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无显影剂线路板蚀刻和剥离工艺

九月 22, 2017 | Marc Ladle, Viking Test Ltd.
无显影剂线路板蚀刻和剥离工艺

最近,我非常高兴能为BATM Systems公司位于罗马尼亚的新工厂工作。他们所使用的生产工艺理念出自于Steve Driver的构想。Steve先生是在英国印制线路行业有着多年经验的专家,即使从事了几十年工作后,他依然对线路制造业充满激情。

当我走到BATM湿法加工区域时,不得不提出工艺中为何缺少了显影步骤这个疑问。答案很简单:使用了“按需喷墨”技术直接应用抗蚀剂,因此无需用到干膜显影剂(或光绘机、干膜压膜机或者UV曝光)。

这种印制技术是由总部设在荷兰的Mutracx公司提供的。他们交付给罗马尼亚工厂的机器型号为Lunaris,并且该机器可在不到20秒的时间内印制整张PCB面板,因此该机器同欧洲的蚀刻和剥离速度十分吻合。这是一台专门为具备成像-蚀刻-剥离工艺设计的机器,并且该机器可以非常容易地整合到生产线中。Lunaris可用于线路板的内层(印制和蚀刻)和外层(图形电镀)加工,并且这两种工艺路线使用的油墨相同。剥离过程是在标准的干膜剥离液中进行的,虽然这可能需要用到稍高一点的温度。

相较于其他按需喷墨打印机,此机器的印制速度更高,多喷头阵列横跨于传送带的整个宽度上,这使得线路板通过打印机一次就能完成一面的成像。在完成第一面后,线路板会自动翻转以印制第二面。其非常灵活,几乎不需要调机时间就能实现1或者100块面板的批量印制,以及稳定的单次印制成本都是十分具有吸引力的。

该设备还内置了自动光学检测仪(AOI),以在线路板输送到蚀刻机前进行光学检查,因此这种工艺具备极佳的可靠性,能够确保在印制每个面板时,打印头上所有的喷嘴都不存在任何问题。

Lunaris 所使用的抗蚀剂是由Dow Chemical提供的,并且该抗蚀剂还具有应用在很多其他地方的潜力,其也可作为一种电镀抗蚀剂。该抗蚀剂应用到线路板上时,其性质稳定,并且只要将剥离温度设置在65℃附近,就可以十分容易且完整地实现剥离。

目前,该工艺并非一种高密度解决方案。按需喷墨打印技术在分辨率上有限制,由于墨滴需要在不发生偏移和变形的情况下穿过打印头和面板之间的气隙,所以它们需要足够的质量,这意味着对线宽和间距有一些限制;大于或等于0.150微米(6mil)的制程非常适合本机器。该技术完全满足BATM工厂的目标产品要求,因此我得说,此设备对他们来说非常好用。

我以前没有去过罗马尼亚,也不知道该期待些什么。我知道这家工厂是刚刚建成的,并且大部分员工以前没有参与过印制线路制造。我之前不应该担心这个的。罗马尼亚人民是他们国家的骄傲。他们不仅工作勤奋,责任心强,而且对访客也非常友好,并且乐于助人。我已将罗马尼亚列在了将要参观游玩的国家名单中(如果有机会的话)。该国某些地区拥有令人惊异的自然美景,而与英国相比,其食宿费用也非常合理。

我相信其他公司会效仿像Driver 这样引领技术潮流的人。在一个劳动力成本相对较低的国家,加工制造业具有很好的商业意义——尤其是在印制线路板的生产中,制造人员的成本可以占产品总成本的很大一部分。随着许多公司希望在欧盟内投资一个低成本的生产基地,我也相信罗马尼亚和罗马尼亚人民的未来是美好的。罗马尼亚是个完美的选择。当我开车从匈牙利向南行驶到罗马尼亚时,很显然一些大的电子公司已经在此建立了工厂,以从有利的经济条件中获益。我相信,在未来几年里,这将会成为一个不断增长的市场。

这种新的线路印制技术还具有诸多关联效益。在欧洲,厂房地价昂贵,可以一次性取代这么多机器、占地面积小的Lunaris 设备变得非常有吸引力。若把对电力和水资源的节约包括在内,情况将变得更为有利。此外还能节省加工时间,这是促使欧洲市场快速回暖的一大优势。在生产数据到达工厂后,基本上只需要几分钟时间就可以对线路进行蚀刻。

我非常尊敬那些愿意发展并尝试新技术的人。这是第二台运行于生产环境中的 Lunaris 设备,并且我知道另外一台机器主要用于印制电镀抗蚀剂。为了推动行业的发展,我们必须有像Steve 那样乐于投资新技术的人。

本人效力于一家设备供应商,但我同Mutracx和BATM Systems公司没有商业利益或关联,我所安装的设备从性质上来说要传统得多。我对他们的新工艺十分感兴趣,并且会密切关注他们的进展。祝他们一切顺利。

更多详情与其它内容,请点击阅读刊登在《PCB007中国线上杂志》9月号的原文

标签:
#生产设备  #工艺精简与优化 


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