激光直接成像的PCB制造

精度是最重要的

當(dāng)常規(guī)的化學(xué)蝕刻工藝不能滿足要求時(shí)，我們轉(zhuǎn)向激光成像。

激光直接成像(LDI)是高精度PCB制造的基礎(chǔ)。但這個(gè)技術(shù)還不夠成熟，所以它比傳統(tǒng)的制造成本更高。很少有人愿意在印刷電路板上投入這么大的成本。

但是為了節(jié)約成本，制造的PCB精度不夠，最后導(dǎo)致制造的PCB板報(bào)廢。這類情況帶來的虧損可能已經(jīng)導(dǎo)致部分企業(yè)破產(chǎn)。隨著5G技術(shù)的推出，PCB正在變得更加精確，激光成像正在開始被更多的人接受。

高密度互連(HDI)是非常重要的。它在支持鍍通孔（PTH）設(shè)計(jì)的封裝中，越來越難找到所有必要的芯片。較大的軟件包將無法支持我們在不久的將來飛漲的數(shù)據(jù)速率。芯片公司將繼續(xù)縮小包裝留下空間給PCB設(shè)計(jì)師。

為什么縮小PCB和元件？

市場對于PCB的性能要求越來越高，并要求占用空間的越來越小。現(xiàn)如今，只有更快、更小、更節(jié)能的設(shè)備才能在市場上立足獲得一席之地。規(guī)格之爭使得各家公司競相生產(chǎn)低能耗、更小的設(shè)備，以達(dá)到各自的目的。公司之間的競爭又更進(jìn)一步的推動(dòng)著對PCB性能的需求。

PCB制造廠商發(fā)布的技術(shù)路線圖表示。最小線寬通常用微米表示，因?yàn)橐缓撩椎臏y量單位太粗了。痕跡和空間通常保持在76 um (3 mils)的外層和50 (2 mils)的內(nèi)層。我們必須考慮到，層到層的錯(cuò)誤配準(zhǔn)會(huì)影響到幾何圖形的實(shí)現(xiàn)。

激光定義阻焊劑

當(dāng)引腳對引腳間距低于0.4 mm時(shí)，典型的掩焊網(wǎng)印應(yīng)用就會(huì)出現(xiàn)不足。激光利用原始的數(shù)據(jù)，而遮光屏則需要在一個(gè)單獨(dú)的過程中將每個(gè)PCB面板排成一行。篩選過程的機(jī)械性質(zhì)具有更大的可變性。實(shí)際上，這意味著阻焊層開口必須比使用激光直接成像所需的更大程度地?cái)U(kuò)展或收縮。

IPC規(guī)格要求100微米的阻焊層。任何不足都被認(rèn)為是一條線。阻焊條可能會(huì)從板上剝落，并且在焊盤之間無法提供足夠的阻焊劑。100微米的數(shù)字也適用于焊盤尺寸和掩模開口之間的差異?？梢允褂?/span>LDI縮小此值。

模壓互連設(shè)備

合并電路板和外殼是增材制造（即3D打?。┑某兄Z之一。與注塑成型塑料相比，添加劑技術(shù)要更新得多，適用于一次性成型或少量成型。這兩個(gè)過程是完全不同的，但最終結(jié)果是相似的。可以將成型的塑料片金屬化，然后用激光燒蝕該金屬，或者將整個(gè)鍍層保留為EMI屏蔽。

電容觸點(diǎn)可以代替機(jī)械開關(guān)。防護(hù)罩可與模制底盤相符。防護(hù)罩據(jù)了很多空間，并且希望是矩形的。模制互連設(shè)備的形狀可以更加有機(jī)，盡管在如何對準(zhǔn)激光束方面存在一些限制。李·特斯勒（Lee Teschler）在2018年1月的文章中很好地表達(dá)了這些限制。

“一個(gè)潛在的問題是，材料在成型過程中會(huì)改變一致性。變化的參數(shù)會(huì)影響沉積在頂部的導(dǎo)體的電氣質(zhì)量。而且，將導(dǎo)體放在彎曲復(fù)雜幾何形狀的機(jī)械部件上可能會(huì)以難以預(yù)料的方式改變電氣質(zhì)量。因此，模制互連零件的機(jī)械組成可能很復(fù)雜，但是位于零件上的電子設(shè)備往往相對簡單。”

可穿戴設(shè)備和其他小型設(shè)備將從這項(xiàng)技術(shù)中受益。這將等于將柔性電路粘合到輪廓表面上。三層模制互連設(shè)備是可行的。在尋找替代電路的替代方案的同時(shí)，可以開始使用這種技術(shù)。

使用激光的高精度邊緣

路線保持率是隨著線寬而持續(xù)縮小的參數(shù)之一。原來的0.5毫米現(xiàn)在已經(jīng)變成了0.5毫米的一半，在一些商店里降到0.127毫米，不過0.2毫米相對比較常見。低于0.2毫米的閾值，就開始需要使用激光切割輪廓。

激光形成PCB輪廓要注意的是，它會(huì)在邊緣留下碳沉積。還有一個(gè)問題是最大厚度通常是0.40毫米或更少。記住這些規(guī)定，一些非常復(fù)雜的形狀是可以實(shí)現(xiàn)的。