Будучи основним процесом виробництва друкованих плат, гравіювання друкованих плат визначає якість і продуктивність друкованої плати. Це не лише ключовий процес у сфері виробництва електроніки.
Традиційний процес гравіювання друкованої плати
Процес гравірування. На початку мідний-ламінат був основним матеріалом для гравіювання друкованих плат, який складався з ізоляційної підкладки та мідної фольги на поверхні. Звичайні матеріали підкладки включають фенольні ламінати паперу, епоксидні склотканинні ламінати тощо. Для ламінатів, покритих міддю, першим кроком є перенесення на них розробленого малюнка схеми за допомогою технології фотолітографії. Процес фотолітографії схожий на фотографію, тобто візерунки ланцюгів експонуються через маску на покритому міддю-ламінаті, покритому фоторезистом. Після експонування неекспонована частина фоторезисту розчиняється та видаляється проявником, залишаючи візерунок фоторезисту, що відповідає малюнку схеми на покритому міддю ламінаті.
Потім перейдіть до етапу травлення. Розчин для травлення – це «різьбовий ніж», який використовується для гравіювання друкованих плат. Звичайні розчини для травлення включають розчин хлориду заліза, кислий розчин хлориду міді тощо. Розчин для травлення вступає в хімічну реакцію з мідною фольгою на поверхні покритого міддю-ламінату, яка не захищена фоторезистом, розчиняючи та видаляючи його, в кінцевому підсумку залишаючи точні лінії ланцюга на покритому міддю-ламінаті та завершуючи попередній процес гравірування друкованої плати.
Особливості та проблеми технології гравіювання
Процес гравірування друкованої плати має характеристики високої точності та високої складності. З постійним розвитком електронних пристроїв у напрямку мініатюризації та високої продуктивності лінії на друкованих платах стають дедалі щільнішими, а ширина ліній і відстань постійно зменшуються. У наш час передова технологія гравіювання друкованих плат дозволяє досягти ширини ліній і відстані на мікрометричному рівні, наприклад, у деяких високоякісних друкованих платах смартфонів ширина лінії може становити лише 30 мікрометрів або навіть менше. Це висуває надзвичайно високі вимоги до точності та контролю процесу гравірувального обладнання.
Забезпечення рівномірності травлення під час процесу гравіювання є серйозною проблемою. Нерівномірне травлення може призвести до неоднакової ширини ланцюга, що вплине на електричні характеристики ланцюга. Якщо швидкість травлення занадто висока, це може призвести до того, що краї схеми стануть шорсткими та нерівними; Якщо швидкість травлення занадто низька, це знизить ефективність виробництва. Щоб вирішити цю проблему, необхідно точно контролювати концентрацію, температуру, швидкість потоку та час травлення травильного розчину в процесі виробництва. У той же час слід використовувати перемішування, розпилення та інші методи, щоб забезпечити повний і рівномірний контакт травильного розчину з покритим міддю ламінатом.
Технологічний розвиток та інновації
Технологія лазерного прямого LDI поступово витісняє традиційні процеси фотолітографії та стає одним із основних методів гравіювання. Технологія LDI використовує високо{1}}енергетичні лазерні промені для безпосереднього сканування схем на мідних-ламінатах без потреби в масках, що значно покращує точність і гнучкість шаблонів. Він може досягти вищої роздільної здатності, виробляти більш тонкі лінії ланцюгів, скорочувати виробничі цикли та зменшувати виробничі витрати. Наприклад, у виробництві друкованих плат для базових станцій зв’язку 5G технологія LDI може відповідати вимогам високої-точності схеми для високо-частотної та високо-швидкісної передачі сигналу.
Технологія 3D-друку також з’явилася у сфері гравіювання друкованих плат. 3D-друковані плати, також відомі як плати адитивного виробництва, створюють схемні структури шляхом укладання матеріалів шар за шаром. Ця технологія дозволяє виготовляти друковані плати складної тривимірної форми, створюючи дизайни, яких важко досягти традиційними методами гравіювання. В аерокосмічній галузі технологія 3D-друку може швидко реагувати на попит на друковані плати спеціальної форми та забезпечувати індивідуальне виробництво, що надає можливості для мініатюризації та функціональної інтеграції літаків. Крім того, технологія струминного друку також була застосована для гравіювання друкованих плат шляхом точного розпилення електропровідних чорнил на підкладку для формування ліній схем, забезпечуючи зручний спосіб для швидкого створення прототипів і невеликих серій виробництва друкованих плат.