחצית הקרב; מעצבים חייבים לשלב באופן פעיל עקרונות DFM כדי להבטיח כי עיצובים שלהם גבוה â € â € â € ¢ â € ¢ â ¢ ¢ â ¢ ¢ â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ⁇ ⁇ ¢ ¢ ⁇ ⁇ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ⁇ ⁇ ¢ הבנה של הבנה של הבנה של הבנה של הבנה של ייצור מגבלות ייצור מגבלות ייצור מגבלות ייצור הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת הפחתת

עקבו אחרי Marcoators early

לכל מברק PCB יש יכולות ייחודיות והעדפות תהליכים.לפני סיום עיצוב, מהנדסים צריכים להיות (FLT:0share Gerber קבצים ופרטי ערימה-up מפורטים 1 עם היצרן כדי לקבל "סקירה של כשירות" רבים מדגמים מספקים בדיקות DFM ו- DFM-Prime-stits (למשל, מעקב מינימלי / משקל נחושת, באמצעות קיבולת טבעת קונסולרית).

אופטימיזציה של Trace רוסינג עבור Etch Compensation

(ב) ל[[המאה ה-20]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

המונחים: Impedance

עקבות יפים משמשים לעתים קרובות עבור קווי ריכוז מבוקר (למשל, 50 ⁇ RF, 100 ⁇ שונה ⁇ ⁇ ) רוחב העקביות ו ספיגה ישירות לקבוע אימפולסיביות. A זכר צר מעל מטוס קרקע מספק אינדוקציה נמוכה יותר אבל התנגדות גבוהה יותר. מעצבים חייבים לבדוק כי הדחף הרצוי ניתן להשיג עם עקבות גיאומטריה achievable של המארג.אם המטרה היא רוחב בסדר, או דיפרציה גבוהה מדי, יכול להיות מותאם אישית, באמצעות ציפוי חומר צריך להיות מתאים.

תכנון Layer Stack-Up

עבור לוחות HDI רב-שכבות, הערימה חייבת לאזן משקל נחושת, עובי טרום-prepreprepreprepreg וזמינות הליבה.שימוש ב-FLT:0thin ליבות (למשל, 0.002) או 0.003) מאפשר ספיגה מהירה יותר בין שכבות ותומכת היווצרות מיקרו-via.

מחקר אמיתי-World Case Study: סמארטפונים Mainboard

לוח הדגל האחרון משתמש בערימה של 10layer HDI עם שתי שכבות של מיקרו-vias (via-on-pad) וקווי רוחבי עקבות / ספיגה של 40 מיקרומטר (1.6 מילימטר) המארג המועסק (FLT:0LDI photolithography, mSAP עיבוד FLT:1, ו- נמוך-FLT לאחור מהפך לאחור כדי להשיג את הממדים האלה באופן עקבי על פני 2 מיליון יחידות מתקדמות יותר.

מגמות עתידיות ב Trace Width ו-ספאג

המרדף הבלתי פוסק של miniaturization ממשיך.טכנולוגיות מתפתחות באופק כוללות:

  • ייצור אדרבא:0 (Additive Manufacturing:) 1FLT:1 Inkjet-printed inks and aerosol סילון הדפסה יכול לייצר תכונות מתחת 10 מיקרומטר ללא תחריט. בעוד עדיין מוגבל מוליכות ודבקות, שיטות אלה עשויות להשלים את ההשמדה המסורתית עבור יישומים ספציפיים.
  • (FLT:0Sub-10 μm תהליכים:FreaLT:1 מעבדות מחקר הוכיחו עקבות נחושת צר כמו 2-5 מיקרומטר באמצעות אלקטרון beam lithography ו שכבת אטומית deposition (ALD) של נחושת.
  • (FLT:02.5D ו- 3D אריזה שילוב:FreaLT:1 במקום לכווץ עקבות על PCB, את הדחיסות הגבוהה ביותר נעים לתוך החבילה עצמה (למשל, דרך silicon דרךs, interposers). ספירת ה- PCB עשויה להפחית, אבל את השרידים עדיין יצטרכו לתמוך במגף עדין מאוד.

לקריאה נוספת על תקני התעשייה של IPC, מתייחסת לתקני IPC:0IPC StandardsFLT:1 [01:] מאמר לבן מפורט על אופטימיזציה של תהליך mSAP זמין מ-FLT:2Technic IncFLT 3 [בנוסף, FLT:4PCB עיצוב 00703:5 אתר מציע מאמרים קבועים על DFM עבור עיצובים בסדר.

מסקנה

רוחבי העקביים האפשריים וגלישה בעיצובים של PCB גבוהים אינם ערכים שרירותיים; הם תוצר של משחק מורכב בין רזולוציה פוטו-תרמית, גירוד הואטרופיה, תכונות חומריות, וסובלנות ייצור. בעוד טכנולוגיות ייצור מודרניות כמו LDI, mSAP, ותחריט יבש לדחוף גבולות מעשיים ל מתחת ל 50 מיקרומטר, מעצבים עדיין חייבים לכבד את המהימנות של תהליך ייצור משותף, כמו DFMs, כדי לקדם את הטכניקות של ייצור.