2023-05-10
電子部品 (グループ) の高集積化および組立て (特にチップスケール/μ-BGA パッケージング) 技術の進歩に伴い。「軽い、薄い、短い、小さい」エレクトロニクス製品の開発、信号の高周波・高速デジタル化、エレクトロニクス製品の大容量化・多機能化を大きく推進します。開発と進歩には、PCB が非常に高密度、高精度、多層の方向に急速に発展することが必要です。
現在および将来においては、（レーザー）マイクロホール開発を継続して使用することに加えて、PCB の「超高密度」問題を解決することが重要です。ワイヤーの細さ、位置、層間の位置合わせを制御します。従来の「写真画像転写」技術では「製造限界」に近づき、超高密度PCBの要件を満たすことが困難であり、レーザーダイレクトイメージング（LDI）の使用が問題解決の目標となっている「非常に高密度（L/S ≤ 30 µm の場合を指します）」の細線ワイヤと PCB の層間アライメントは、以前および今後、問題の主な方法となります。
高密度 PCB の要件は、本質的に主に IC とその他の部品 (コンポーネント) の統合と PCB 製造技術戦争から生じています。
PCB ワイヤの細さ、位置、微細孔率は、表 1 に示す IC 統合開発要件をはるかに下回っていることを明確に理解する必要があります。
表1
| 年 | 集積回路幅/μm | PCB 線幅 /μm | 比 |
| 1970年 | 3 | 300 | 1:100 |
| 2000年 | 0.18 | 100~30 | 1:560 ～ 1:170 |
| 2010年 | 0.05 | 10~25 | 1:200～1:500 |
| 2011年 | 0.02 | 4~10 | 1:200～1:500 |
注: 細いワイヤを使用すると、スルーホールのサイズも小さくなります。通常、ワイヤ幅の 2 ～ 3 倍になります。
現在および将来のワイヤ幅/間隔 (L/S、単位 -µm)
方向: 100/100→75/75→50/50→30/3→20/20→10/10、またはそれ以下。対応する微細孔（φ、単位μm）：300→200→100→80→50→30以下。上記からわかるように、PCB の高密度化は IC の集積化に大きく遅れています。PCB 企業にとって現在および将来の最大の課題は、ライン、位置、微細孔率の問題を解決して「超高密度」の洗練されたガイドをどのように製造するかです。
私たちはもっと見る必要があります。従来の PCB 製造技術とプロセスは、「超高密度」PCB の開発に適応できません。
①従来の写真ネガのグラフィック転写プロセスは、表 2 に示すように時間がかかります。
表2 2つのグラフィックス変換方式で必要な処理
| グラフィック転送の従来のネガ | LDI のグラフィック転送テクノロジー |
| CAD/CAM： プリント基板設計 | CAD/CAM： プリント基板設計 |
| ベクター/ラスター変換、ライトペインティングマシン | ベクター/ラスター変換、レーザー加工機 |
| ライトペインティングイメージング用ネガフィルム、ライトペインティングマシン | / |
| ネガティブな開発、開発者 | / |
| 負の安定化、温湿度制御 | / |
| ネガティブ検査、欠陥および寸法チェック | / |
| ネガパンチング（位置決め穴） | / |
| ネガ保存、検査（欠陥、寸法） | / |
| フォトレジスト（ラミネーターまたはコーティング） | フォトレジスト（ラミネーターまたはコーティング） |
| UV高輝度露光（露光機） | レーザースキャンイメージング |
| 開発（開発者） | 開発（開発者） |
② 従来の写真ネガのグラフィック転写には大きな偏差があります。
従来の写真ネガのグラフィック転写の位置ずれ、写真ネガの温度と湿度（保管および使用）、写真の厚さによるものです。高度な光の「屈折」によって生じるサイズの偏差は±25μmを超えており、これが従来のフォトネガのパターン転写を決定します。L/S ≤30 µmの細線配線や位置、層間アライメントを転写プロセス技術で実現するPCB卸売製品の生産は困難です。
(1) 位置偏差と制御が超高密度の要求を満たせない。
写真フィルム露光によるパターン転写法では、形成されるパターンの位置ずれは主に写真フィルムから発生する。温度や湿度の変化、フィルムの位置合わせ誤差など。写真ネガの製造、保存、および適用が厳密な温度と湿度の管理下にある場合、主なサイズ誤差は機械的な位置決めの偏差によって決まります。機械的位置決めの最高精度は ±25 μm、再現性は ±12.5 μm であることがわかっています。L/S=50μmワイヤ、φ100μmのPCB多層図を作成したい場合。もちろん、機械的な位置決めの寸法偏差だけで高い合格率の製品を製造することは困難であり、さらに他の多くの要因（写真の膜厚や温湿度、基板、ラミネート、レジストの厚さ、光源の特性）の存在により、高い合格率の製品を製造することは困難です。や照度など）サイズの誤差によるもの！さらに重要なことは、この機械的位置決めの寸法偏差は不規則であるため「補正できない」ということです。
上記は、PCB の L/S が 50 µm 以下の場合、引き続き写真フィルム露光のパターン転写方法を使用して生産することを示しています。「非常に高密度」の PCB 基板を製造することは、機械的な位置決めやその他の要因などの「製造限界」の寸法偏差に遭遇するため、非現実的です。
(2) 製品の加工サイクルが長い。
「均一な高密度」PCB 基板を製造するためのフォトネガ露光のパターン転写方法のため、プロセス名は長くなります。レーザー ダイレクト イメージング (LDI) と比較した場合、プロセスは 60% 以上です (表 2 を参照)。
(3) 製造コストが高い。
フォトネガ露光によるパターン転写方式のため、工程数が多く生産サイクルが長く、管理・運営を複数人で行う必要が生じるだけでなく、大量のフォトネガ（銀塩フィルムや重酸化膜）も必要となります。中堅PCB企業向けの収集およびその他の補助材料および化学材料製品などのデータ統計。1 年以内に消費される写真のネガと再露光フィルムは、生産用の LDI 機器を購入するか、LDI 技術の生産に投入するのに十分な量であり、LDI 機器の投資コストを 1 年以内に回収できます。これは、LDI 技術を使用して生産にかかる費用を計算したものではありません。高い製品品質（認定率）のメリット！
LDI テクノロジーはレーザー ビームのグループをレジスト上に直接描画するため、現像してエッチングします。したがって、一連の利点があります。
(1) 地位度が極めて高い。
ワーク（加工中の基板）を固定した後、レーザー位置決めと垂直レーザー光線を照射
スキャニングにより、グラフィックの位置（ずれ）を±5μm以内に収めることができ、高密度製造（特に写真フィルム）のパターン転写方法では達成できなかった折れ線グラフの位置精度が大幅に向上します。 L/S ≤ 50µmmφ≤100 µm) PCB (特に「超高密度」多層基板の層間アライメントなど) 製品の品質を確保し、製品の合格率を向上させることは間違いなく重要です。
（２）処理が軽減され、サイクルが短くなる。
LDI テクノロジーの使用により、「超高密度」多層基板の品質と生産適格性が向上するだけでなく、製品の加工プロセスも大幅に短縮されます。製造（内層配線形成）におけるパターン転写など。レジストを形成する層（進行中の基板）上では、従来の写真フィルム法と異なり、必要なステップは 4 つのステップ（CAD/CAM データ転送、レーザー スキャン、現像、エッチング）のみです。少なくとも 8 ステップ。どうやら、加工工程が半分以下になったようです！
(3) 製造コストを節約します。
LDI テクノロジーを使用すると、レーザーフォトプロッターの使用、写真ネガの自動現像、機械の固定、ジアゾフィルム現像機、パンチングおよび位置決め穴加工機、寸法および欠陥の測定/検査機器、および写真の保管とメンテナンスの使用を回避できるだけでなく、大量の写真ネガの機器や設備、そしてさらに重要なことに、大量の写真ネガやジアゾフィルムの使用を避けること、厳格な温度と湿度の管理により、材料、エネルギー、関連する管理およびメンテナンス要員のコストが大幅に削減されます。
