超細線路整體解決方案

李輝煌（亞智系統(tǒng)科技(蘇州)有限公司 ，江蘇 蘇州 215153）

超細線路整體解決方案

Paper Code: S-048

李輝煌
（亞智系統(tǒng)科技(蘇州)有限公司 ，江蘇 蘇州 215153）

印制電路板工藝需求，伴隨著信息、通訊及消費性電子等產品，對功能的提升及輕、薄、短、小的操作需求，在尺寸的限制條件下，電路板線路精細度依循技術發(fā)展藍圖逐年在提升。Manz亞智科技“超細線路整合解決方案”成功整合Manz自主研發(fā)的“垂直顯影生產設備”與“超細線路蝕刻”以及KLEO公司提供的“激光直接成像系統(tǒng)CB20 HVtwinstage”，為成就生產高階超細線路印刷電路板的主要利器。引進激光直接成像（LDI）技術后的Manz一站式服務，可大幅縮短75% PCB生產中的圖像轉移工藝流程，生產周期明顯縮短，并且因為直接的數(shù)字化處理，給工藝帶來了高精度和高靈活性，這對加快研發(fā)進度和提升競爭力有非常重要的意義。

超細線路解決方案；激光直接成像系統(tǒng)；垂直顯影；超細線路蝕刻

1 前言

印制電路板（Printed Circuit Board）或簡稱“PCB”（可分為單面板、雙面板及多層板等）。廣泛應用于信息、 通訊、工業(yè)、醫(yī)療、汽車、消費性等電子產品。 作為重要的電子產品零部件，是電子元器件的主要支撐體及電子元器件電氣連接的載體。

伴隨著信息、通訊及消費性電子等產品，對功能的提升及輕、薄、短、小的操作需求，在尺寸的限制條件下，電路板線路精細度依循技術發(fā)展藍圖逐年在提升。

PCB產業(yè)技術發(fā)展藍圖

隨著電子產品市場競爭的日益激烈，PCB各大廠商對于電路板生產技術能力的要求也在不斷提高，其中“干濕制程生產技術相結合”已然成為該領域亟待突破的技術大關。秉持著以整合高科技制程迎合市場趨勢的技術發(fā)展理念，Manz亞智科技攜手KLEO公司，推出全新“超細線路整合解決方案”，在業(yè)界率先實現(xiàn)為印刷電路板制造提供整合干、濕制程生產設備的整體解決方案。

Manz“超細線路整合解決方案”成功整合了KLEO公司提供的“激光直接成像系統(tǒng)CB20HVtwinstage” 以及Manz自主研發(fā)制造的“垂直顯影”與“超細線路蝕刻” 生產設備，作為生產高階超細線路印刷電路板的關鍵制程，搭配Manz其他相關制程，實現(xiàn)了對PCB制造商的一站式服務。

采用LDI激光直接成像系統(tǒng)可大幅縮短75%PCB生產中的圖像轉移工藝流程，生產周期明顯縮短，并且憑借該系統(tǒng)的直接數(shù)字化處理，給工藝帶來了高精度和高靈活性，這對加快研發(fā)進度和提升競爭力有非常重要的意義；“垂直顯影”采用垂直化生產線，可有效避免板面?zhèn)鬏斶^程中產生的干膜刮傷， 從而確保線路質量，并且透過高效的自動化上下料系統(tǒng)，Manz垂直線的產能比市場同類高出20%以上，從而帶動整線產能的提高；超細線路蝕刻制程導入二流體技術，可使得制造商在超細線路（25 μm/25 μm）蝕刻因子達到7以上， 進一步提升了客戶的加成制程能力。

此外，該方案中在各生產設備配置上的簡化，在提高制程效率的同時在提高了產品質量，有利于生產廠商進一步降低采購及人力成本。

2 激光直接成像（LDI）

由全球光學與光電行業(yè)的領導者德國蔡司集團旗下的KLEO公司推出的激光直接成像設備CB20HVtwinstage，結合了備受推崇的蔡司LDI技術和Manz設計的高速自動化傳輸設備，使得PCB的成像的曝光程序由傳統(tǒng)設備操作時間250～300分鐘提升到只需5分鐘即可完成。LDI的綜合優(yōu)點如下圖。

CB20HVtwinstage規(guī)格參數(shù)：

DI原理：CB20HVtwinstage結合了傳統(tǒng)LSO（大鏡面掃描技術）和DMD（數(shù)字微鏡裝置）， 采用了9組Polygon 和288組點陣激光光源， 光學系統(tǒng)覆蓋了整個作業(yè)臺面， 以達到更高的解析能力及生產量。

高解析能力：傳統(tǒng)曝光機的解析能力在50 μm左右，CB20HVtwinstage因為采用直徑僅為9 μm的激光光源，解析能力可達到15 μm。

高產出：為了適應市場的發(fā)展， 我們采用大操作臺面（635 mm×635 mm），以滿足大排版的需求。另外，CB20HVtwinstage采用了雙臺面操作系統(tǒng)以提高曝光效率， 高達50 000轉的Polygon確保了掃瞄速度最大化。

高精度對位：傳統(tǒng)曝光機對位精度±25 μm，層間對位精度大于50 μm。CB20HVtwinstage 采用高精度對位系統(tǒng)，對位精度提升到10 μm以內，層間對位精度小于20 μm，確保了對位質量。

涵蓋目前常見的漲縮模式：傳統(tǒng)曝光機一般只具有固定漲縮和自動漲縮功能。 CB20HVtwinstage擁有強大的漲縮控制系統(tǒng)， 包含了自動漲縮、固定漲縮、分區(qū)漲縮、分組漲縮、智能漲縮等，從而確保了更高的對位精度。

具有自動圖形仿真旋轉功能：傳統(tǒng)曝光機一般采用手動或旋轉臺面的方式來適應放板的角度偏移問題。CB20HVtwinstage得力于強大的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)， 通過旋轉圖形數(shù)據(jù)來適應放板的角度偏移問題，確保曝光的精度性及節(jié)省人工調整的時間。

3 垂直顯影

高階超細線路印刷電路板顯影后線路要求在30 μm以下。傳統(tǒng)印刷電路板制程設備采用水平式輸送設計，輸送滾輪不可避免的會因接觸而壓傷板面，影響線路質量。所以在超細線路印刷電路板生產時，制程上一般要求線路區(qū)域需無觸碰。電路板厚度越來越薄，加上水平濕制程設備生產過程的水池效應，采用水平式輸送而無接觸線路區(qū)， 困難度越來越高。

為達成此生產板面線路及制程條件要求，垂直框架式輸送系統(tǒng)是達到此條件良好選擇。亞智的垂直顯影生產解決方案全程無觸碰生產（線路區(qū)）、最大限度保護板面，并可擴展到快速蝕刻等制程應用。

垂直顯影系統(tǒng)具備提供客戶在生產全面提升高解析能力，線寬/線距可達25 μm/25 μm，可有效提升客戶產品品質及制能力。

垂直顯影系統(tǒng)產品優(yōu)勢具有獨特框式夾具設計，有效解決噴壓和風壓的困擾，特別針對夾點的烘干設計，確保無殘留。在連續(xù)式平臺生產的基礎下，PCB自無塵室放板傳輸上板與下板自動化已同步整合。

夾點獨立噴灑機構：針對一般垂直生產設備框架夾點部位，常見夾點帶藥液殘留問題，特別規(guī)劃單獨角度噴灑的裝置，有效清洗夾點及框架死角部位。

夾點獨立吹凈機構：框架夾點經過藥液及水洗過程易因水珠張力而附著，單獨的吹干仍可能有水痕殘留及滴流現(xiàn)象，因此，獨立規(guī)劃板面吹干前先以微型風刀獨立吹除夾點及死角水珠，再進行板面吹干處理。

自動上下料規(guī)劃：配合曝光室作業(yè)銜接生產，規(guī)劃自黃光室內即以自動上料機構連系上板進入制程，自動下料則設計多任務位暫存收板方案，減少人員頻繁推換臺車提高產能減少人力負荷。

垂直顯影機規(guī)格參數(shù)：

4 超細線路蝕刻

目前市場上最高端的智能手機所采用的印刷電路板線寬/線距在30 μm ～ 40 μm之間，意味著25 μm的線寬/線距的圖型發(fā)展要求是更迫切的。

因此針對此趨勢自2013年即提升標準蝕刻能力為超細線路蝕刻，于2014年導入二流體技術的超細線路刻蝕單元，可使得制造商在超細線路（25 μm /25 μm）蝕刻因子達到7以上，提升客戶后制程產品質量及制程能力。

超細線路蝕刻&二流體刻蝕制程能力具備圖型低公差范圍極小化，總側蝕量可保證在5 μm ～ 8 μm ，25 μm/ 25 μm線路蝕刻因子可達7以上，高效的蝕刻速率，產能效益比市場同類制程高出10%以上，可有效提升客戶產品品質及制程能力。

集流器自動板厚調整機構：因應印刷電路板客戶的制程調動需求，基本上同一制程均會有多種板厚生產應用， 因此，在集流器結構上針對此需求特別設計集流自動調整機構，提高設備生產使用的靈活性， 并且，免除了多料號生產設備調整作業(yè)工時提高稼動率。

二流機噴灑機構：超細線路蝕刻旨在增強印刷電路板的蝕刻均勻性及細線路的蝕刻因子，但其圖形公差仍偏大，在后加成法制程仍稍顯不足。因此在超細線路蝕刻增配二流體蝕刻噴灑裝置，利用二流體特性以噴霧分子粒徑100 μm以下進行進行蝕刻以降低圖形公差量，提高蝕刻因子。

超細線路蝕刻規(guī)格參數(shù)：

5 小結

Manz亞智科技是印刷電路板之濕制程與自動化設備的供應廠商，擁有超過25年的經驗以及開創(chuàng)性強的研發(fā)團隊，在Manz印刷電路板生產設備整體解決方案中，除了“超細線路解決方案”（Super Fine Line Total Solution），還有“金屬化整合方案”（Integrated Metallization Solution）重要支持，兩個應用整合方案的結合，使得Manz最終實現(xiàn)了PCB生產中的一站式服務。

李輝煌，技術總監(jiān)，在PCB設備行業(yè)30年工作經驗， 擁有豐富的市場實戰(zhàn)經驗以及研發(fā)經驗。

Super fine line total solution

LI Hui-huang

With the information, communication and consumer electronics require more on function promotion and on "light" "thin" "small" operation size, the requirement of PCB production process is accordingly higher and higher. Under the condition of size limit, the lines on PCB are bound to develop towards a more and more fine direction.The Manz “Super Fine Line Total Solution” integrates itself-developed “Vertical Developer”and “Vacuum Etcher” as well as the “LDI CB20HVtwinstage” offered by KLEO, has transformed itself into the first and only total solution provider of both wet chemical and dry production process in the high-end fine line PCB industry. With LDI integrated into “Super Fine Line Total Solutions” Manz successfully implements a one-stop service for PCB industry. This total solution can∶ It saves 75% image transfer process and helps the manufacturer short the entire production cycle, reduces the purchasing and manpower cost. In addition,direct digital processing even brings process of higher precision and high flexibility. It has very important significance for speeding up the development progress and promoting the competitiveness.

Super Fine Line Total Solution; LDI System; Vertical Developer; Ultrafine Line Etcher

TN41

A

1009-0096（2015）03-0031-04