Взгляд на субтрактив

(из сообщений инженера-химика Chemcut — Christopher Bonsell, январь 2023 года)

Ранее (в декабре ушедшего года) обсуждалась растущая потребность в соединениях сверхвысокой плотности (UHDI), области, изобилующей проблемами изготовления, обусловленной не только размерами элементов, требуемых для этой технологии (<50 микрон), но и недостаточным знакомством производителей с этой технологией.

Отставая примерно на 30 лет в производственном опыте по такой технологии из-за офшоров, американцы задаются вопросом: как можно это перепрыгнуть? Для опережения конкурентов необходимы улучшения в субтрактивных процессах производства печатных плат (ПП).

От полуаддитивного к субтрактивному производствуzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Для соответствия спецификациям субтрактивный процесс производства не требует использования полуаддитивного процесса (SAP). Сейчас SAP необходим для создания очень плотных структур, но, требуя дополнительной металлизации, производство ПП становится более затратным. Это из-за того, что металлизация технически трудный процесс, требующий большого опыта и времени для некоторых высокопрофессиональных работников. Металлизация также — длительный процесс, замедляющий производство. Из-за многочисленных факторов в производстве UHDI всегда есть шанс, что некоторые заготовки не будут соответствовать спецификации, особенно в существующих условиях. Для производителей UHDI конструктивы очень дороги из-за малого выхода годных. Промышленность изучает различные способы получения тонких структур, но пока для крупносерийных изготовителей нет обходного пути SAP.

Несмотря на невыгодное положение в данной ситуации, можно ли обойти сердцевинные процессы, достигая структур UHDI? Это может быть мечтой производителя ПП, но субтрактивный процесс может превратить мечту в реальность. Вот как теоретически субтрактивный процесс может помочь производителям:

  • больше площадей;
  • сокращение времени производства;
  • меньше потребность в работниках-специалистах;
  • сокращение объёмов химикатов металлизации на складе;
  • сокращение стоков процессов металлизации;
  • меньше контроля процесса.

Если суметь отказаться от сердцевинных процессов металлизации, то процесс производства ПП станет эффективным. Для реализации этой цели промышленности необходимо преодолеть несколько барьеров.

Оживление химизма травления медиzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Для того, чтобы стать независимым от SAP, необходимо получить более лучшие факторы травления. Как напоминание, фактор травления — это соотношение глубины травления к боковому. В травлении меди текущий стандарт фактора травления — 3:1, но можно достичь и 4:1 в зависимости от используемого травителя. Если стремиться обойти SAP и достичь UHDI субтрактивом, то нужно получить минимальный фактор бокового травления. Требования структурных размеров будут зависеть от нужной финальной толщины меди (рисунок 1).

Рис. 1 Экспериментальные, необходимые факторы травления для различных структурных размеров на 35 мкм и 70 мкм медной фольге.

Из диаграммы следует, что чем тоньше структуры, тем больше требуется фактор травления. Например, если желательно вытравить прецизионные структуры на заготовке с толстыми слоями меди, то факторы травления должны компенсировать глубокое травление. К сожалению, относительно меди, сейчас нет лёгкого пути для существенного улучшения фактора травления. В то время, как есть некоторое улучшение в гидродинамике, чтобы достичь фактора травления 20:1 или 40:1 понадобиться пересмотреть улучшение в основном химизме.

Улучшение может выглядеть как новый травитель или добавка к травителям, сейчас используемая в промышленности. Как упоминалось в прошлом году, сделано плотное приближение к вертикальным стенкам при травлении ПП, используя добавку к хлорному железу, позволившую ограничить травление боковых стенок. Этот процесс травления, названный PERIetch, никогда не использовался в производстве ПП, поскольку требовал не регенерируемого травителя, значительно увеличивая стоимость травления. Если удастся привлечь следующее поколение и научные круги к инвестициям в химию травления меди, то можно увидеть быстрый сдвиг в отрасли.

Даже, если будет понятно, что фактор травления в масштабе 20:1 невозможен, то изготовители ПП всё равно будет выгодно от улучшения по фактору травления. Хотя будет идеальным получение прецизионных структур без SAP, его ещё нужно использовать для имеющихся структур. Улучшения факторов травления откроют двери к получению структур UHDI разрешения.

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

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