Fiind procesul de bază al fabricării plăcilor de circuite, gravarea plăcii de circuite determină calitatea și performanța plăcii de circuite. Nu este doar un proces cheie în domeniul producției electronice.
Proces tradițional de gravare a plăcilor de circuite
Proces de gravare. În primele zile, laminatul placat cu cupru a fost materialul de bază pentru gravarea plăcilor de circuite, constând dintr-un substrat izolator și folie de cupru la suprafață. Materialele de substrat obișnuite includ laminate de hârtie fenolică, laminate din pânză de sticlă epoxidice etc. Pe laminatele placate cu cupru-, primul pas este transferul modelului de circuit proiectat pe acesta folosind tehnologia fotolitografiei. Procesul de fotolitografie este similar cu fotografia, expunând modelele de circuit printr-o mască pe un laminat placat-de cupru acoperit cu fotorezist. După expunere, porțiunea neexpusă a fotorezistului este dizolvată și îndepărtată de către revelator, lăsând un model fotorezistent în concordanță cu modelul circuitului de pe laminatul placat cu cupru-.
Apoi continuați cu pasul de gravare. Soluția de gravare este „cuțitul de sculptat” folosit pentru gravarea pe circuite. Soluțiile obișnuite de gravare includ soluția de clorură ferică, soluția acidă de clorură de cupru etc. Soluția de gravare suferă o reacție chimică cu folia de cupru de pe suprafața laminatului placat cu cupru, care nu este protejat de fotorezist, dizolvând și îndepărtându-l, lăsând în cele din urmă linii precise de circuit pe placa de cupru-gravând placa laminată preliminară.
Caracteristicile și provocările tehnologiei de gravură
Procesul de gravare a plăcii de circuite are caracteristicile de înaltă precizie și complexitate ridicată. Odată cu dezvoltarea continuă a dispozitivelor electronice către miniaturizare și performanță ridicată, liniile de pe plăcile de circuite devin din ce în ce mai dense, iar lățimea și distanța dintre linii se micșorează constant. În zilele noastre, tehnologia avansată de gravare a plăcilor de circuite poate obține lățimea liniilor și distanța la nivelul micrometrului, cum ar fi unele plăci de circuite pentru smartphone-uri de ultimă generație, lățimea liniei poate fi de până la 30 de micrometri sau chiar mai mică. Acest lucru impune cerințe extrem de mari asupra preciziei și controlului procesului echipamentelor de gravură.
Asigurarea uniformității gravării în timpul procesului de gravare este o provocare majoră. Gravarea neuniformă poate duce la lățimea neuniformă a circuitului, afectând performanța electrică a circuitului. Dacă viteza de gravare este prea mare, se poate face ca marginile circuitului să devină aspre și zimțate; Dacă viteza de gravare este prea mică, va reduce eficiența producției. Pentru a rezolva această problemă, este necesar să se controleze cu precizie concentrația, temperatura, debitul și timpul de gravare a soluției de gravare în timpul procesului de producție. În același timp, amestecarea, pulverizarea și alte metode ar trebui utilizate pentru a se asigura că soluția de gravare este în contact complet și uniform cu laminatul placat cu cupru-.
Dezvoltare tehnologică și inovare
Tehnologia laser direct LDI înlocuiește treptat procesele tradiționale de fotolitografie și devine una dintre metodele principale de gravare. Tehnologia LDI utilizează raze laser de-energie ridicată pentru a scana direct modelele de circuite pe laminate placate cu-cupru, fără a fi nevoie de măști, îmbunătățind considerabil precizia și flexibilitatea modelelor. Poate obține o rezoluție mai mare, poate produce linii de circuite mai fine, poate scurta ciclurile de producție și poate reduce costurile de producție. De exemplu, în producția de plăci de circuite pentru stațiile de bază de comunicații 5G, tehnologia LDI poate îndeplini cerințele de-înaltă precizie a circuitelor pentru transmisia semnalului de-frecvență și de înaltă-viteză.
Tehnologia de imprimare 3D a apărut și în domeniul gravării plăcilor de circuite. 3Plăcile de circuite imprimate D, cunoscute și sub numele de plăci de circuite de fabricație aditivă, construiesc structuri de circuit prin stivuirea materialelor strat cu strat. Această tehnologie poate produce plăci de circuite cu forme complexe tri-dimensionale, realizând modele greu de realizat cu tehnicile tradiționale de gravare. În domeniul aerospațial, tehnologia de imprimare 3D poate răspunde rapid cererii de plăci de circuite cu forme speciale și poate oferi producție personalizată, ceea ce oferă posibilități de miniaturizare și integrare funcțională a aeronavelor. În plus, tehnologia de imprimare cu jet de cerneală a fost, de asemenea, aplicată gravării plăcilor de circuite, prin pulverizarea cu precizie de cerneală conductivă pe substrat pentru a forma linii de circuite, oferind o modalitate convenabilă de prototipare rapidă și producție în loturi mici de plăci de circuite.