Som kärnprocessen för kretskortstillverkning bestämmer kretskortsgravering kretskortets kvalitet och prestanda. Det är inte bara en nyckelprocess inom området för elektronisk tillverkning.
Traditionell graveringsprocess för kretskort
Graveringsprocess. I början var koppar-beklädd laminat grundmaterialet för gravering av kretskort, bestående av ett isolerande substrat och kopparfolie på ytan. Vanliga substratmaterial inkluderar fenolpapperslaminat, epoxiglastyglaminat, etc. På koppar-beklädda laminat är det första steget att överföra det designade kretsmönstret till det med hjälp av fotolitografiteknik. Fotolitografiprocessen liknar fotografering, och exponerar kretsmönster genom en mask på ett koppar-belagt laminat belagt med fotoresist. Efter exponering löses den oexponerade delen av fotoresisten och avlägsnas av framkallaren, vilket lämnar ett fotoresistmönster som överensstämmer med kretsmönstret på det koppar-beklädda laminatet.
Fortsätt sedan med etsningssteget. Etsningslösning är "sniderkniven" som används för gravering av kretskort. Vanliga etslösningar inkluderar järnkloridlösning, sur kopparkloridlösning, etc. Etsningslösningen genomgår en kemisk reaktion med kopparfolien på ytan av det koppar-beklädda laminatet som inte skyddas av fotoresist, löser upp och tar bort det, vilket slutligen lämnar exakta kretslinjer på det förgravande laminatet och det komplimenterade laminatet{{4} kretskort.
Egenskaper och utmaningar för gravyrteknik
Kretskortsgraveringsprocessen har egenskaperna hög precision och hög komplexitet. Med den kontinuerliga utvecklingen av elektroniska enheter mot miniatyrisering och hög prestanda, blir linjerna på kretskort allt tätare, och linjebredden och avstånden krymper ständigt. Nuförtiden kan avancerad teknik för gravering av kretskort uppnå linjebredd och avstånd på mikrometernivå, till exempel i vissa smarta smarttelefonkretskort kan linjebredden vara så liten som 30 mikrometer eller ännu mindre. Detta ställer extremt höga krav på noggrannhet och processkontroll av gravyrutrustning.
Att säkerställa enhetligheten i etsningen under graveringsprocessen är en stor utmaning. Ojämn etsning kan resultera i ojämn kretsbredd, vilket påverkar kretsens elektriska prestanda. Om etsningshastigheten är för hög kan det göra att kanterna på kretsen blir grova och taggiga; Om etsningshastigheten är för låg kommer det att minska produktionseffektiviteten. För att lösa detta problem är det nödvändigt att noggrant kontrollera koncentrationen, temperaturen, flödeshastigheten och etsningstiden för etslösningen under produktionsprocessen. Samtidigt bör omrörning, sprutning och andra metoder användas för att säkerställa att etslösningen är i full och jämn kontakt med det koppar-beklädda laminatet.
Teknisk utveckling och innovation
Laser Direct LDI-teknik ersätter gradvis traditionella fotolitografiprocesser och blir en av de vanligaste graveringsmetoderna. LDI-teknik använder hög-laserstrålar för att direkt skanna kretsmönster på koppar-beklädda laminat utan behov av masker, vilket avsevärt förbättrar mönstrens noggrannhet och flexibilitet. Det kan uppnå högre upplösning, producera finare kretslinjer, förkorta produktionscykler och minska produktionskostnaderna. Till exempel, vid tillverkning av kretskort för 5G-kommunikationsbasstationer, kan LDI-teknik uppfylla de hög-precisionskretskraven för hög-frekvent och hög-signalöverföring.
3D-utskriftsteknik har också dykt upp inom området för gravering av kretskort. 3D-kretskort, även kända som kretskort för additiv tillverkning, konstruerar kretsstrukturer genom att stapla material lager för lager. Denna teknik kan tillverka kretskort med komplexa tre-dimensionella former, vilket ger konstruktioner som är svåra att uppnå med traditionella graveringstekniker. Inom flyg- och rymdområdet kan 3D-utskriftsteknik snabbt svara på efterfrågan på specialformade kretskort och tillhandahålla skräddarsydd produktion, vilket ger möjligheter till miniatyrisering och funktionell integration av flygplan. Dessutom har bläckstråleutskriftsteknik också tillämpats på kretskortsgravering, genom att noggrant spraya ledande bläck på substratet för att bilda kretslinjer, vilket ger ett bekvämt sätt för snabb prototypframställning och produktion av små serier av kretskort.