Fabricarea PCB-urilor mSAP pentru circuite fine

Highleap Electronics oferă servicii de analiză și cotații pentru fabricarea PCB-urilor mSAP, pentru proiecte de circuite cu linii fine, unde geometria conductorului, pasul și construcția cuprului necesare necesită un proces semi-aditiv modificat. Dacă furnizorul dvs. actual nu poate suporta lățimea liniei, spațierea sau aspectul cu pas fin specificate, trimiteți-ne grafica și stivuirea aprobate, astfel încât cerințele procesului să poată fi evaluate în raport cu designul real.

Pentru fabricarea PCB-urilor mSAP , un număr minim de linii/spații nu este suficient. Lățimea conductorului finit, grosimea cuprului, sistemul dielectric, înregistrarea straturilor, impedanța țintă, amplasarea panoului și criteriile de inspecție trebuie luate în considerare împreună. Procesul de cotație Highleap are scopul de a stabili construcția necesară și de a confirma ipotezele procesului înainte de a se angaja prețul și livrarea.

Fabricarea PCB-urilor mSAP vs. gravarea subtractivă

O placă multistrat convențională este construită subtractiv. Întregul strat este acoperit cu cupru, o imagine este imprimată pe o peliculă uscată, cuprul expus este gravat, iar cuprul rămas este modelul. Prin urmare, lățimea finală a liniei este lățimea liniei fotolitografice minus ceea ce este îndepărtat de gravare, iar gravarea nu este verticală. Aceasta subminează și o face neuniform, în funcție de grosimea cuprului și de raportul de aspect al elementului.

Procesul semi-aditiv inversează logica. Modelul este creat mai întâi ca un strat subțire de însămânțare în forma caracteristicilor dorite, iar cuprul este apoi placat până la grosimea completă. Deoarece cuprul este placat dintr-un strat subțire de însămânțare, mSAP poate reduce decupajul lateral asociat cu gravarea subtractivă. Geometria finală a liniei depinde în continuare de imagistică, profilul rezist, grosimea cuprului placat, îndepărtarea stratului de însămânțare și controlul procesului; nu este determinată doar de litografie.

Asta face ca mSAP să fie diferit în practică. Cuprul finit nu este definit de gravare. Este definit de imagine și apoi crescut. De aceea, mSAP poate produce matrici de pad-uri cu pas fin și urme înguste pe care o rută subtractivă fie le-ar rotunji, fie ar necesita o cantitate enormă de supracorecție pentru a supraviețui gravării.

Fabricarea PCB-urilor mSAP vs. standard pentru designuri cu linii fine

Deoarece stratul de însămânțare trebuie imprimat, iar placarea trebuie să fie uniformă, mSAP pe un laminat convențional este posibilă, dar nu este cea mai bună cale. Practica industrială este de a construi structuri mSAP pe un sistem de materiale a cărui chimie de suprafață susține procesul: o folie de cupru foarte netedă, iar în structurile cu cea mai înaltă performanță, un sistem de rășină cu pierderi reduse și o bună consistență dielectrică.

Dacă cerința este pur și simplu „linii fine” și nu „linii fine cu impedanță controlată pe un dielectric subțire”, un proces convențional de linii fine pe un laminat de înaltă calitate poate îndeplini cerința la un cost mai mic. Argumentele pentru mSAP devin puternice atunci când caracteristicile fine sunt, de asemenea, dense, când cuprul este gros în raport cu lățimea liniei sau când geometria este cu adevărat la limita a ceea ce pot rezolva fotolitografia și gravarea.

Procesul de fabricație PCB mSAP pentru PCB-uri de linie fină

Secvența de mai jos este nucleul procesului. Fiecare pas există pentru a pregăti suprafața pentru următorul, iar ordinea nu este flexibilă.

Pasul 4 este locul în care se află cea mai mare parte a dificultății. Galvanizarea este un proces la nivel de panou: distribuția curentului pe un panou mare nu este niciodată perfect uniformă, așadar grosimea cuprului variază, iar acolo unde grosimea variază, lățimea liniei finite variază. Formatul și utilizarea panoului depind de echipamentul fabricatorului, de controalele de uniformitate a plăcii și de designul specific. Prin urmare, dimensiunile plăcii finite ar trebui incluse în cotație, astfel încât să poată fi evaluate aspectul propus al panoului și ruta procesului.

Cerințe mSAP privind liniile fine și spațiul pentru fabricarea PCB-urilor

Baia de cuplare dintr-o linie mSAP nu este interschimbabilă cu o baie de cuplare de uz general. Aditivii din baie controlează viteza de cuplare și puterea de proiectare, iar comportamentul important pentru mSAP este modul în care baia dezvoltă cuprul în șanțuri înguste dintre zonele de însămânțare. O baie care cuplează bine într-o zonă deschisă poate priva interiorul unei rețele cu pas fin, producând o conicitate sau un spațiu între pad și urmă.

Urmează trei consecințe pentru cumpărător, care merită înțelese deoarece apar în revizuirea desenului:

• Raportul de aspect în direcția planară contează. O rețea densă de plăcuțe se comportă ca un set de șanțuri înguste față de cel care preia placarea. Cu cât rețeaua este mai densă și cu cât pasul este mai fin, cu atât este mai greu de placat uniform și cu atât procesul depinde mai mult de chimia specifică a producătorului și de designul panoului.
• Stratul de semințe este un blocaj pentru structurile fine. Depunerea fără electrod într-un spațiu fin poate fi lentă sau incompletă. Aceasta reprezintă o constrângere reală privind dimensiunea elementelor care pot fi obținute și nu poate fi eliminată printr-o litografie mai bună.
• Cuprul mai gros este disproporționat de dur. Deoarece placarea trebuie să umple uniform spațiul până la greutatea maximă a cuprului, o cerință mare de cupru pentru caracteristicile fine este una dintre cele mai dificile combinații în acest proces.

Ruta subtractivă aferentă pentru structurile dense este discutată în procesul nostru de imagistică directă cu laser (LDI) , iar partea de găurire a lucrării cu pas fin în via-urile noastre PCB găurite cu laser . Pentru plăcile care combină linii fine cu o structură de acumulare, problema suprapunerii este abordată în designul nostru de suprapunere HDI.

Reguli de proiectare PCB mSAP pentru componente cu pas fin

Proiectarea pentru mSAP nu înseamnă proiectarea pentru fotolitografie standard cu numere mai stricte. Mai multe reguli se schimbă în natură, nu în valoare.

• Inelul inelar nu mai este o constrângere de lățime minimă. Deoarece cuprul crește în loc să fie gravat, plăcuța poate avea o dimensiune apropiată de cea a găurii finite, fără ca decupajul să o erodeze. Acest lucru permite amplasarea unor matrici dense de plăcuțe și reprezintă un câștig real în ceea ce privește suprafața frezabilă la un design cu pas fin.
• Compensarea prin gravare nu este necesară în același mod. Un proiectant obișnuit să compenseze pierderile prin gravare ar trebui să verifice din nou proiectul, deoarece elementul finit este aproape de elementul reprezentat în imagine.
• Greutatea cuprului pentru caracteristicile fine trebuie justificată. Dacă proiectul solicită 2 oz de cupru pe linii de 50 µm, etapa de placare trebuie să umple uniform această grosime, iar marginea procesului devine subțire. Există adesea o relație grosime-lățime care merită revizuită înainte de lansare.
• Valorile impedanței trebuie recalculate pentru cuprul finit. Impedanța caracteristică depinde de lățimea urmei și de grosimea cuprului, iar suprafața de cupru mSAP este mai netedă decât una gravată. Dacă impedanța țintă a fost stabilită dintr-un calcul standard al procesului, merită verificată în raport cu geometria finală reală.

Controlul impedanței în general este discutat în secțiunea noastră despre controlul impedanței PCB RF și în secțiunea mai amplă despre proiectarea PCB cu impedanță controlată , iar consecințele caracteristicilor fine pentru configurațiile RF sunt acoperite în ghidurile noastre de proiectare PCB RF.

Când se utilizează tehnologia mSAP pentru PCB-uri de înaltă densitate

mSAP își justifică costul în anumite situații, iar în altele, un proces convențional de linii fine pe un laminat mai bun este răspunsul rațional. Acesta este rentabil atunci când designul conține matrici de pad-uri cu pas fin pe care o rută subtractivă nu le poate rezolva, când lățimea unei urme îi stabilește impedanța și toleranța lățimii este strânsă, când cuprul trebuie să fie gros în raport cu lățimea liniei și unde o structură este suficient de densă încât o placă obișnuită ar avea nevoie de mai multe straturi decât permite designul mecanic.

Nu este rentabilă atunci când singura cerință este o reducere modestă a lățimii liniei, când placa este mare și greutatea cuprului este mare, dar caracteristicile sunt obișnuite sau când volumul este suficient de mare încât costul procesului este dominant, iar un proces convențional pe un laminat cu linii fine se încadrează în toleranța necesară. În aceste cazuri, un proces de fabricație HDI PCB cu găurire cu laser și un laminat de înaltă calitate este de obicei specificația mai rezonabilă.

Selecția materialelor interacționează cu decizia mai mult decât se așteaptă cumpărătorii. Laminatul trebuie să fie compatibil cu chimia stratului de însămânțare, iar pentru structurile RF, constanta dielectrică și tangenta de pierdere a sistemului de rășină stabilesc performanța realizabilă, indiferent de cât de bun este cuprul. Selecția noastră de materiale PCB acoperă compromisurile și familiile de materiale cu pierderi reduse, în special în materialele noastre PCB cu Dk scăzut și Df scăzut.

Costul și timpul de livrare al PCB-urilor mSAP pentru fabricația de linii fine

Într-o cotație mSAP, prețul nu este în primul rând cuprul. Este vorba despre etapele procesului și disciplina panoului.

• Numărul de cicluri de imagistică și placare. Fiecare strat interior dintr-o structură de acumulare este un ciclu mSAP complet. O acumulare cu patru straturi deasupra unui miez reprezintă patru cicluri mSAP, nu unul.
• Dimensiunea panoului. Panourile mSAP sunt mai mici deoarece uniformitatea plăcilor se degradează pe suprafețe mari. O placă care nu se potrivește bine unui panou standard poate costa considerabil mai mult doar din acest motiv.
• Cedare asupra structurilor fine. Un defect la o matrice densă este mai probabil și mai costisitor, deoarece este de obicei detectat târziu și poate elimina un panou întreg.
• Material. Specificațiile pentru laminat și folie de cupru au un cost real premium și reprezintă o parte mai mare din costul unei plăci fine decât al uneia convenționale.
• Măsurare. Caracteristicile fine trebuie măsurate, iar metoda de măsurare face parte din cotație.

Dacă termenul de livrare este constrângerea mai degrabă decât prețul, specificați acest lucru în cererea de ofertă. Un panou mai mic, o suprapunere mai simplă sau împărțirea construcției în două etape pot modifica semnificativ timpul de livrare, iar producătorul poate optimiza acest lucru doar dacă știe că este important. Structura timpului de livrare pentru aceste construcții este stabilită în fluxul nostru de proces de fabricație a PCB-urilor.

Producător de PCB-uri mSAP pentru designuri cu linii fine și pas fin

Atunci când caută un producător de PCB-uri mSAP , inginerii ar trebui să compare capacitatea de proces verificată pentru suprapunerea dorită - nu doar cea mai mică lățime de linie anunțată. Highleap poate analiza solicitările de fabricație a PCB-urilor mSAP care implică rutare fină, modele dense de pad-uri și geometrie controlată a cuprului, apoi clarifică ce detalii de construcție și verificări de calificare sunt necesare înainte de un angajament de producție.

Pentru o ofertă de preț pentru fabricarea PCB-urilor cu linii fine , furnizați lățimea și spațierea liniei finite, grosimea cuprului pe strat, materialele dielectrice, suprapunerea, numărul de straturi, dimensiunea plăcii, cerințele de impedanță și volumul așteptat. Dacă designul vizează pad-uri cu pas fin sau semnale de mare viteză, includeți detaliile amprentei și tabelul de impedanță. Aceste date ajută la distingerea unui design care necesită mSAP de unul care poate fi fabricat printr-un proces convențional de linii fine la un cost mai mic.

În cazul în care designul combină rutare fină cu interconexiuni de înaltă densitate, ruta de fabricație a PCB-urilor HDI de la Highleap poate fi relevantă. Pentru impedanță controlată, includeți cerințele alături de detaliile de proiectare a PCB-ului cu impedanță controlată. Folosiți secțiunea „ Solicitați o ofertă pentru fabricarea PCB-urilor fine” pentru a trimite pachetul complet de proiectare.

• Pachet de ofertă: Fișiere Gerber/ODB++, stivuire, ținte linie/spațiu, grosimea cuprului, tabel de impedanțe, dacă este cazul, cerințe de inspecție și volum prognozat.

Întrebări frecvente despre fabricarea PCB-urilor mSAP

Este mSAP același lucru cu o structură de acumulare sau de laminare secvențială?

Nu, sunt dimensiuni diferite. Laminarea secvențială și acumularea descriu modul în care straturile sunt stivuite și presate. mSAP descrie modul în care se formează imaginea de cupru pe un strat. O placă poate fi mSAP fără a fi o acumulare, iar o acumulare poate fi realizată prin procesare subtractivă. Acestea sunt adesea folosite împreună, motiv pentru care termenii se confundă în solicitări.

Ce lățime de linie poate atinge de fapt mSAP?

Depinde de greutatea cuprului, material, chimia de placare și dimensiunea panoului. În loc să se citeze un număr total, întrebarea utilă este care este cea mai mică caracteristică a plăcii dvs., ce greutate de cupru are și care este densitatea din jurul ei. Aceste trei elemente împreună determină dacă designul este confortabil sau marginal.

Poate fi utilizat mSAP cu via-uri oarbe și îngropate?

Da. Structurile via sunt formate prin găurire și placare, ca în orice proces de construire, iar straturile de cupru pot fi produse prin mSAP. Interacțiunea de urmărit este placarea peretelui via și placarea stratului planar, deoarece ambele au loc în aceeași baie chimică, iar via trebuie placată într-un mod care să nu capteze contaminarea în stratul de însămânțare.

Modifică mSAP numărul de straturi realizabile?

Aceasta modifică limita practică a unei acumulări dense, deoarece fiecare strat suplimentar adaugă un ciclu de placare cu propriul risc de curgere. Limitele mecanice și materiale se aplică în continuare în paralel. Un design care necesită multe straturi și caracteristici foarte fine este de obicei mai bine servit prin revizuirea numărului de straturi ca variabilă de proiectare.

Poate fi placa finită lipită și asamblată normal?

Da. mSAP afectează formarea cuprului, nu procesul de asamblare. Merită confirmat dacă finisajul suprafeței este specificat, deoarece o placă cu pas fin asamblată pe o suprafață care nu este lipibilă este o problemă comună și evitabilă.