Выход годных HDI, UHDI

(из сообщений инженера-технолога Chemcut — Don Boll, сентябрь 2023 года)

Если производственный процесс изготовления прецизионных плат качественно изменился, то не вините в этом травление. Многие факторы влияют на качество готового продукта, смотрите шире, можно обнаружить «дьявола в деталях».

Обычно, при рассмотрении условий получения годной продукции, большинство сразу обращает внимание на завершающее травление, что естественно и которое легче подозревать в образовании коротких замыканий. При всех обстоятельствах, взгляните на травление и уделите некоторое время его улучшению, но не останавливайтесь на этом. Другие факторы могут влиять на неравномерность травления.

Каждая стадия процесса до травления добавляет разнообразия в конечный продукт. В большинстве случаев, оно невелико, но вытравливаемые структуры на заготовке становятся всё плотнее друг к другу и меньше, поэтому возрастают по значимости.

Например, возвращаясь к дням, когда проводники и зазоры были на уровне 100 мкм, изготовители печатных плат выпускали, в основном, потребительскую электронику и требовали проводников и зазоров на уровне 200 мкм или более. Выход годных упал с более 95% для 200 мкм проводников и зазоров до менее 50% для 100 мкм структур, потеряв деньги при этом. Очень много времени и усилий было потрачено на оптимизацию травления, что существенно повысило выход годных, но не стало выгодным.

В приведённом примере найдено, что улучшения в экспонировании резиста решило проблему. Во множестве заготовок экспонирование осуществлялось сразу при индикации достижения вакуума. Для заготовок со 100 мкм проводниками найдено, что задержка экспонирования на 30 секунд после индикации полного вакуума вернула выход годных к диапазону 95%. Дополнительное время позволило плотно совместить фотошаблон с резистом и предотвратить утечку рассеянного света источника от создания перемычек в узких местах. В конечном счёте, произошло обновление установок экспонирования на экспонирование с коллимированным лучом, а постоянство вакуумирования удовлетворило требования для более прецизионных продуктов.

Для сегодняшних стандартов это относительно слабый пример, но он показывает, что некоторое внимание к другим операциям, включая и травление, может решить ряд проблем с прецизионным производством.

Более свежий пример можно сделать для пары компаний с давностью двух лет. Обе работали с прецизионной продукцией, а для гибких плат использовался рулонный процесс. Компания Б постоянно превосходила компанию А в конкуренции, и компания А не понимала почему. Обе компании имели постоянных заказчиков и были похожи одна на другую, компания Б имела более новое травление. Они полагали, что в этом есть проблема, запрашивая аудит травителя и новейшую информацию по успехам в технологии травления.

Установка травления компании А была куплена в середине 90-х годов, хорошо обслуживалась и оптимизировалась для нужд производства. При изготовлении и анализе тестовых образцов найдено, что параметры установки совпадают с лабораторными показателями, что, в прочем, совпадало и с установкой компании Б (выпуска около 2015 года). Для информации руководства сообщалось, что приобретение новой установки не улучшило конкурентных преимуществ. Если это так, что это могло быть?

Разница заключалась в том, что, когда компания Б решила перейти к прецизионному производству HDI (UHDI были ещё в перспективе на тот период), они потратили время на изучение каждой операции процесса на производственной линии от получения материалов на входе до упаковки, оптимизируя каждый шаг. В травлении они детально рассмотрели подготовку поверхности, типы резистов, нанесение, фотошаблоны, экспонирование резиста, проявление и травление. Под детальным подразумевается анализ таких вещей, как температура роликов накатки плёночного резиста, время экспонирования и интенсивность, концентрация проявителя и т. д., чтобы найти наиболее эффективные пути достижения целей высокоплотных межсоединений. Для завершения исследований понадобилось два или три года, чтобы успешно позиционироваться для конкуренции на рынке.

Некоторое оборудование потребовало обновления, но, по большей части, всё, что нужно, было ужесточено операционными параметрами, оптимальными для каждой операции.

Мораль истории такова: так как структуры съёживаются, сужая зазоры, нужно оптимизировать каждый шаг процесса травления, а не только небольшой участок там, где предполагают наличие проблемы.

**************************

Компания «БалтМедиа Партнёр», работая в содружестве с изготовителями оборудования для оснащения сборочно- монтажного и производства печатных плат, решает индивидуально с каждым заказчиком, как правильно выбрать необходимое оборудование и эффективно выстроить производственный процесс, сопровождая его поставками расходных и базовых материалов. Для совместной работы используется следующий контакт:

Санкт-Петербург, Таллиннское шоссе, 206

Тел. +7 (921)895−1422. (921)994−9502

Электронная почта: office@bmptek.ru

Управляющий проекта — Алексей Леонов

Подпишитесь на рассылку